Понятно, что увеличение выходной мощности передатчика приводит к увеличению дальности передачи. Но всегда ли оправдана "гонка за мощностью"?
18 мая 2021г был проведён тест работы группы портативных радиостанций разных диапазонов частот (27 МГц, 145 МГц и 433 МГц) с уровнем выходной мощности передатчика от 5 до 24 Вт в сложных условиях, сочетающих и городской участок, и лес - на расстоянии 6,9 км:
В отличие от 5-6 Вт-ных супергетеродинов диапазона 145 МГц (Motorola GP340) и 10 Вт-ных супергетеродинов диапазона VHF/UHF (145-433 МГц) QuanSheng TG -UV2Plus - которые не справились с задачей обеспечения радиосвязи при связи между собой в таких условиях и на таком расстоянии (6,9 км) - 24 Вт-ные радиостанции Leixen UV-25D в диапазоне 145 МГц с задачей обеспечения связи в таких условиях справились легко.
Работали на расстоянии 6,9 км в тяжёлых условиях связи и портативные радиостанции Штурман-180 диапазона 27 МГц с гораздо менее мощным передатчиком и более компактной антенной (Leixen-ы проверялись с антеннами 50 см/38 см, а рации диапазона 27 МГц - с антеннами 50см/14 см на точках связи, т.е. в одной точке - 50 см (как у высокочастотных радиостанций, так и у низкочастотных), а в другой - 38 см у Лейксена и 14-см у Штурмана).
Если рассматривать радиостанции одного диапазона частот - 145 МГц - то разница в дальности связи в данном тесте и в данных условиях связи за счёт увеличения уровня выходной мощности - наглядна:
10 Вт-ные супергетеродины между собой связаться не смогли, а 24 Вт-ные RDA (приёмник на базе RDA чипа уступает по уровню помехозащищённости супергетеродину, а в тесте был городской участок трассы и уровень помех был далеко не нулевой) - связались без проблем.
При связи в условиях открытого пространства - в условиях, близких к идеальным - зависимость дальности от мощности описывается формулой Фрииса (дальность пропорциональна корню квадратному из мощности):
В тесте в условиях город-лес условия были не идеальными (были препятствия), но благодаря оптимальному для связи рельефу местности у радиоволна была возможность распространять над лесом и малоэтажной застройкой, поэтому ф-ла Фрииса работала более-менее адекватно (при увеличении мощности в 4 раза - 24 Вт у Leixen UV-25D против 6 Вт у Motorola GP340 - дальность передачи выросла примерно в 2 раза.
А вот при работе в условиях плотного леса с перепадами высот формула Фрииса уже не работает, в таких условиях вывести точную теоретическую формулу для зависимости дальности от мощности не представляется возможным (масса заранее неизвестных граничных условий). На практике в таких условиях зависимость дальности передачи "гуляет" в интервале от корня кубического до корня четвёртой степени от уровня выходной мощности передатчика.
Т.е. для увеличения дальности в 2 раза мощность надо поднять от 8 до 16 раз (и вот тут возникает вопрос о целесообразности такой "гонки за мощностью").
Приведу пример теста в условиях плотного леса с перепадами высот с теми же участниками - но там "разгон" мощности до 24 Вт и даже применение очень длинной и эффективной антенны не помогло радиостанциям Leixen UV-25D справиться с задачей обеспечения связи на расстоянии всего 2,8 км (тогда как гораздо менее мощные радиостанции Штурман-180 с компактными антеннами работали без проблем):
Причина - в условиях связи, приведу спутниковую фотографию с профилем рельефа местности:
Или - тест на расстоянии до 10 км - где рельеф местности также не позволил осуществить связь на высоких (145-433 МГц) частотах даже при применении длинных антенн и экстремально мощных (24 Вт - LEIXEN UV-25D) радиостанций, а связь в диапазоне 27 МГц между радиостанциями производства КБ Беркут Штурман-180 и Егерь-Р180 была:
Вывод: при работе в условиях плотного леса и перепадов высот не результативна погоня за "мощностью" и "длинными эффективными антеннами" при использовании высокочастотных радиостанций. Следует использовать низкочастотные радиостанции (у которых и уровень потери энергии радиоволны при распространении по лесу на много десятков дБ ниже, и возможность огибания радиоволной значительных препятствий присутствует).
А в условиях открытого пространства, города - повышение выходной мощности и применение более эффективных антенн способно существенно увеличить дальность радиосвязи.
В тестах, обсуждаемых в данной статье, участвовали радиостанции Leixen UV-25D, Motorola GP340, QuanSheng TG-UV2Plus, Штурман-180, Егерь-Р180
1) Leixen UV-25D - мощная (в диапазоне UHF - около 20 Вт, в диапазоне VHF - около 24 Вт) переносная радиостанция.
2) Motorola GP340 - "классический" супергетеродин диапазона VHF (136-174 МГц), обладающий, по мнению ряда экспертов, эталонными параметрами (и безусловно - одна из наиболее надёжных портативных радиостанций).
3) Китайский 10 Вт-ный супергетеродин диапазонов VHF/UHF QuanSheng TG-UV2Plus
4) Отечественные супергетеродины диапазона 27 МГц с хорошими параметрами Штурман-180 и Егерь-Р180 (с функцией репитера) производства КБ Беркут.
Если Вы интересуетесь радиосвязью - ставьте лайки и подписывайтесь на канал Конструкторского Бюро Беркут - разработчика и производителя средств радиосвязи.
Спасибо!
