Недавно я провёл эксперимент - сравнил работу радиостанций разных диапазонов частот - 145 МГц, 446 МГц, 27 МГц.
Высокочастотные радиостанции проверялись достаточно продвинутые по параметрам - супергетеродины Motorola профессиональной серии, китайские 10 Вт-ные супергетеродины QuanSheng TG-UV2Plus с довольно хорошими параметрами, экстремально мощные (24 Вт) Leixen UV25D с длинными антеннами (штатные - 38 см, а проверялись также и с удлинёнными) - всё это сравнивалось с работой отечественных радиостанций Штурман-180 диапазона 27 МГц со сравнительно компактными антенными (чаще всего в тестах я проверяю работу с ультракомпактной 14-см антенной).
Для сравнения работы я выбрал два разных по условиям связи участка местности:
- расстояние между контрольными точками 6,9 км, половина дистанции - город с малоэтажной застройкой, вторая половина - лес. Рельеф благоприятный для радиосвязи (достаточно ровный с плавным повышением высоты от одной точки до другой и небольшим понижением рельефа на одном из участков между конрольными точками):
В таких условиях связи - достаточно тяжёлых для радиостанций любых диапазонов частот - радиостанции высокочастотных диапазонов (VHF- 136-174 МГц/ UHF - 400-480 МГц) в классе супергетеродинов с выходной мощностью передатчика до 10 Вт связаться между собой не смогли.
Экстремально мощные (24 Вт в VHF) радиостанции Leixen UV25D (при связи в одной точке теста с 50-см - полноразмерной четвертьволной антенной, а в другой точке теста со штатной 38-см антенной) в диапазоне 145 МГц связались без каких-либо проблем.
Также устойчивую связь продемонстрировали отечественные портативные радиостанции Штурман-180 диапазона 27 МГц: в одной точке теста радиостанция Егерь-Р180 - с функцией репитера, с такими же параметрами приёмо-передающего тракта, как у Штурмана-180, работала с 50-см антенной (супрефлекс new), в другой точке проверялась радиостанция Штурман-180 с ультракомпактной 14-см антенной.
- Вторая часть приведённого в виде вначале статьи теста проходит в условиях плотного леса с перепадами высот - радиоволне приходится распространяться по самому лесу (нет возможности связи радиоволной, проходящей над лесом). В таких условиях преимущество имеют нзкочастотные радиостанции (поглощение энергии радиоволны плотным лесом на много десятков дБ сильнее на высоких частотах).
В таких условиях связи - несмотря на сравнительно небольшое расстояние (всего 2,8 км), никакие высокочастотные радиостанции (в т.ч. 24 Вт-ные Leixen UV-25D) ни со штатными, ни с удлинёнными антеннами обеспечить связь не смогли.
А вот радиостанции Штурман-180 диапазона 27 МГц (с ультракомпактной 14-см антенной) работали стабильно.
- Также был проведён ещё один тест с теми же "участниками" - радиостанциями разных диапазонов частот - на расстоянии 3,5 км в условиях леса с более благоприятным для связи рельефом, чем в тесте в плотном лесу на 2,8 км:
Т.к. условия рельефа местности были более благоприятны для связи на высоких частотах, чем в тесте на 2.8 км в плотном лесу с перепадами высот, мощные (24 Вт) радиостанции диапазона 145 МГц Leixen UV-25D при использовании на одной точке экстремалльно длинной 124 см антенны, а на второй - штатной 38 см антенны смогли связаться, но обеспечили менее стабильную радиосвязь (пропадания части сообщения, отсутствие связи при работе в движении), чем радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут (Штурман-180 с ультакомпактной 14-см антенной с одной стороны и Егерь-Р180 со штатной 33-см антенной на другой точке связи)
К этим видео проведённых тестов поступил такой комментарий:
Михаил Красавин
@Сергей Слинкин радиоволны не распространяются по самому лесу! Как? Как белочки? С ветки на ветку? Ближняя связь в диапазоне 27мгц идёт ПОВЕРХНОСТНОЙ, не лесной, волной. И с холма на холм также прекрасно работают. Связь на пересечение лучше у 27мгц, потому как волны этого диапазона лучше огибают поверхность нежели 145мгц. Но всё это при условии применения нормальных антенн а не карандашей. Почитайте про распространение радиоволн, в справочнике радиолюбителя а не у блохеров. Я вам не раз говорил, займитесь производством не несите ахинею.
Постараюсь ответить на указанный комментарий в данной статье.
Чем ниже уровень образования, тем более живая лексика (это я к вопросу об "не несите ахинею").
Г-н Красавин, видимо, получил своё образование, прочитав по диагонали "справочник радиолюбителя".
Что касается лично меня - уточню, образование я получил на Физическом Факультете МГУ (научный руководитель В.А. Макаров - замечательный Учитель, учёный и организатор науки) и в аспирантуре ФизФака (научный руководитель - академик В.В. Мигулин, он был одним из основоположников советской радиофизики).
Так что физику я изучил в объёме, несколько превышающем уровень "справочника для радиолюбителя", к которому меня отсылает г-н Красавин.
Красавин пишет "займитесь лучше производством" - я последние три десятилетия занимаюсь организацией разработки (в России) и производства (в России) портативных радиостанций. И радиостанции производства Конструкторского Бюро Беркут обеспечивают в условиях плотного леса и перепадов высот более дальнюю и стабильную радиосвязь, чем любые импортные портативные рации.
Это не означает, что рации нашего производства будут работать дальше в любых условиях связи. Поэтому я и объясняю особенности распространения радиоволн в разных условиях связи, подтверждая теорию проведёнными экспериментами, чтобы люди могли ориентироваться, в каких условиях связи оптимально применение тех или иных радиостанций (и с точки зрения выбора оптимального диапазона частот, и с точки зрения выбора оптимальных по цене радиостанций).
Так, например, проведён тест работы радиостанций разных диапазонов частот и разных ценовых классов в условиях ровного рельефа в городской малоэтажной застройке:
Это тест наглядно показывает, что в таких условиях прекрасно работают самые недорогие и простые по схемотехнике (на базе RDA чипа) рации диапазона UHF (400-480 МГц) - и смысла переплачивать за более дорогие модели нет.
А вот при связи в городе, но при наличии перепадов высот и наличия "полосок" леса - ситуация меняется:
В целом:
- в городе лучше работают высокочастотные рации
- в условиях открытого пространства - любые радиостанции хороши (но если на открытом пространстве есть источники электромагнитного излучения - опять же преимущество на стороне высокочастотных раций)
- А вот в условиях плотного леса и перепадов высот преимущество на стороне низкочастотных радиостанций.
А теперь отвечу по существу комментария г-на Красавина:
1) При связи с холма на холм - когда радиоволна идёт над лесом, а не по лесу - у диапазона 27 МГц нет никакого преимущества перед высокочастотными диапазонами (145 МГц или 433-446 МГц).
В такой ситуации (холм-холм) связь на высокочастотных радиостанциях возможна на гораздо более дальнее расстояние - в силу меньшего укорочения компактных антенн относительно полноразмерных и меньшего уровня природных и техногенных электромагнитных помех на высоких частотах.
2) При связи в реальном лесу - не с холма на холм - в силу эффекта диэлектрического нагрева (межмолекулярного трения полярных молекул воды, входящих в состав хвои, коры, веток, стволов деревьев, травы, летом -листвы, зимой - снега на ветках) поглощение энергии радиоволны в высокочастотных диапазонах на много десятков дБ сильнее, чем в низкочастотных (и это с большим запасом перекрывает разницу в уровне эффективности компактных антенн).
Так, на том расстоянии, когда плотный лес поглощает энергию радиоизлучения на частоте 30 МГц на 48 дБ - на частоте 100 МГц поглощение уже 86 дБ (измерено дотошными американцами, отчасти они заинтересовались измерениями после войны во Вьетнаме - когда их современные высокочастотные рации в плотном лесу работали из рук вон плохо, и они были вынуждены пользоваться низкочастотными - LowBand - радиостанциями; "древние" советские низкочастотные рации у вьетнамцев также обеспечивали стабильную радиосвязь).
Что такое разница в 38 дБ? Это означает, что при одинаковой исходной мощности передатчика на одинаковом расстоянии в плотном лесу уровень напряжённости электрического поля на частоте 100 МГц окажется примерно в 80 раз ниже, чем на частоте 30 МГц.
3) никто не говорит (кроме г-на Красавина, пытающегося выдать это за мои слова), что радиоволна диапазона 27 МГц с холма на холм работает хуже, чем при связи в самом лесу - разумеется, связь с холмов будет лучше. Но в ситуации связи с холма на холм у диапазона 27 МГц нет никаких преимуществ перед высокочастотными диапазонами. А вот когда радиоволна распространяется по лесу - тут у низкочастотных радиостанций существенное преимущество из-за эффекта диэлектрического нагрева (кстати, тот же эффект используется для разогрева продуктов в микроволновых печах - эффективность этого сложно отрицать, если только г-н Красавин и в существование микроволновок вдруг не верит, не обнаружив описания принципа их работы в изученном справочнике для радиолюбителя...)
4) Поэтому радиостанции диапазона 27 МГц (за все не поручусь - нужны ещё хорошие параметры, чтобы бороться с достаточно высоким уровнем электромагнитных шумов, интенсивность которых возрастает с понижением частоты, и антенны с высоким резонансным усилением по частоте, в значительной степени компенсирующим более высокий коэффициент укорочения относительно высокочастотных антенн; КБ Беркут удачно решила комплекс технических проблем и обеспечило требуемые параметры) в условиях плотного леса обеспечивают более дальнюю и стабильню радиосвязь, чем любые импортные портативные рации.
Чтобы понять, что не любые рации диапазона 27 МГц "одинаковые" - приведу результаты измеренй параметров.
В мае 2021г в продаже появилась новая модель импортной портативной радиостанции диапазона 27 МГц - President Randy III.
Измеренная поставщиком/ продавцом этих радиостанций на российском рынке фиромй Вива-Телеком чувствительность шумоподавителя этой радиостанции в режиме частотной (FM) модуляции оказалась 0,89 мкВ (-108 дБм):
А теперь посмотрим на измерение чувствительности шумоподавителя радиостанции Штурман-180:
Сигнал 0,056 мкВ (-132 дБм) - минимально возможный для данного генератора, уже открыл порог эффективного спектрального (минимум ложных шумовых всплесков) шумоподавителя радиостанции Штурман-180.
Т.е. радиостанция Штурман-180 способна выделить из эфирного шума сигнал примерно в 16 раз более слабый, чем President Randy III.
А что с передатчиком? Уровень выходной мощности и КПД передатчика у радиостанции Штурман-180 более высокий, чем у мпортных портативных СиБи (27 МГц) раций.
Вот видео сравнения параметров передатчика радиостанции Штурман-180 и наиболее популярной в России среди импортных портативных Си-Би раций модели Alan 42 DS:
5) Связь на "пересечёнке" лучше на низких частотах - с этим даже г-н Красавин не спорит, видимо, не желая прослыть отрицателем законов дифракции.
6) Важнейшее условие адекватной работы - применение эффективных антенн. КБ Беркут добилось определённых успехов в разработке и производстве эффективных компактных антенн.
В связи с этим приведу показательный тест известного радиоблогера Алексея Игонина (он относится к числу убеждённых противников портативных радиостанций диапазона 27 МГц как класса - тем интереснее этот тест):
В то время, как при работе на передачу со штатной антенной радиостанция Stabo xh9006e (она же President Randy II) при приёме на базовую радиостанцию обеспечила 0 кубиков уровня сигнала - радиостанция Штурман-90 в этом тесте при работе на штатный флекс обеспечила до 5 кубиков уровня сигнала, да и при работе с ультракомпактной 14-см антенной обеспечила гораздо более высокий уровень сигнала, чем Stabo xh9006e со штатной 20-см антенной при гораздо более высоком качестве модуляции.
Отмечу, что в современных моделях радиостанций производства КБ Беркут - Штурманах-180 - флекс применяется ещё более эффективный (правда, немного более длинный - 33 см в Штурмане-180 против 30-см в Штурмане-90).
Если Вы интересуетесь радиосвязью - ставьте лайки и подписывайтесь на канал Конструкторского Бюро Беркут - разработчика и производителя средств радиосвязи.
Спасибо!
