К одной из моих статей пршёл такой комментарий:
Иванов Григорий
Практически во всех обзорах громкое молчание о важнейшем залоге устойчивой связи на большое расстояние, это прежде всего низкая частота, и второе самое главное - это длинная, полно размерная антенна!!!
"Обрубки" , называемые антенной в рациях 27мГц в 1/16 или 1/32 длины волны( кое как подобранные и привинченные, что бы создать некое подобие антенны) это заведомый и надёжный провал .
При равной мощности на частотах 140мГц и 27мГц последняя даст более устойчивую связь не только в чистом поле, а и на ( сильной) пересечёнке, и даже в зоне радио тени, где нет прямой видимости, в скалистой, горной местности а так же в каньонах, где ни VHF UHF не пробьёт нужное расстояние.
В этой статье постараюсь ответить на приведённые в комментарии утверждения.
Практически во всех обзорах громкое молчание о важнейшем залоге устойчивой связи на большое расстояние, это прежде всего низкая частота, и второе самое главное - это длинная, полно размерная антенна!!!
В сторонних обзорах - возможно (за всех блогеров и авторов статей в Дзене я не в ответе). В моих статьях я не припомню "громкого молчания" на эту тему.
В случае использования полноразмерных антенн - в соответствии с формулой Фрииса - преимущество в дальности связи на стороне низкочастотных радиостанций, т.к. дальность связи в идеальных условиях прямо пропорциональна длине радиоволны (при использовании полноразмерных антенн с круговой диаграммой направленности), а длина волны тем больше, чем ниже работчая частота.
Т.е. при использовании полноразмерных (например, четвертьволновых на одинаковой высоте подвеса) антенн в диапазоне 27 МГц (длина волны 11 метров) дальность связи будет - в идеальных условиях (т.е. при полном отсутствии препятствий, неровностей рельефа, электромагнитных помех) -в 11/0,7=15,7 раз больше, чем в диапазоне PMR (446 МГц, длина волны 0,7 м).
На деле "идеальных" условий не существует. В частности, присутствуют природные (грозовая и солнечная активность) и техногенные (самые разнообразные и вездесущие) электромагнитные помехи, а их интенсивность резко увеличивается с понижением частоты, поэтому разница в дальности реально наблюдаемой и рассчитанной по формуле для идеальных условий несколько сглаживается.
Но всё-равно многочисленные тесты и опыты проведения сеансов радиосвязи радиостанций разных диапазонов частот с установленными на одинаковой высоте полноразмерными антеннами подтверждают тезис комментатора о том, что "низкая частота - важнейший залог устойчивой связи на большое расстояние".
Приведу в пример сеанс радиосвязи на 24 км (далеко не в идеальных условиях - но тем не менее...), проведённый с установленными на одинаковой высоте полноразмерными антеннами, проведённый фирмой Радиал (специализирующейся на разработке и производстве антенн разных диапазонов частот - в тесте проверяли антенны собственного производства):
В этом тесте радиостанции Штурман-180 (диапазон 27 МГц (cb), производство КБ Беркут) обеспечили стабильную, практически идеальную радиосвязь на расстоянии 24 км. А импортные радиостанции диапазона 446 МГц (PMR) связаться не смогли.
..."Обрубки" , называемые антенной в рациях 27мГц в 1/16 или 1/32 длины волны( кое как подобранные и привинченные, что бы создать некое подобие антенны) это заведомый и надёжный провал
Если в диапазоне 27 МГц применять "кое-как подобранные обрубки" (терминология автора комментария) - то да, это действительно обеспечит "надёжный и заведомый провал".
Типичный пример - штатные антенны у импортных портативных раций диапазона 27 МГц (любых из многочисленных проверенных мною за последние 3 десятилетия), в т.ч. штатных антенн портативных cb радиостанций Alan 42 и Stabo XH9006e (которые сейчас есть в продаже из импортных портативок диапазона 27 МГц в России).
Посмотрите тест работы в лесу
В этом тесте Alan 42 ds со штатным 20-см "обрубком" (по терминологии автора комментария) перестал работать в плотном заснеженном лесу очень быстро.
Но с 19-см антенной производства КБ Беркут этот же Алан 42 (далеко не блещущий параметрами ни приёмника, ни передатчика) в плотном заснеженном лесу обошёл по дальности весьма качественную радиостанцию Motorola GP340 диапазона VHF - 145 МГц (хотя, с учётом того, что связь была не "Алан-Алан", а "Егерь-Р180-Алан", а у Егеря параметры и приёмника, и передатчика сильно лучше, чем у Алана - правильнее сказать в данном случае не "обошёл", а "был сопоставим").
Или посмотрите независимый тест убеждённого противника портативных раций диапазона 27 МГц как класса известного блогера Алексея Игонина (который в любом своём обзоре портативок 27 МГц не забывает упомянуть, что по его мнению они не нужны вовсе):
В этом тесте Алексей Игонин сравнивал работу на передачу Stabo XH 9006e и Штурман-90 (модель старая, у современного Штурмана-180 флекс несколько эффективнее, но на 3 см длиннее).
В тесте Stabo обеспечил, работая на свою штатную 20 см антенну, 0 "кубиков" при приёме на базовую радиостанцию; а Штурман-90, работая на штатный 30-см флекс с противовесом - 5 "кубиков" (без противовеса - 3 "кубика". И даже работая на ультракомпактную, предназначенную для удобства ближней связи 14 см антенну Штурман-90 обеспечил 1 "кубик" уровня сигнала.
Так что - в строгом соответствии с законами физики - антенны могут быть как "обрубками", так и эффективными компактными антеннами с высоким резонансным усилением.
Далее г-н Иванов пишет:
При равной мощности на частотах 140мГц и 27мГц последняя даст более устойчивую связь не только в чистом поле, а и на ( сильной) пересечёнке, и даже в зоне радио тени, где нет прямой видимости, в скалистой, горной местности а так же в каньонах, где ни VHF UHF не пробьёт нужное расстояние.
Соглашусь частично:
- с полноразмерными антеннами радиостанции диапазона 27 МГц обеспечат гораздо более дальнюю связь (в любых условиях), чем высокочастотные радиостанции с полноразмерными антеннами (в частности, 145 МГц и 446 МГц). Отсылаю к началу статьи, формуле Фрииса и т.д.
- с компактными антеннами в условиях города или открытого пространства преимущество на стороне высокочастотных радиостанций, т.к. у них компактные антенны либо не укорочены относительно полноразмерных вовсе (в диапазоне UHF - 400-520 МГц), либо имеют небольшую степень укорочения (в диапазоне VHF - 136-174 МГц). Плюс к этому уровень электромагнитных помех - довольно сильный в городе, да и на открытом пространстве за счёт обилия всяких ЛЭП и т.п. - крайне не равномерно распределяется по частотам - на низких частотах помех сильно больше, чем на высоких.
- а вот в условиях плотного леса, особенно с перепадами высот ("радиотень" - согласно автору комментария "где нет прямой видимости, в скалистой, горной местности а так же в каньонах") дальность и стабильность радиосвязи адекватно сделанных (с хорошими параметрами приёмо-передающего тракта и эффективными штатными антеннами - не "обрубками", а правильно сконструированными компактными антеннами) портативных радиостанций диапазона 27 МГц с компактными антеннами существенно превышает дальность связи любых высокочастотных портативных радиостанций с аналогичными по физической длине (хотя и с гораздо меньшей степенью укорочения или без укорочения вовсе).
Связано это с двумя факторами, определяющими дальность связи в условиях леса и перепадов высот:
- поглощение энергии радиоволны в плотном лесу (за счёт дэлектрического нагрева - межмолекулярного трения молекул воды, входящих в состав хвои, коры, веток, стволов деревьев, в тёплое время года - обильной листвы, зимой - снега на ветках; тот же механизм используется для нагрева продуктов в микроволновых печах) резко возрастает с ростом частоты - и в диапазоне 145 МГц на несколько десятков дБ, а вдиапазоне 446 МГц на много десятков дБ сильнее, чем в дапазоне 27 МГц.
Это существенно превышает разницу в эффективности компактных антенн из-за большей степени укорочения.
Многочисленные продавцы импортных высокочастотных радиостанций (и аффелированные с ними техноблогеры в заказанных обзорах оборудования) часто "доказывают", что высокочастотные радиостанции работают в лесу на 5, 7 и более км.
Сделать это не сложно - достаточно выбрать для связи высокие точки - когда радиосвязь осуществляется с холма на холм - радиоволна проходит над лесом, а не внутри леса. Потерь энергии из-за сильного поглощения нет - и возможна устоячивая радиосвязь не только на 5 км, но и - при досточной высоте холма - все 10 км.
А вот в условиях плотного леса, когда радиоволна распространяется непосредственно по лесу (и активно поглощается) - высокочастотные рации редко могут обеспечить устойчивую связь на расстоянии, превышающем 2-3 км (хотя при связи с высоких точек и 10 км - не предел).
В то же время современные модели портативных радиостанций диапазона 27 МГц производства КБ Беркут в лесу (не с холма на холм, когда радиоволна идёт над лесом, а в реальном лесу) с ультракомпактными 14-см антеннами обычно работают на расстоянии порядка 4 км, а с удлинёнными 33-см антеннами флекс с противовесом (также входит в комлпект поставки) - обычно на уровне 7 км (конкретная дальность может быть больше или меньше - это средние цифры).
С 50-см антеннами суперфлекс new много отзывов о связи в лесу на 10-15 км (это не означает, что всегда будет минимум 10 км - в неблагоприятных условиях, прежде всего - высоком уровне электромагнитных помех рядом с точкой приёма или передачи - дальность может быть ниже). Но высокочастотным рациям с 50 см (полноразмерными в диапазонах VHF и UHF) такая дальность радиосвязи в лесу "не грозит" ни при каких условиях.
Приведу пример теста, проведённого в лесу в условиях очень высокого уровня электромагнитных помех (связь в лесочке вдоль Киевского шоссе - за МКАДом, но в черте Москвы), множестов высоковольтных ЛЭП между точками связи, промышленные предприятия и т.д.):
В этом тесте все радиостанции проверялись с ээфективными 50-см антеннами с противовесами (в диапазонах 145 МГц это полноразмерные четвертьволновые, в диапазоне 433 МГц - полноразмерные полуволновые антенны; в диапазоне 27 МГц - весьма сильно укороченная относительно полноразмерной антенна).
10 Вт-ные аналоговые FM супрегетеродины диапазонов VHF - 145 МГц/UHF - 433 МГц QuanSheng TG UV2PLUS с очень хорошими параметрами приёмо-передающего тракта (в предыдущих тестах в тёплую - теплее минус 15 градусов - погоду уверенно превосходили по дальности считающиеся многими экспертами "эталоном" супергетеродина в VHF Motorola GP340, в морозы сильнее 20 градусов параметры уходят - дальность снижается и тут Motorola выигрывает. Но этот тест проходил при небольшом минусе) при работе с эффективной 50-см антенной с согласованным противовесом обеспечить связь не смогли.
Цифровые (DMR) радиостанции (Vostok ST203K в связке с баофенгом DM-5R PLUS)на этих частотах (145 МГц и 433 МГц) в условиях очень высокого уровня электромагнитных помех и леса вдоль оживлённой трассы при работе с эффективными 50-см антеннами (с противовесом) связаться смогли, но передавали сообщения с некоторыми потерями отдельных слов (неустойчиво).
Радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут - несмотря на очень высокий уровень помех (я уже писал - техногенные помехи распространены неравномерно, в диапазоне 27 МГц их уровень очень высок, в 145 МГц - гораздо ниже, но ощутим, а в 433 МГц - крайне незначителен) с 50-см антеннами с противовесом обеспечили стабильную радиосвязь (сообщение передавалось полностью, без потерянных слов).
2. Второй фактор, влияющий на возможность приёма сигнала в условиях значительных перепадов высот, по автору комментария:
на ( сильной) пересечёнке, и даже в зоне радио тени, где нет прямой видимости, в скалистой, горной местности а так же в каньонах, где ни VHF UHF не пробьёт нужное расстояние
В силу законов дифракции радиоволна не может обогнуть препятствие, размер которого превышает длину волны (а максимально эффективно огибаются препятствия, не превышающие половину длины волны).
В диапазоне 27 МГц длина волны 11 метров, а в диапазоне 446 МГц - всего 70 см. Поэтому низкочастотные радиостанции обеспечивают гораздо более стабильную радиосвязь с минимумом "мёртвых" для связи точек при работе в условиях сложного рельефа местности.
Тут я с автором комментария полностью согласен.
В заключение приведу тест радиосвязи в лесу радиостанций разных диапазонов частот (в т.ч. хороших высокочастотных аналоговых супергетеродинов Motorola GP340 и QuanSheng TG UV2PLUS, и хороших цифровых DMR радиостанций Vostok ST203K c эффективными 50-см полноразмерными в VHF/UHF антеннами), в котором было много контрольных точек (видно, как постепенно "замирает" связь в высокочастотных диапазонах) и разошёлся я на достаточно большое расстояние.
Убедительную победу одержали портативные радиостанции диапазона 27 МГц Штурман-180 с компактными антеннами:
Если Вы интересуетесь радиосвязью - ставьте лайки и подписывайтесь на канал Конструкторского Бюро Беркут - разработчика и производителя средств радиосвязи.
Спасибо!