[bigest]

Про радиосвязь

Постараюсь и разложу по полочкам все, что касается радиосвязи и применимо к среднестатистическому человеку. Отвечать на одни и те же вопросы устал, и, с вашего позволения, облегчу себе жизнь, разместив здесь свою статейку.

Предисловие

Рано или поздно каждый из нас ощущает необходимость в оперативной радиосвязи и перед ним встает проблема приобретения станции. Начинаются листания каталогов и набеги на магазины. Подавляющее большинство покупает свои первые станции в палатках торгующих сотиками и всякой прочей хренью. Там вам с удовольствием предложат на выбор пару-тройку блистеров с парными станциями и наклейками "6 км", "10 км", а продавцы будут отзываться о моделях как о станциях "увеличенной мощности" и "большого радиуса действия". Во избежание скорого разочарования, нужно отдавать себе отчет в том, что нашлепки с километрами - это в лучшем случае рекламный ход, а в наихудшем обман и профанация.

Выбор диапазона

Важно понять, что дальность радиосвязи не может и не является характеристикой конкретной модели станции! Это сложная функция многих переменных, лишь некоторые из которых могут быть определены на этапе выбора радиостанции. Практически достижимая дальность связи будет зависеть в первую очередь от рельефа местности и выбранного диапазона (частота/длина волны), затем от высоты подвеса антенны, ее эффективности, чувствительности и избирательности приемника, выходной мощности передатчика. Так же свое влияние оказывают погодные условия и даже мастерство оператора станции!

Рельеф местности, где придется использовать станцию, мы выбрать заранее не можем, так же как и погодные условия, поэтому пусть Магомет идет к горе.

Большое распространение получили КВ (HF) и УКВ (VHF/UHF) станции. Из школьного курса физики мы знаем, что характер распространения радиоволн зависит от их частоты. Короткие волны способны распространяться, многократно переотражаться от ионосферы и поверхности Земли, а ультра-короткие волны распространяются в пределах прямой видимости, т. е. до горизонта.

Радиостанции гражданского диапазона (СиБи, CB, Citizens Band) работают на частотах в районе 27 МГц (длина волны около 11 метров). Все, что сказано про распространение коротких волн, в полной мере относится к нему. Этот диапазон является ярковыраженным "дневным" диапазоном. Это значит, что наиболее эффективно отражаться от ионосферы волны этой длины будут днем, когда солнечная радиация напитала соответствующий слой ионосферы. Вечером и ночью рассчитывать на дальние прохождения не стоит.

Но даже днем, использование этого диапазона для гарантированной дальней связи затруднительно. Дело в том, что любое КВ-излучение распространяется "скачками". Вокруг передатчика всегда существует зона прямого приема, затем идет зона молчания, потом снова зона приема, но теперь уже сигнала отраженного от ионосферы. Если мощности исходного сигнала достаточно, а характер местности позволяет, то процесс "скачка" повторяется. Предсказать с большой точностью количество таких "скачков" и ширину зон приема практически невозможно, поэтому гарантированно можно рассчитывать только на зону прямого приема, которая зависит от рельефа местности и ограничена горизонтом.

Любая станция хорошо работает только с эффективной антенной. Штыревые антенны, обеспечивающие приемлемую эффективность, начинаются с 1/4 длинны волны. Путем нехитрых арифметических вычислений получаем длину антенны около 2.7 метра. Нужно ли говорить, что использование такой антенны с портативной станцией затруднительно? Отсюда вырисовывается ниша использования - для связи между автомобилями в колонне.

Для использования СиБи радиостанции необходима ее регистрация. Максимальная легальная выходная мощность ограничена 10 Ваттами.

Доступные радиостанции УКВ диапазонов могут работать на частотах в районе 144 МГц (VHF) и 433/446/462 МГц (UHF). Волны во всех УКВ диапазонах, распространяются только в прямой видимости, то есть до линии горизонта. Расстояние до линии горизонта, и соответственно максимально возможное расстояние связи, зависит от высоты подвеса антенны. Дальность прямой видимости с учетом кривизны Земли рассчитывается по формуле D = 3.57 * (sqrt(H1) + sqrt(H2)), где H1 и H2 высота подвеса антенн корреспондентов. Так, в чистом поле до самого горизонта, два корреспондента ростом 1.7 метра, которые держат портативные станции у лица, могут рассчитывать на связь на расстоянии около 9 км.

Диапазон 144-146 МГц (длина волны 2 метра) пожалуй самый удачный для использования в лесистой местности. В отличие от более высокочастотных диапазонов, волны этой длины обладают более выраженными свойствами дифракции и интерференции. Это позволяет, при прочих равных, получить большую практическую дальность связи в лесу, по сравнению с диапазонами 433/446/462 МГц.

Этот диапазон является чисто радиолюбительским и для работы в нем требуется 4я (минимальная) радиолюбительская категория и регистрация станции. Для 4й категории максимальная легальная выходная мощность ограничена 5 Ваттами.

Физические свойства волн диапазонов 433/446/462 МГц практически одинаковы и не имеет смысла рассматривать особенности их распространения в сравнении друг с другом. Однако по сравнению с диапазоном 144 МГц различия существенны. Свойства интерференции и дифракции у них менее выражены, однако свойства отражения, наоборот, выражены более явно. Этот факт, а также небольшое количество индустриальных помех в этих диапазонах, позволяет рекомендовать их использование в условиях городской застройки.

Станции диапазона 433 МГц (LPD - Low Power Device) в большинстве своем имеют мощность 10 мВт и в таком случае не требуют регистрации. Радиолюбительская лицензия 4й категории позволяет использовать диапазон пошире - 430-440 МГц и мощность до 5 Вт, однако такие радиостанции уже подлежат регистрации.

Малая длина волны (всего 70 см) позволяет использовать малогабаритные и в то же время эффективные антенны, а небольшая мощность означает простую схемотехнику и долгую работу от батареи. Благодаря этим качествам станции обладают небольшими размерами и весом, хорошим временем работы и небольшой ценой.

Станции диапазона 446 МГц (PMR - Personal Mobile Radio) имеют мощность до 0.5 Вт и также не требуют регистрации. Использование большей мощности запрещено.

Сочетание относительно высокой легальной мощности и отсутствие требования по регистрации выглядят достаточно привлекательно, однако есть нюансы ограничивающее совместимость таких станций. Первый - нестандартная сетка частот сдвинутая на 6.25 КГц. Это не позволит связаться с большинством других станций, которые могут работать на частоте 446 МГц, но не являются чисто PMR-станциями. Второй - малая распространенность. Исторически, первым на рынке появился стандарт LPD и именно такие станции составляют большинство на руках у населения. Впрочем, если вам не нужна возможность общаться "с третьим миром", то оба недостатка несущественны.

Также на рынке присутствуют станции диапазона 462 МГц (FRS/GMRS - Family Radio System). Этот диапазон выделен для гражданского использования в США и у нас работа на нем строжайше запрещена, ввиду его использования некоторыми государственными службами.

Исходя из вышеприведенных соображений можно порекомендовать следующее:
- Лучший выбор портативки для леса - станция диапазона 144МГц мощностью 5 Вт.
- Лучший выбор мобильной станции для связи в колонне - СиБи с хорошей внешней антенной и мощностью 10 Вт.
- Лучший выбор портативки для связи водитель-штурман - станция диапазона 433 МГц с мощностью 10 мВт.

У нас получился вполне закономерный результат: идеальной станции в этом мире не существует принципиально. Бесполезно просить продавца показать "самую крутую модель" - лучше вас самих, никто не может знать какая станция будет для вас оптимальной.

Выбор категории станции

Теперь, когда вы определились с нужным диапазоном, можно начинать выбор модели станции под него. Все радиостанции делятся на 3 большие категории: профессиональные, любительские и игрушки.

Профессиональные модели отличает пыле-влаго-ударопрочное исполнение, минимум органов управления и их простота, батарея большой емкости. Основа станции - алюминиевая рама, которая помимо обеспечения прочности, играет роль радиатора, не позволяя перегреваться во время активной работы выходному каскаду. Все эти преимущества неизбежно влекут за собой недостатки: большие габариты и вес, высокая стоимость, сложность "нетипичного" использования. Про последний пункт подробно.

Как правило, профессиональные радиостанции настраивают всего один раз - сразу после покупки, перед вручением пользователю. Настройка каналов происходит в соответствии с принятым планом связи и каналам даются простые и понятные пользователю названия: 1 - база, 2 - патруль, 3 - база резервная, и т.д. В плане связи так же оговариваются все возможные ситуации, когда пользователю может понадобится изменить канал. После этого, перечень допустимых действий со стороны пользователя сводится к списку из 2х пунктов: 1) нажать тангенту и передать какую-либо информацию в текущий канал; 2) сменить, если возникла необходимость, канал на другой из заранее запрограммированных.

Оперативная перестройка таких станций на другую частоту задача нетривиальная, а зачастую вообще не может быть осуществлена. Нормальна ситуация, когда все программирование выполняется с помощью специализированного программного обеспечения, после подключения станции к компьютеру. Послушать, что творится в эфире рядом с тобой невозможно, ни о каком сканировании не может быть и речи!

Любительские радиостанции - самые насыщенные функционально. Радио, пожалуй единственная область, где "любительский" означает не упрощенный и удешевленный по сравнению с "профессиональным", а наоборот, более совершенный и навороченный.

Если профессиональные станции всегда рассчитаны только на один диапазон (причем, чаще всего, на узенький его участок), то любительские станция довольно часто бывают 2х и даже 3х диапазонными. Если у профессиональной станции диапазон приема практически всегда равен диапазону передачи, то для любительских станций нормой является прием практически во всех диапазонах. Здесь имеется ввиду не только радиосвязь, но и радиовещание.

Любительские станции характеризуют развитые возможности по поиску сигналов и комплексные системы памяти. Для активного мониторинга эфира могут быть в наличии функции оперативной регулировки порога шумоподавителя, слежения за активностью на альтернативном канале, одновременного прослушивания пары частот и даже спектроскопа.

В отличие от профессиональных станций, защищенность от внешних факторов встречается здесь не так часто. Основой станции также является алюминиевая рама, но, в общем, защита любительской станции - более сложная задача. Дело в том, что на них всегда есть слабое место - дисплей.

Некоторую "нежность" любительских станций, вкупе с достаточно высокой ценой и огромным количеством "запутанных" функций, которые не нужны подавляющему большинству пользователей радиосвязи, можно назвать их недостатками.

Игрушки - это портативные радиостанции, продающиеся в непрофильных магазинах. Внешне их отличают округлые формы, с намеком на эргономичность, и веселенькая раскраска, иногда камуфляжная. К категории игрушек относится бОльшая часть представленных на рынке LPD, PMR и FRS/GMRS станций. Основное достоинство - низкая цена. Причем цена даже не за одну станцию, а за комплект из 2х штук, набор пальчиковых аккумуляторов и 2х зарядных стаканов. Такой набор может легко стоить в 5-10 раз дешевле одной любительской станции.

Содержимое таких блистеров представляет из себя изделия китайских народных умельцев, конструктивно и визуально сходные с радиостанциями. Технические параметры, заявленные в руководстве, зачастую не соответствуют действительности. Качество используемых материалов и монтажа ужасает. Никто не гарантирует, что в самый нужный момент не западет тангента или не выгорит выходной усилитель, на который китайцы забыли посадить радиатор.

Антенна представляет собой одно целое с корпусом и сменить ее на более эффективную или подключить внешнюю не представляется возможным. Органы управления лаконичны, но присутствует дисплей, отображающий текущий номер канала. Поскольку корпус полностью выполнен из пластика, и металлическая рама отсутствует, станции очень легкие.

В отличие от профессиональных и любительских станций, где штатным источником питания является аккумулятор, игрушки питаются стандартными батарейками или аккумуляторами форм-фактора AA/AAA. Можно было бы отнести это к уникальному свойству, которое часто может оказаться преимуществом, если бы не одно "но". Для многих любительских станций выпускаются батарейные адаптеры, устанавливающиеся на место штатного аккумулятора и позволяющие, в критической ситуации, использовать для работы батарейки.

Помимо откровенно корявых китайских поделок, на рынке в небольшом количестве присутствуют маломощные дешевые станции именитых производителей связного оборудования. Конструктивно они мало отличаются от китайщины, однако материалы и монтаж более качественный. Заявленным характеристикам можно было бы верить, если бы не огромное количество подделок.

Про подделки

Сразу хочу предупредить об опасности покупки подделки. Если вы видите станцию, которая при сравнимых ТТХ стоит в 2 раза дешевле аналогов и гордо несет при этом название именитого производителя, то это должно вас по меньшей мере насторожить.

Подделки бывают 2х видов. Во-первых это станции не имеющие ничего общего ни внешне, ни по названию ни с одной из моделей настоящего производителя. Определяются очень просто - достаточно просто попробовать найти эту станцию на ОФИЦИАЛЬНОМ сайте производителя. Не нашли? Тогда пусть хоть трижды на ней написано Kenwood и русская документация есть в комплекте, и продавец мамой клянется, и во всех интернет магазинах станция продается как Kenwood - все равно, это голимая подделка.

Подделки второго типа более коварны. Это содранные практически один к одному модели, которые оригинальный производитель действительно имеет в своей линейке продуктов. Внешний вид станции, ее упаковка и документация, за исключением упущенных нюансов, практически идентична оригиналу. Если повезет, то и схемотехника может быть передрана один к одному, без удешевления и выкидывания "ненужных" деталей. Однако даже в этом случае остается проблема качества используемых материалов, комплектующих, монтажа и настройки.

Наиболее верный способ оградить себя от покупки подделки - покупать в проверенном профильном магазине. Магазин, торгующий удочками, ножами, gps-навигаторами и рациями - непрофильный. Магазин, торгующий сотовыми телефонами, фотоаппаратами, ноутбуками и рациями - непрофильный. Ваш любимый магазин автозапчастей, где рации лежат между атласами и буксировочными стропами - непрофильный. Гипермаркет на МКАДе, где есть все, и даже рации - непрофильный.

В идеале, покупать стоит только у дилера, на которого вы вышли через ОФИЦИАЛЬНЫЙ сайт производителя.

Выбор модели

Когда, исходя из своих требований к станции, вы выбрали класс станций, можно приступать к выбору конкретной модели конкретного производителя. Процесс этот творческий и подразумевает сравнение ТТХ и функционала станций. Здесь вам на помощь придут спецификации с ОФИЦИАЛЬНЫХ сайтов производителей. Писулькам на сайтах продавцов доверять не стоит - к размещению информации они относятся безответственно и нет никакой гарантии, что приведенные ТТХ не содержат опечаток, ошибок перевода и просто отсебятины. Также, для того, чтобы как можно более полно представить себе функционал станции перед покупкой, рекомендую полистать руководство пользователя в электронном виде.

В характеристиках приемника обратите внимание на чувствительность и избирательность. Эти параметры не постоянны на всех рабочих частотах, поэтому обычно они указываются раздельно для разных диапазонов.

Когда говорят о высокой чувствительности, имеют ввиду, что станция способна воспринимать очень слабые сигналы, которые наводят на антенну минимальное напряжение. Поэтому, чем меньше значения напряжений, указанных в графе "чувствительность", тем лучше.

Значением избирательности характеризуется насколько хорошо сможет станция принимать слабый сигнал, если рядом, на другой частоте, работает мощный передатчик. Обычно избирательность описывается парой интервала (в кГц) и уровня (в дБ). Такая запись означает, что при приеме слабого (на границе чувствительности) сигнала, другой сигнал, мощнее в пределах указанного уровня и отстоящий, по частоте, на указанный интервал, не будет помехой. Избирательность тем лучше, чем сильнее может быть мощный сигнал и может ближе находится по частоте к слабому, без негативных последствий для приема последнего.

Важны не столько индивидуальные значения чувствительности и избирательности, сколько адекватное их сочетание. Так хорошая чувствительность при плохой избирательности - несомненное зло. Полезный сигнал просто утонет в какофонии шумов и помех.

В характеристиках передатчика стоит обратить внимание на количество возможных уровней мощности. Работа с минимальной достаточной мощностью - залог вашего здоровья, отсутствия создания помех радиосвязи других корреспондентов, а также, в случае с портативной станцией, эффективного использования батареи.

При сравнении ТТХ портативных станций обязательно обратите внимание на энергопотребление в режиме ожидания, приема и передачи, а также емкость аккумулятора. Какой толк в мощной станции, аккумулятора которой хватит на 3 минуты непрерывной передачи?

Для радиостанций стандартным считается режим работы 90:5:5. Это значит, что 90% времени она находится в режиме ожидания с закрытым шумоподавителем, 5% времени шумоподавитель открыт и идет прием, и еще 5% времени станция работает на передачу. Зная потребляемый в каждом из режимов ток и емкость аккумулятора, можно легко вычислить ожидаемое время работы.

Регистрация

После осознанного выбора модели и ее приобретения необходимо придать станции легальный статус, зарегистрировав. В общем случае также требуется покупка частоты, но поскольку мы будем работать строго внутри диапазонов частот отведенных для гражданского и любительского использования, нам это не понадобится.

Согласно федеральному закону "О СВЯЗИ" регистрации подлежат все радиоэлектронные средства (РЭС), а использование РЭС без регистрации запрещено. Порядок регистрации регламентируется Постановлением Правительства Российской Федерации №539 от 12 октября 2004 г. "О ПОРЯДКЕ РЕГИСТРАЦИИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВ". В этом постановлении, помимо прочего, находится перечень РЭС, регистрация которых не требуется. В редакции постановления от 25.07.2007 N476 были добавлены два абзаца касающиеся маломощных LPD и PMR станций - именно с этого момента их регистрация перестала быть обязательной. Если же вы приобрели мощную любительскую станцию или станцию СиБи диапазона, то их регистрация обязательна.

Здесь и дальше под "любительской станцией" будем подразумевать не вариант исполнения РЭС, а любую станцию способную работать в любительских диапазонах. Поскольку мы не заинтересованы в выделении нам персональных номиналов частот и работать собираемся в любительских диапазонах, то профессиональные радиостанции, если на них пал наш выбор, будем регистрировать именно как любительские.

Для регистрации любительской станции необходима радиолюбительская категория и позывной.

Категория - некое выражение вашей квалификации и знаний в радиоделе. Всего их четыре: четвертая - самая простая, первая - самая продвинутая. От категории зависит количество доступных вам диапазонов и максимальная мощность, с которой разрешается на них работать. Чтобы получить категорию, необходимо сдать квалификационный экзамен. Разумеется, чем выше категория, тем больше знаний и умений требуется для ее получения. К счастью, для 4й категории, которой хватает "за глаза" для работы в УКВ диапазонах, нужно вспомнить немного школьной физики и прочесть регламент любительской радиосвязи.

Получить позывной вы сможете только после успешной сдачи экзамена на категорию. Процедура сводится к заполнению бланка заявления в радиочастотный центр, который и должен будем вам его присвоить.

Решить все вопросы разом удобнее всего в местном радиоклубе. Нужно узнать день, в который собирается КДК (Квалификационно-Дисциплинарная Комиссия) и придти, захватив с собой станцию. Полчаса времени до начала КДК вам должно хватить, чтобы заполнить все необходимые бланки заявлений и доверенности для представления ваших интересов в радиочастотном центре. После сдачи экзамена нужно будет оплатить годовой членский взнос клуба и государственные поборы за регистрацию и присвоение позывного. Все вместе у меня уложилось в сумму порядка 300 рублей. Узнайте дату, когда можно будет начать интересоваться судьбой вашей заявки и попросите справку о том, что вы успешно сдали экзамен и документы по регистрации станции находятся на оформлении. Теперь остается только ждать.

Результат вашего ожидания - бумага под названием "Свидетельство о регистрации радиоэлектронного средства". Выдается оно сроком на 10 лет и содержит ваши персональные данные, модель и серийный номер вашей станции, присвоенный позывной, список диапазонов и мощности, с которыми вам разрешается на них работать. Храним бумагу дома, а с радиостанцией возим копию для предъявления по требованию сотрудников милиции. Для особо рьяных сотрудников можно возить нотариальную копию.

Заключение

В заключение хочу еще раз предостеречь от работы вне любительских и гражданских диапазонов. Подавляющее большинство станций имеют рабочий диапазон шире, чем разрешенный. Это не является причиной запрета их продажи или регистрации, однако вся ответственность за нарушение регламента радиосвязи ложиться на пользователя. Даже если вам кажется, что частота свободна, это совершенно не значит, что она не указана в плане связи некоей организации или службы в качестве резервной.