Рации для леса

27 July

Интересный комментарий пришёл к одной из моих статей в Дзене:

Andrew
В целом поддерживаю автора. но хотел бы немного добавить...
На мой взгляд портативные радиостанции СВ-диапазона могут быть интересны в первую очередь для встречной работы в дороге если автомобильная станция по каким то причинам вам неудобна. Или как дополнительная к автомобильной. Возможно есть еще варианты. Что же касается массового их применения грибниками, туристами и т.д. (т.е. в лесу), то здесь есть некоторые сомнения.
Во-первых, к сожалению, основным фактором при выборе массовой радиостанции является цена. И конкурировать с китайским ширпотребом на этом поле сложно. А это как раз станции диапазонов 144, 433 МГц. Из технических характеристик на радиостанцию люди обычно смотрят на абстрактную цифру - дальность связи. И их она устраивает.
Во-вторых, как правило, в реальной ситуации НЕ требуется предельная дальность, да и вы не всегда гуляете по мокрому густому лесу. То есть, в 99 процентов случаев действительно можно обойтись радиостанциями диапазонов VHF и UHF.
В-третьих, если вы все же остановили свой выбор на 27 МГц рации, то здесь тоже далеко не все так однозначно. Например, попробуйте положить радиостанцию в карман. Узкополосная, остро настроенная антенна, превратится по эффективности в гвоздь, воткнутый в антенный разъем. Утрирую конечно, но усиление ее упадет весьма существенно, диаграмма станет непредсказуемой. При этом, большой КСВ в простых моделях радиостанций может привести к выходу из строя выходного каскада передатчика. А в более серьезных устройствах узел, измеряющий уровень отраженной волны "зажмет" выходную мощность и сохранит усилитель. Но и мощность подводимая к антенне тоже будет меньше. Противовес к антенне, конечно, несколько стабилизирует ситуацию.
Напротив, широкополосные антенны верхних диапазонов ведут себя более "спокойно". Их недостаток - широкая полоса (правильней сказать изменение усиления и КСВ в полосе), в данном случае - преимущество.
Можно еще сказать об уровне индустриальных помех, который существенно выше на 27 МГц нежели на на 433 МГц. В лесу помехи на 27 МГц тоже лучше распространяются. И тут не сильно поможет ни хорошая избирательность, ни высокий динамический диапазон приемника, если помеха бьет прямо в канал. А диапазон узкий - уйти не куда.
Собственно, ни в коем случае не являясь противником диапазона 27МГц, хочу сказать, что этот диапазон все же специфичен, его стоит выбирать, если хорошо понимаешь почему и для чего вам именно он.

Рассмотрим подробнее по порядку затронутых в комментарии вопросов.

На мой взгляд портативные радиостанции СВ-диапазона могут быть интересны в первую очередь для встречной работы в дороге если автомобильная станция по каким то причинам вам неудобна. Или как дополнительная к автомобильной. Возможно есть еще варианты.

Да, плюс радиостанций диапазона 27 МГц в том, что их (если поддерживают не только FM модуляцию, но и АМ - например, рации серии Штурман) можно использовать для связи с дальнобойщиками на трассе.

Портативные радиостанции диапазона 27 МГц прекрасно подойдут для связи между машиной (с установленной в ней Си-Би - 27 МГц - радиостанцией с автомобильной антенной) и рацией в переносном варианте использования.

При этом могут обеспечить - в отличии от высокочастотных раций - в условиях леса с обилием зелени и перепадами высот стабильную связь на много км, приведу в качестве примера такой тест работы раций разных диапазонов частот:

Что же касается массового их применения грибниками, туристами и т.д. (т.е. в лесу), то здесь есть некоторые сомнения.
Во-первых, к сожалению, основным фактором при выборе массовой радиостанции является цена. И конкурировать с китайским ширпотребом на этом поле сложно. А это как раз станции диапазонов 144, 433 МГц. Из технических характеристик на радиостанцию люди обычно смотрят на абстрактную цифру - дальность связи. И их она устраивает.

Что касается цены массовых и дешёвых китайских раций (типа Баофенгов и т.п.) - тут возразить нечего.

И производство в Китае обходится гораздо дешевле, чем в России, и себестоимость комплектации массовых бюджетных высокочастотных (136-174/400-520 МГц) раций (на базе RDA чипа, где приёмо-передающая часть состоит, по-сути, из 3 компонентов - полосового фильтра на входе (если вообще установлен), RDA чипа и выходного каскада передатчика) сильно ниже конструкции честного супергетеродина с двойным преобразованием частоты (десятки, а порой и сотни деталей; например, в конструкции приёмо-передающей платы радиостанции Штурман-90М/ Штурман-180М, готовящейся к серийному производству, 370 компонентов), необходимого для адекватной работы в низкочастотных диапазонах (тут прямое преобразование частоты на базе RDA чипа не пройдёт - интермодуляционная избирательность будет недостаточной для адекватной работы).

Что касается заявленной дальности связи - многие поставщики и продавцы высокочастотных радиостанций заявляют не имеющие ничего общего с реальной дальностью связи в условиях леса цифры, на которые "ведутся" покупатели.

Во-вторых, как правило, в реальной ситуации НЕ требуется предельная дальность, да и вы не всегда гуляете по мокрому густому лесу. То есть, в 99 процентов случаев действительно можно обойтись радиостанциями диапазонов VHF и UHF.

Тут я не соглашусь. Если Вы берёте радиостанции для работы в лесу - то эти радиостанции должны обеспечить максимально возможную дальность и стабильность радиосвязи. Это, в том числе, и вопрос безопасности. Дешёвые рации диапазона UHF (400-520 МГц) в реальном плотном лесу и 1 км стабильной связи не обеспечат, а в условиях перепадов высот - связь прервётся на первой значительной неровности рельефа.

Наиболее мощные UHF рации в лесу с густым подлеском (плотная листва/хвоя, активно поглощающая энергию высокочастотных радиоволн) при ровном рельефе редко работают дальше 2 км (а при перепадах высот - связи из низин - того меньше).

В условиях реального леса - с густой листвой/ хвоей - хорошие (с адекватными параметрами и антеннами, совсем не дешёвые модели; дешёвые работают в целом похуже) рации VHF (136-174 МГц) диапазона "умирают" на расстоянии 2-3 км (если не работать в условиях холм-холм при связи над лесом, а не в лесу). При этом в случае ровного рельефа местности и редкого леса без подлеска (минимум "зелени") связь может быть и на 5 км, а при работе с высоких точек (холмов) - т.е. когда радиоволна идёт над лесом, а не внутри леса- и на большее расстояние.

Но лес у нас, в России, как правило, с существенными перепадами высот - т.е. реальная связь в высокочастотных диапазонах скорее прекратиться раньше (ну не могут высокочастотные радиостанции справиться с неровностями рельефа).

В целом диапазон VHF (136-174 МГц) для работы в лесу подходит гораздо лучше, чем UHF (400-520 МГц) - но не стоит забывать, что он не разрешён для гражданской радиосвязи (для частичной легализации - в полосках частот, выделенных для радиолюбителей - нужно сдать экзамен на радиолюбительскую категорию и получить позывной в Радиочастотном центре, а саму радиостанцию зарегистрировать после этого в Роскомнадзоре).

Тогда как радиостанции диапазона 27 МГц физические лица на территории России (как и большинства других стран мира) могут использовать свободно, без какой-либо регистрации и платы за частоту.

Радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут со штатными 30-см антеннами работают в лесу обычно от 5 до 7 км, а с дополнительными 50-см суперфлексами - много отзывов о связи на 10-15 км (в неблагоприятных условиях может быть меньше, но всё-равно в условиях плотного леса с обилием "зелёнки" и перепадами высот дальность и стабильность связи гораздо выше, чем в высокочастотных диапазонах - VHF и, тем более, UHF).

Радиостанции диапазона 27 МГц с адекватными параметрами приёмо-передающего тракта и антенн (вовсе не любые рации диапазона 27 МГц, но КБ Беркут производит рации, существенно превосходящие импортные по параметрам и эффективности штатных антенн) способны обеспечить в условиях леса гораздо более высокую дальность и стабильность (меньше "мёртвых" для связи точек) радиосвязи. Почему выше дальность - подробно объяснено в статье "Дальность связи радиостанций в лесу (без колдовства и шаманства)".

Проверка работы в лесу раций разных диапазонов частот
Проверка работы в лесу раций разных диапазонов частот

Главные причины, по которым в условиях леса с перепадами высот низкочастотные радиостанции работают лучше:

  • поглощение энергии радиоволны плотной листвой, хвоей, корой, ветками и стволами деревьев из-за спектра поглощения воды (входящей в их состав) резко возрастает с частотой. Например, американцы как-то измерили, что на расстоянии, котором на частоте 30 МГц энергия радиоволны поглощается плотной листвой на 48 дБ - на частоте 100 МГц поглощение уже 86 дБ. А с дальнейшим ростом частоты поглощение усиливается. Ситуация усугубляется при работе в мокром после дождя лесу. Разница в уровне поглощения низкочастотных и высокочастотных радиоволн с запасом перекрывает разницу в КПД укороченных антенн (в низкочастотных диапазонах КПД компактных антенн ниже) - если в диапазоне 27 МГц использовать хорошие узкорезоансные антенны (например, штатные 30-см антенны раций производства КБ Беркут).
  • огибание радиоволной препятствий возможно в низкочастотных диапазонах, но невозможно в высокочастотных
В-третьих, если вы все же остановили свой выбор на 27 МГц рации, то здесь тоже далеко не все так однозначно. Например, попробуйте положить радиостанцию в карман. Узкополосная, остро настроенная антенна, превратится по эффективности в гвоздь, воткнутый в антенный разъем. Утрирую конечно, но усиление ее упадет весьма существенно, диаграмма станет непредсказуемой. При этом, большой КСВ в простых моделях радиостанций может привести к выходу из строя выходного каскада передатчика. А в более серьезных устройствах узел, измеряющий уровень отраженной волны "зажмет" выходную мощность и сохранит усилитель. Но и мощность подводимая к антенне тоже будет меньше. Противовес к антенне, конечно, несколько стабилизирует ситуацию.

Что касается "работы из кармана" - люди, идущие в лес и рассчитывающие на дальнюю и стабильную радиосвязь - не будут держать никакую рацию - в т.ч высокочастотную - в кармане.

Если в ближней зоне излучения (радиоволна формируется вовсе не "внутри" антенны, как уверены большинство пользователей радиостанций - а в так называемой "ближней зоне" вокруг неё) есть тело оператора (плохонький, но проводник) - резко упадёт эффективность антенно-излучающей системы любой радиостанции.

Да, при работе в высокочастотных диапазонах ближняя зона меньше по длине, чем при работе в низкочастотных - но при работе рации из кармана одежды, когда антенна соприкасается с телом, о какой-либо приемлемой дальности связи в лесу (где и без того много осложняющих работу факторов) можно забыть при работе с радиостанциями на любых частотах, не только низкочастотных.

Если нужно прикрепить к телу - радиостанцию следует закрепить на уровне плеча, чтобы антенна выступала над плечом.

Что касается выхода из строя при работе с несогласованными антеннами - радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут не выходят из строя (в отличии от импортных), подробнее см. статью. Передатчик в радиостанциях производства КБ Беркут реализован по-другому и гораздо более эффективно (без падения КПД, без риска перегрева выходного каскада и т.д.) работает с укороченными компактными антеннами, чем обычные схемы передатчиков, реализованные импортных радиостанциях.

Можно еще сказать об уровне индустриальных помех, который существенно выше на 27 МГц нежели на на 433 МГц. В лесу помехи на 27 МГц тоже лучше распространяются. И тут не сильно поможет ни хорошая избирательность, ни высокий динамический диапазон приемника, если помеха бьет прямо в канал. А диапазон узкий - уйти не куда.

Индустриальных помех в лесу - в подавляющем большинстве случаев - нет. А вот в городе, где их уровень высок, лучше работать на высоких частотах - 400-520 МГц. И в тяжёлых условиях связи более стабильную связь обеспечат супергетеродины, а не дешёвые баофенги с прямым преобразованием частоты на базе RDA чипа.

В лесу при работе с компактными антеннами с радиостанциями диапазона 27 МГц найти чистый канал, свободный от посторонних разговоров и каких-либо помех - в настоящее время не составляет проблем. У автора комментария, скорее всего, есть негативный опыт работы с рациями диапазона 27 МГц в 90-е годы. Тогда эфир был до невозможности забит всевозможными таксистами, работающими по всему миру с усилителями и эффективными антеннами (сигнал переотражался от ионосферы (так называемые "прохождения") и распространялся на тысячи км, мешал "ближней" радиосвязи. Всё это сочеталось со слабыми параметрами (низкой избирательностью) импортных портативных радиостанций, которыми, вероятно, пользовался автор комментария.

Сейчас эфир в диапазоне 27 МГц несравнимо чище, чем был в 90-е годы (а вблизи крупных городов - во-всяком случае, Москвы - почище, чем в диапазона 145 МГц и 433 МГц).

А радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут обладают гораздо более высоким уровнем помехозащищённости, чем импортные рации диапазона 27 МГц. Например, у Штурманов-90/ Штурманов-180 избирательность по побочным каналам 100 дБ против 60 дБ у современной версии наиболее популярной из импортных Си-Би (27 МГц) портативок Alan 42 DS.

И тут не сильно поможет ни хорошая избирательность, ни высокий динамический диапазон приемника, если помеха бьет прямо в канал.

В условиях леса практически не встречается ситуации, когда "индустриальная" помеха "бьёт прямо в канал" - нет в лесу источников индустриальных помех. А в ситуации, когда надо отстроиться от сигналов на других каналах, дальних прохождений и т.п. - очень даже помогает (и необходима для адекватной работы) высокая избирательность и широкий динамический диапазон приёмника (в чём рации диапазона 27 МГц производства КБ Беркут превосходят импортных конкурентов).

Для примера приведу тест работы в той достаточно редкой ситуации, когда лес с перепадами высот сочетается с высоким уровнем индустриальных помех (связь вдоль Киевского шоссе внутри Москвы, но за МКАДом):

В этом тесте радиостанции Штурман-180 диапазона 27 МГц смогли обеспечить радиосвязь, а импортные высокочастотные (145 МГц / 433 МГц) (с уровнем мощности до 10 Вт) рации - не смогли.

Собственно, ни в коем случае не являясь противником диапазона 27МГц, хочу сказать, что этот диапазон все же специфичен, его стоит выбирать, если хорошо понимаешь почему и для чего вам именно он.

Любой диапазон "специфичен" и оптимален к использованию в определённых ситуациях.

И в любом диапазоне частот может быть адекватная или неадекватная аппаратура.

В условиях города, безусловно, оптимален диапазон UHF (400-520 МГц с выделенными для гражданской радиосвязи полосками частот в 433 МГц и 446 МГц).

Но в условиях плотного леса с густой листвой/ хвоей и перепадами высот гораздо более стабильную и дальнюю радиосвязь обеспечат адекватные по параметрам (не любые!) радиостанции диапазона 27 МГц с адекватными (не любыми!) антеннами.

В заключение приведу несколько проведённых в разных условиях тестов радиосвязи раций разных диапазонов частот (27 МГц, 48 МГц, 145 МГц, 433 МГц) в условиях плотного леса с перепадами высот.

При понижении рабочей частоты дальность и стабильность радиосвязи в плотном лесу с перепадами высот повышается:

Если Вы интересуетесь радиосвязью - посетите сайт Конструкторского Бюро Беркут, ставьте "лайки" и подписывайтесь на наш канал!

Спасибо!