∆елезо / 111002

∆елезо / јнтенны / јнтенны спутниковые, ¬,” ¬,—и-Ѕи,“¬,–¬ / јнтенны —и-Ѕи св€зи. / ƒјЋ№Ќќ—“№ –јƒ»ќ—¬я«»

ƒјЋ№Ќќ—“№ –јƒ»ќ—¬я«»

ћожно указать целый комплекс факторов, вли€ющих на дальность и надежность св€зи в —и-Ѕи диапазоне.

ƒјЋ№Ќќ—“№ –јƒ»ќ—¬я«» 10-21.jpg
–ис. 10.1.   вопросу о дальности радиосв€зи

¬ первую очередь дальность св€зи, как и в телевидении, определ€етс€ максимальным рассто€нием пр€мой видимости (рис. 10.1), которое зависит от высоты расположени€ передающей и приемной антенн над поверхностью «емли:

ƒјЋ№Ќќ—“№ –јƒ»ќ—¬я«» 10-22.jpg

где D - максимальна€ дальность пр€мой видимости, км; Ќ - высота передающей антенны, м; h - высота приемной антенны, м.

¬ св€зи с тем, что длина волны в —и-Ѕи диапазоне почти вдвое больше, чем в длинноволновом участке телевизионного диапазона, заметнее сказываютс€ €влени€ дифракции и тропосферной рефракции, благодар€ чему зона радиовидимости простираетс€ несколько дальше:

ƒјЋ№Ќќ—“№ –јƒ»ќ—¬я«» 10-23.jpg

“ак, при установке передающей антенны на крыше 9-этажного дома

(H = 30 м), а приемной антенны - на даче (h = 10 м) дальность св€зи оказываетс€ равной 35,5 км.

¬торым по важности фактором, определ€ющим дальность св€зи, €вл€етс€ выбор антенны, котора€ характеризуетс€ своей эффективностью -шириной главного лепестка диаграммы направленности или коэффициентом усилени€, а также тем, насколько этот лепесток прижат к линии горизонта в вертикальной плоскости. —ледует отметить, что многообещающие характеристики некоторых антенн не реализуютс€ сами по себе. ¬ладельцу радиостанции следует соблюсти целый р€д требований (именно этот набор "ноу-хау" отличает специалиста от начинающего), специфичных дл€ конкретных типов антенн.   ним относ€тс€ надежное заземление, максимальна€ высота установки автомобильных антенн, выбор материала и длины мачты, согласование и симметрирование антенны и др. ѕоскольку высота мачты, несущей антенну вашей радиостанции, ограничена реали€ми окружающей действительности, выбор антенны зачастую приобретает решающее значение.

«начительное вли€ние на дальность св€зи оказывает мощность передатчика. ћаксимальна€ разрешенна€ мощность передатчика в —и-Ѕи диапазоне составл€ет 10 ¬т. “акое ограничение объ€сн€етс€ опасностью взаимных помех между радиостанци€ми, а также созданием помех телевидению и радиовещанию из-за внеполосных излучений радиопередатчиков. Ќачинающие —и-Ѕи пользователи иногда думают: если при мощности передатчика 4 ¬т они св€зались на рассто€нии 20 км, то при мощности 100 ¬т гарантируетс€ св€зь на рассто€нии 100 км. Ёто -заблуждение! ≈сли в зоне радиовидимости увеличение рассто€ни€ в 2 раза приводит к уменьшению уровн€ сигнала в 4 раза, то за границей этой зоны затухание сигнала возрастает значительно сильнее. Ѕолее подробно этот вопрос рассмотрен в разделе 1.3 насто€щей книги.

“рудно переоценить вли€ние на дальность св€зи марки кабел€, которым радиостанци€ соедин€етс€ с антенной. ќсновным фактором здесь €вл€етс€ удельное затухание, которое дл€ разных марок кабел€ различно. ќпытные радиолюбители предпочитают кабель с наименьшим удельным затуханием, что особенно важно при его длине в дес€тки метров. јппаратура —и-Ѕи обычно выпускаетс€ дл€ работы на кабель с волновым сопротивлением 50 ќм. ƒл€ 50-омных кабелей со сплошной полиэтиленовой изол€цией удельное затухание на частоте 27 ћ√ц можно оценить с помощью табл. 10.5

“аблица 10.5 ”дельвое затухание кабел€ на частоте 27 ћ√ц
ƒјЋ№Ќќ—“№ –јƒ»ќ—¬я«» 10-24.jpg

ѕри покупке кабел€ дл€ радиостанции часто не известна его марка, однако, приведенна€ таблица позвол€ет оценить его удельное затухание, а волновое сопротивление можно определить, разделив диаметр внутренней изол€ции на диаметр центральной жилы так, как рекомендуетс€ в разделе 2. 2.

Ќаконец, дальность св€зи зависит от вида используемой модул€ции. ќбычный модулированный сигнал содержит несущую частоту и две боковые полосы. Ќесуща€ частота не несет никакой информации о передаваемом сообщении, котора€ распределена поровну между двум€ боковыми полосами. ѕоэтому излучаема€ передатчиком мощность бесполезно тратитс€ на излучение несущей частоты, а наличие двух боковых полос соответствует избыточности информации. ≈сли в передатчике подавить несущую частоту и одну боковую полосу, в другой можно сосредоточить всю разрешенную мощность.  роме того, дл€ приема одной боковой полосы частот можно вдвое сузить полосу пропускани€ приемника, что сопровождаетс€ уменьшением уровн€ его собственных шумов и улучшением чувствительности. ѕри однополосной модул€ции (SSB) эффективна€ излучаема€ мощность возрастает на 9 дЅ, т. е. в 8 раз. “аким образом, однополосный передатчик мощностью 4 ¬т эквивалентен двухполосному с несущей мощностью 32 ¬т. ƒальность уверенной св€зи при работе SSB возрастает на 50-75 %.

 роме упом€нутых факторов нельз€ недооценивать значение согласовани€ антенны с фидером и фидера с радиостанцией. ѕри идеальном согласовании вс€ энерги€ передатчика передаетс€ фидером в антенну и вс€ прин€та€ антенной энерги€ сигнала передаетс€ фидером на вход приемника. ƒл€ согласовани€ волновое сопротивление фидера должно быть равно входным сопротивлени€м антенны и радиостанции. ѕри рассогласовании часть энергии передатчика отражаетс€ от фидера, а та часть, котора€ поступает в фидер, отражаетс€ от антенны. ¬ режиме приема часть энергии сигнала, прин€того антенной, отражаетс€ от фидера, а та часть, котора€ поступает в фидер, отражаетс€ от радиостанции. ¬ фидере помимо пр€мой волны возникает отраженна€, вместо "бегущей волны" возникает "сто€ча€ волна". —тепень рассогласовани€ количественно характеризуетс€ либо коэффициентом сто€чей волны  —¬, либо коэффициентом бегущей волны  Ѕ¬, произведение которых равно единице. „ем лучше согласование, тем меньше  —¬ и больше  Ѕ¬. ѕризнаком идеального согласовани€ €вл€етс€ равенство  —¬= Ѕ¬=1, хот€ при  —¬<1, 5 дополнительные потери оказываютс€ достаточно малы.

ѕриведенные выше рекомендации и оценки факторов, вли€ющих на дальность св€зи относ€тс€ к св€зи поверхностной волной, распространение которой слабо зависит от времени суток, года и состо€ни€ солнечной активности. ѕо нашим наблюдени€м достаточно уверенна€ св€зь поверхностной волной в —и-Ѕи диапазоне даже при благопри€тных услови€х ограничиваетс€ рассто€нием в 75 км. ƒл€ увеличени€ дальности следует использовать высокорасположенные узконаправленные антенны, однополосную модул€цию, фидер минимальной длины из кабел€ с малым удельным затуханием.

Ќа дальность распространени€ радиоволн —и-Ѕи диапазона вли€ет также €вление тропосферной рефракции (преломлени€). ѕоказатель преломлени€ тропосферы обычно убывает с высотой, что приводит к некоторому искривлению радиолуча.

ѕри этом он отклон€етс€ к земле, огиба€ ее выпуклость, что ведет к увеличению дальности св€зи. ѕредельна€ дальность св€зи —и-Ѕи станций, соответствующих требовани€м стандартов, даже с учетом рефракции, не может превышать 250 км. ѕоэтому, если ¬ы принимаете сигнал более удаленной станции, можете быть уверены, что он достиг вашего приемника, отразившись от ионосферы. Ётот эффект называют ионосферным отражением, или "дальним прохождением радиоволн", а на сленге радиолюбителей "проходом". ќтражение зависит от степени ионизации слоев ионосферы, поэтому сильно мен€етс€ с периодами солнечной активности (11-летний цикл), временами года и временем суток. √лавное свойство отражени€ в —и-Ѕи диапазоне - непредсказуемость дальней св€зи. Ћетом активность дальнего прохождени€ выше, чем зимой. ѕо утрам более веро€тно услышать дальние станции с восточных направлений, а вечером - с западных, хот€ нередки и исключени€. ¬ периоды активного солнца дальние станции могут быть слышны в течение целых суток. ƒальность св€зи при этом может быть от нескольких сотен до нескольких тыс€ч км, а сигналы дальних станций могут быть очень сильными.

  сожалению, в периоды "прохождени€" сильно затрудн€ютс€ ближние св€зи поверхностной волной, т. к. сигналы местных станций тонут в грохоте эфира и сигналах от дальних станций. »менно это обсто€тельство послужило в пользу –оссийского стандарта в момент прин€ти€ самого первого постановлени€ √ –„, легализовавшего радиосв€зь на частотах диапазона 27 ћ√ц. —мещение российских каналов относительно международных позволило на некоторое врем€ защитить росси€н от прохождени€ радиосигналов из насыщенной —и-Ѕи электроникой -ападной ≈вропы. -а прошедшие годы разногласи€ между приверженцами стандартов постепенно сокращались за счет активного насыщени€ аппаратурой территорий бывшего ———–, в том числе ”рала, -ападной —ибири, ƒальнего ¬остока. ¬полне веро€тно, что в результате роста попул€рности —и-Ѕи диапазона пользователи российского стандарта окажутс€ столь же у€звимы, как их западные коллеги. ¬ июне-июле 1995 г. в ходе эксперимента, в котором состо€лось около 10 тыс€ч радиоконтактов, вы€снилось, что использование российского стандарта (по крайней мере в канале 27) предпочтительнее.

∆елезо / јнтенны / јнтенны спутниковые, ¬,” ¬,—и-Ѕи,“¬,–¬ / јнтенны —и-Ѕи св€зи. / ƒјЋ№Ќќ—“№ –јƒ»ќ—¬я«»