Сегодня я провёл в условиях плотного леса очередной тест работы портативных радиостанций разных диапазонов частот:
Лес для проведения теста был выбран в границах Москвы (за МКАД, но внутри Москвы) - соответственно, присутствовали сильные электромагнитные помехи.
Если бы рации работали в лесу вдали от мегаполиса - дальность и качество связи - особенно в диапазоне 27 МГц - были бы выше (техногенные электромагнитные помехи гораздо интенсивнее на низких частотах, чем на высоких).
В тесте участвовали как "монструозные" по уровню выходной мощности передатчика (24 Вт в диапазоне 145 МГц) радиостанции Leixen UV-25D (с не менее монструозными антеннами - около 1,3 м автомобильной и 38-см штатной "компактной"), так и "обычные" VHF супергетеродины (Motorola GP340 и 10 Вт-ный QuanSheng TG-UV2Plus).
Супергетеродины Motorola GP340 и Quansheng TG-UV2PLUS проверялись со штатными компактными антеннами и в условиях теста (даже стартовая контрольная точка была на расстоянии 2,3 км в условиях плотного леса, влажной листвы и электромагнитных помех) обеспечить радиосвязь не смогли.
При этом в более благоприятных для связи условиях (не было влажной листвы и рельеф местности был немного более благоприятный) между двумя такими же радиостанциями Motorola GP340 со штатными компактными антеннами мне удавалось связаться на расстояние, превышающее 3 км:
Но в условиях проведённого сегодня теста уже на расстоянии 2,3 км связи между 6-10 Вт-ными супергетеродинами диапазона 145 МГц с компактными штатными антеннами не было, а вот между двумя 24 Вт-ными RDA (приёмник похуже супергетеродина) рациями Leixen с длинными (а в одной из точек, между которыми осуществлялась радиосвязь - "монструозно" длинной, около 1,3 м; в другой точке - штатная 38-см антенна) антеннами связь была достаточно устойчивой.
Следует отметить, что радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут в связке Егерь-Р180 с 33-см антенной - Штурман-180 с 14-см антенной обеспечили более стабильную радиосвязь, чем пара 24 Вт-ных Leixen-ов диапазона 145 МГц с гораздо более длинными 1,3м/38 см антеннами.
И это при том, что уровень электромагнитных помех (обусловленных влиянием расположенного вокруг мегаполиса) был гораздо выше на низких (27 МГц) частотах (так уж распределяются техногенные помехи - чем ниже частота - тем выше их интенсивность).
Главная причина, почему радиостанции диапазона 27 МГц (с адекватными параметрами приёмо-передающего тракта и использованных антенн) обеспечивают более дальнюю и стабильную радиосвязь, чем высокочастотные рации - это то, что уровень поглощения энергии плотным лесом (всей лесной зеленью, содержащей в составе молекулы воды) радиоволны на частоте 27 МГц на несколько десятков дБ ниже, чем на частоте 145 МГц - и на много десятков дБ ниже, чем в диапазоне 433-446 МГц.
На высоких частотах энергия радиоизлучения эффективно переходит в тепло за счёт диэлектрического нагрева (межмолекулярного трения полярных молекул воды, входящих в состав хвои - листвы - коры - веток - стволов деревьев, а зимой - снега на ветках). Тот же механизм используется для нагрева продуктов в микроволновых печах.
И простое увеличение мощности передатчика и эффективности применённых антенн не может обеспечить переносным радиостанциям при работе в условиях плотного леса преимущества над менее мощными портативными рациями диапазона 27 МГц.
Второй фактор, проявляющийся при работе в условиях перепадов высот - низкочастотные радиоволны могут обогнуть существенно более крупные неровности рельефа.
По этой причине, например, в одном из предыдущих тестов радиосвязь на частоте 145 МГц при работе из сравнительно небольшого овражка (3-4 метра стенка, причём не вплотную к краю оврага) связи на расстоянии всего 2,8 км не было даже при примении 24 Вт -ных радиостанций с "монструозно-длинными" антеннами, а рации диапазона 27 МГц с ультракомпактными 14-см антеннами работали без проблем. В то же время в тесте "на выживание" на трассе город-лес 6,9 км (хотя и в условиях более благоприятного рельефа) те же 24 Вт-ные Leixen-ы проявили себя вполне достойно, обеспечив стабильную радиосвязь в диапазоне VHF (10 Вт-ные супергетеродины в диапазонах VHF/UHF связаться между собой в условиях этого тяжёлого для радиосвязи теста не смогли) :
При этом следует учитывать, что не бывает универсальных портативных радиостанций.
- В условиях города лучше всего работают наиболее высокочастотные радиостанции (преимущество у диапазона UHF - 400-480 МГц). Связано это преимущественно с двумя факторами - уровень техногенных электромагнитных помех резко снижается с повышением частоты, плюс эффективность компактных антенн растёт с ростом частоты из-за уменьшения степени укорочения (или отсутствия укорочения вовсе) относительно полноразмерных антенн
- В условиях открытого пространства - с переменным успехом в зависимости от заранее не известных факторов могут лидировать как VHF (136-174 МГц), так и UHF (400-480 МГц) рации.
- А в лесу - наиболее дальнюю и стабильную (минимум "мёртвых" для связи точек) радиосвязь обеспечат низкочастотные (27 МГц) радиостанции (если, конечно, не проводить тест с холма на холм - в таких условиях могут победить и высокочастотные рации, у низкочастотных есть преимущество только тогда, когда радиоволна распространяется по самому лесу, а не над ним).
Изложенное выше справедливо при использовании компактных антенн (что актуально для портативных радиостанций). При использовании полноразмерных антенн низкочастотные радиостанции - в соответствии с формулой Фрииса, в которой дальность связи в идеальных условиях при использовании антенн с одинаковым коэффициентом усиления и круговой диаграммой направленности, например, четвертьволновых, - прямо пропорциональна длине волны в метрах. А длина волны в диапазоне 27 МГц - 11 метров против 0,7 м в диапазоне UHF (400-480 МГц).
Часто задают вопрос - а как радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут работают в городе?
Как я уже выше написал - оптимальный выбор для города - это применение радиостанций диапазона UHF (400-480 МГц).
Но это не означает, что рации диапазона 27 МГц производства КБ Беркут "совсем бесполезны" в городе - если связь на улице (вне помещений, т.к. без внешней антенны радиостанции диапазона 27 МГц не могут работать из здания), то обычная дальность связи - несколько км.
Так, недавно был проведён тест в условиях малоэтажной городской застройки (Москва, но за МКАД):
На расстоянии до 4,6 км (дальше не расходились) радиостанции Штурман-180/ Егерь-128 обеспечивали устойчивую радиосвязь со штатными компактными антеннами (подробнее о тесте, включая спутниковые фотографии с профильем рельефа контрольных точек, можно посмотреть здесь).
Представляют интерес и проведённые тесты в "смешанных" условиях город/ лес
- Тест работы на дистанции до 10 км в условиях чередования полос леса и городской застройки:
- Тест работы на расстоянии 8,6 км (часть трассы город, часть - лес):
Приведу сравнение параметров приёмника ряда портативных радиостанций разных диапазонов частот:
Так же представляет интерес сравнение КПД передатчика (более 70% у радиостанций Штурман-180 производства КБ Беркут и менее 24% у импортного "аналога" - портативной радиостанции диапазона 27 МГц Alan 42 DS):
В заключение рассмотрим ещё одну сферу применения радиосвязи - связь на частоте дальнобойщиков в автомобильных поездках.
Мне неоднократно звонили клиенты, чтобы поблагодарить за купленные рации со словами "Ваша рация мне жизнь спасла" (типичная ситуация - ночтю на плохой дороге перед крутым поворотом успели затормозить, т.к. получили сообшение на частотедальнобойщиков об аварии на повороте).
У портативных радиостанций серии Штурман производства КБ Беркут преимущество не только в том, что в условиях плотного леса они работают в режиме частотной модуляции (FM) дальше любых импортных раций.
Рации Штурман к тому же работают - в режиме амплитудной модуляции АМ - существенно лучше импортных "аналогов" - портативных раций диапазона 27 МГц, см. тест:
Если Вы интересуетесь радиосвязью - ставьте лайки и подписывайтесь на канал Конструкторского Бюро Беркут - разработчика и производителя средств радиосвязи.
Спасибо!