0

Выбор рации. Диапазоны частот и типы раций

Источник фото: twowaysignal.com
Выбор походной рации для новичка, который хочет разобраться в теме перед покупкой, — очень непростая задача. Сеть переполнена обзорами, статьями и комментариями от пользователей с крайне разным опытом и квалификацией, отчего отличить правду от стереотипов или элементарных ошибок практически невозможно. Рации — технически сложные устройства, и особенности их работы зависят от множества факторов. Поэтому выбор радиостанции нельзя сводить к одному аспекту. В этой статье мы разберём, почему рации столь прочно прижились в рюкзаках туристов, фрирайдеров и альпинистов, а также коснёмся вопроса диапазонов частот: как они влияют на сам тип конструкции рации и предопределяют ваш выбор между ними. Придётся слегка окунуться в мир физики, но оно того стоит.

Преимущества радиосвязи

На фоне стремительного развития сотовых сетей, беспроводного интернета и спутниковой связи может сложиться впечатление, что портативные УКВ-радиостанции — архаизм и данное направление радиосвязи ушло в прошлое. Но это совсем не так. Пока мы наблюдали за развитием высоких технологий, внедряемых в нашу повседневную жизнь, уникальные свойства УКВ-радиосвязи надёжно закрепили её в секторе специальных средств. Для широкого спектра задач радиосвязь предпочтительнее благодаря целому ряду значительных преимуществ.
Сразу отметим, что рации в походах и на восхождениях не замена сотовым и спутниковым телефонам, а удобное средство коммуникации внутри группы и необходимые устройства для организации связи в нештатной ситуации.
Лекция о радиосвязи в путешествиях от автора статьи

Связь можно организовать в любом месте

Для этого не требуется дополнительной инфраструктуры вроде ретрансляторов. Может показаться, что сегодня не осталось мест, где телефон не ловит, но на практике таких белых пятен хватает даже в обжитых и популярных среди туристов горных районах. Зачастую связь может отсутствовать на определённых отрезках маршрута, небольших с точки зрения стороннего наблюдателя, но протяжённых для пешей туристической группы. Также радиосвязь может быть единственным способом координации действий туристов и связи со спасателями в малонаселённых и удалённых от цивилизации регионах.

Отсутствие оператора связи

Нет посредника, обеспечивающего связь: никто не отключит вам рацию из-за аварии на стороне оператора или из-за того, что у вас закончились средства на счёте.

Бесплатная и безлимитная связь

По рации вы можете переговариваться сколько угодно в пределах её заряда и абсолютно бесплатно. А вот постоянное использование мобильного телефона для связи внутри группы может влететь в серьёзную сумму, особенно при путешествиях за границей.

Сбалансированное и регулируемое энергопотребление

Мощность рации зачастую можно настраивать в зависимости от ваших потребностей на маршруте. При общении на коротких дистанциях её мощность можно снижать до минимума, что заметно экономит заряд.

Практически мгновенный сеанс связи

При общении по рации не тратится время на набор номера, что важно при согласовании действий. Например, во время проведения спасательных работ или спортивных соревнований, где дорога каждая секунда. Скорость передачи коротких, но важных сообщений также важна при движении группы на машинах, мотоциклах, снегоходах или велосипедах. В таких ситуациях рация позволяет не отвлекаться на дисплей, не отрывать рук от руля для получения сообщения, если у вас нет специальной гарнитуры с кнопкой приёма-передачи, что цепляется на руль или палец.
При общении по радиостанции также не требуется мгновенного ответа на вызов. Человек может просто прослушать ваше сообщение, когда нет возможности ответить. Например, при организации страховки, во время спуска на лыжах, разведки брода. Но во всех остальных случаях необходимо подтверждать принятую информацию, повторяя её в ответ, тем самым давая понять, что информация принята корректно и в полном объёме.
При отсутствии мобильной связи рация порой остаётся едва ли не самым эффективным способом связи в горах
При отсутствии мобильной связи рация порой остаётся едва ли не самым эффективным способом связи в горах © Георгий Савинов

Одновременная связь со всей группой

Рации позволяют наладить связь с любым количеством людей, находящихся в зоне приёма и настроенных на одинаковые параметры приёма-передачи. Телефон же предполагает индивидуальный формат общения.

Эргономика

Портативная радиостанция чаще всего удобнее в походной практике, нежели телефон. Например, на морозе ею можно пользоваться, не снимая варежек или перчаток.

Определяемся с диапазоном

Для начала ответим на вопрос: почему мы рассматриваем именно УКВ-связь? Конечно, данный вид связи обладает рядом преимуществ, таких как:
  • Более высокая устойчивость к радиопомехам индустриального/промышленного происхождения, в сравнении с коротковолновым диапазоном, куда входит гражданский CB .
  • Большой выбор и доступность устройств для организации связи.
  • Малый вес и габариты устройств для организации связи.
  • Широкая применимость. Описанные выше преимущества УКВ-радиосвязи делают возможным использование портативных радиостанций в очень широком спектре активностей и быта — от экстренной связи со спасателями до рутинных переговоров или координации в штатном режиме.
Но основная причина нашего выбора УКВ заключается в том, что устройства, работающие только в этом диапазоне, можно назвать портативными, что является прямым следствием используемой частоты. Волны данного УКВ-диапазона имеют длину, которая позволяет использовать умеренно компактные антенны. Не вдаваясь в подробности физики радиоволн, можно сказать, что эффективными размерами штыревой антенны являются ¾, ½, ¼ или ⅝ от длины излучаемой волны. Связь между частотой и длиной волны однозначна:
Формула длины волны
где λ — длина волны (м); ν — частота излучения (Гц); с — скорость электромагнитных волн в вакууме ≈3×108 (м/с), для педантов с≈299 792 458 (м/с)
Таким образом, зная частоту, мы легко можем определить длину этой волны.
Например, первый канал гражданского безлицензионного диапазона PMR — это волна с частотой 446,00625 МГц. Исходя из приведённой выше формулы её длина будет равна 67 см. ¼ от данного значения — 16,8 см. При некоторых допущениях, это и является возможным размером эффективной компактной штыревой антенны для данной частоты. Но чаще используется эквивалент ¾-й штыревой антенны, укороченный для более комфортного использования рации. Укорачивают, как правило, посредством применения спиральных антенн и катушек. Подчас в ущерб эффективности, но в допустимых пределах.
УКВ-диапазон очень широк и включает в себя следующие поддиапазоны:
Название диапазона (по частоте) Диапазон частот Название диапазона (по длине волны)
ОВЧ/VHF (очень высокие частоты) 30-300 МГц Метровый
УВЧ/UHF (ультравысокие частоты) 300-3000 МГц Дециметровый
СВЧ/SHF (сверхвысокие частоты) 3-30 ГГц Сантиметровый
КВЧ/EHX (крайне высокие частоты) 30-300 ГГц Миллиметровый
Из представленных диапазонов нас интересуют первые два — VHF и UHF, так как именно в них работают портативные радиостанции (рации). Разница между ними значительна, как с точки зрения применения, так и законодательства (РФ и ряда других стран).

ОВЧ (VHF) диапазон

ОВЧ (VHF) диапазон — рабочая лошадка, в нём сосредоточено много участков служебных частот. Среди прочих это авиадиапазон (118-135 МГц), морской (155-162 МГц), также в нём работают спасатели, полиция и многие другие службы в России и ряде других стран.
Среди этого разнообразия жизненно необходимых служб, где радиосвязь является профессиональным инструментом, есть маленький островок для радиолюбителей. Им выделен участок 144-146 МГц, который иногда называют двухметровым диапазоном по значению длины волны. Вещать на остальных частотах VHF-диапазона радиолюбителям нельзя. Даже выделенный участок радиолюбители могут использовать не без ограничений, которые регламентированы законодательно . Разрешённая мощность вещания на этом отрезке частот VHF зависит от категории радиолюбителя и составляет от 5 ватт для новичков (4-3-й категории) до 500 ватт для опытных радиолюбителей (1-й категории).
Гражданских (безлицензионных) участков в VHF нет. А это значит, что если вы планируете использовать для неэкстренных и бытовых нужд двухметровый диапазон, то необходимо выполнить ряд условий. Потребуется сдать простой экзамен и получить начальную радиолюбительскую категорию, зарегистрировать свою рацию — подойдёт самая простая портативная рация, работающая в данном диапазоне, — и получить позывной. Этот процесс значительно проще получения водительского удостоверения и не требует особых знаний и умений. Особенно если физика не вызывает у вас антипатии и у вас уже есть опыт обращения с рацией. Но не забывайте, в VHF вам будет разрешён для вещания только участок в 2 МГц шириной, и весьма вероятно, что вы там будете не одни.
Если вы рассматриваете VHF как диапазон для экстренной связи, то позывной вам не нужен. В случае угрозы жизни вы можете выходить на любые доступные вам частоты для вызова помощи — получать ради этого радиолюбительскую категорию и регистрировать свою рацию не нужно. Более того, службы спасения в большинстве своём используют частоты, отличные от радиолюбительского участка 144-146 МГц.
Рации VHF-диапазона используются во всём мире преимущественно для служебных нужд
Рации VHF-диапазона используются во всём мире преимущественно для служебных нужд. Источник фото: criticalcommunicationsreview.com
Такое широкое применение VHF-диапазона для служебных нужд по всему миру вызывает вопрос: что же в нём особенного, почему не UHF? Однако не всё так однозначно.

УВЧ (UHF) диапазон

УВЧ (UHF) диапазон тоже нашёл своё место в ряде служб. В частности, полиция, речной диапазон (РФ) и другие используют его для работы. В основном предпочтение UHF отдают в условиях городской застройки, но об этом чуть ниже.
Значительные отличия UHF от VHF заключаются в том, что в нём выделены участки частот для гражданской связи, а именно PMR446 и LPD . Пользоваться ими могут все желающие, но с ограничениями . Для PMR это — максимальная мощность передатчика составляет 0,5 Вт, несменная встроенная антенна на рации, использование для нужд, не связанных с предпринимательской деятельностью. Для LPD ключевое ограничение — максимальная мощность передатчика не должна превышать 0,01 Вт. Рации, соответствующие данным параметрам, иногда называют безлицензионными.
Ниже приведены таблицы стандартного распределения частот по каналам для LPD (раций с 69 каналами) и PMR (раций с 8 каналами).

Распределение частот по каналам для раций LPD

Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц)
1 (1) 433,075 13 433,375 25 433,675 37 433,975 49 434,275 61 434,575
2 (2) 433,1 14 433,4 26 433,7 38 434 50 434,3 62 434,6
3 433,125 15 433,425 27 433,725 39 434,025 51 434,325 63 434,625
4 433,15 16 433,45 28 433,75 40 434,05 52 434,35 64 434,65
5 433,175 17 (6) 433,475 29 433,775 41 434,075 53 434,375 65 434,675
6 (3) 433,2 18 433,5 30 (8) 433,8 42 434,1 54 434,4 66 434,7
7 433,225 19 433,525 31 433,825 43 434,125 55 434,425 67 434,725
8 433,25 20 433,55 32 433,85 44 434,15 56 434,45 68 434,75
9 433,275 21 433,575 33 433,875 45 434,175 57 434,475 69 434,775
10 (4) 433,3 22 433,6 34 433,9 46 434,2 58 434,5
11 433,325 23 (7) 433,625 35 433,925 47 434,225 59 434,525
12 (5) 433,35 24 433,65 36 433,95 48 434,25 60 434,55

Распределение частот по каналам для раций PMR

Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц)
1 446,00625 3 446,03125 5 446,05625 7 446,08125
2 446,01875 4 446,04375 6 446,06875 8 446,09375
Если сравнивать диапазоны LPD и PMR, то стоит отметить большее количество каналов в LPD — 69 против 8 в PMR. Но надо учесть тот факт, что частотный диапазон LPD (433 МГц) часто применяется в бытовых устройствах, что может вызывать помехи при работе в этой полосе частот. PMR-диапазон более применим в странах Европы, так как является общепринятым для большинства стран — членов СЕРТ , в то время как LPD находится под запретом в таких странах, как Бельгия, Дания, Испания, Латвия, Люксембург, Португалия, Великобритания, Финляндия, Хорватия, Швейцария, Эстония, Турция.
Следующее отличие UHF от VHF уже более фундаментальное и определяет приоритеты одного диапазона перед другим, в зависимости от условий применения. Наверняка вы слышали о том, как радиоволны «огибают» препятствия с тем или иным успехом. Если говорить более корректно, то способность радиоволн «огибать» препятствия — не что иное, как одно из проявлений дифракции радиоволн .
Если не углубляться в теорию распространения радиоволн, то с некоторыми допущениями можно сказать, что при одинаковых препятствиях способность к дифракции проявляется тем значительнее, чем больше длина волны, и возникает она в случае, если препятствие соразмерно длине волны. Таким образом, волны VHF-диапазона способны преодолевать препятствия геометрически больше, чем волны UHF-диапазона. В условиях леса, пересечённой местности, горного рельефа VHF будет предпочтительнее из-за бо́льших длин волн. UHF же при прочих равных значительно выигрывает в качестве и дальности связи в условиях плотной городской застройки. Это объясняется тем, что здания можно рассматривать как клетки Фарадея. Для экранирования излучения размер ячейки клетки должен быть меньше длины волны излучения, таким образом, проникающая способность волн UHF выше. Поэтому они могут проходить через «ячейки» мельче, чем волны диапазона VHF.

VHF или UHF?

Делая выбор в пользу VHF- или UHF-диапазона, нужно прежде всего определиться с функциями, которые вы планируете возложить на рации:
  • Для бытовых задач, координации в группе, связи в пределах видимости — UHF, а именно PMR или LPD, будет вполне достаточно.
  • Если вы рассчитываете на экстренную радиосвязь, связь со спасателями, координацию в альплагерях, то VHF — однозначно ваш выбор, но помните об ограничениях использования.
  • Неким компромиссом может стать двухдиапазонная рация, которая позволит общаться на общедоступных частотах PMR или LPD, не нарушая закон, а в экстренном случае у вас будет возможность воспользоваться VHF-диапазоном.
Но не спешите с решением, ведь в следующей части мы перейдём непосредственно к устройствам — рассмотрим типы портативных радиостанций, их технические особенности, преимущества и недостатки.

Типы портативных радиостанций

Портативные радиостанции можно разделить на безлицензионные, любительские и профессиональные. У каждого из этих типов есть достойные представители от надёжных международных компаний, и есть остальные. Ниже пойдёт речь о первых представителях.

Безлицензионные рации

Как мы уже отметили, безлицензионными называют портативные радиостанции, работающие в диапазонах PMR и LPD, и их технические характеристики полностью соответствуют ограничениям регулирующего органа.

Преимущества

  • Безлицензионные рации крайне просты в освоении и не требуют от владельца каких-либо специальных знаний: достаточно один раз вдумчиво изучить инструкцию.
  • Основное преимущество данного вида раций: они не вызывают вопросов юридического характера. В России — LPD и PMR, в Европе — PMR.
  • В качестве элементов питания иногда применяются стандартные батарейки и аккумуляторы типоразмеров АА и AAA. Это может быть полезно в практике походов и путешествий, ведь такие элементы питания всегда можно найти в бытовых магазинах.
Если посмотреть глубже, то последние два преимущества являются следствием малой мощности передатчика у PMR- и LPD-раций. Бо́льшая мощность недопустима по решению регулирующего органа, отчего им не требуется мощный источник питания. Разумного количества батареек просто не хватит на продолжительное время работы, например на 5 Вт. Даже использование батарейных отсеков для аккумуляторных любительских и профессиональных раций мощностью 5 Вт значительно снижает их возможную мощность передачи.

Недостатки

Говоря о безлицензионных рациях, необходимо упомянуть и об их недостатках, продиктованных техническими особенностями:
  • Малая дальность связи.
  • LPD-диапазон запрещён для использования в некоторых странах Европы.
  • Частотный диапазон LPD используется большим количеством радиотехнических бытовых решений, как следствие, от них возможны помехи в эфире.
  • Малое количество каналов в PMR-диапазоне.
  • В PMR-радиостанциях антенны интегрированные , что не позволит сменить их на более эффективные.
  • За редким исключением, рации данного типа обычно не приспособлены к работе в тяжёлых условиях. Уровень их защиты, если таковой имеется, ограничивается классом степени защиты оболочки.
  • Соответствие каналов, частот и обозначение субсигналов у них может отличаться от стандартных. В настройках PMR- и LPD-раций скрыты конкретные значения частот (МГц) приёма-передачи, частот субтонов (Гц) и значения субкодов. Всем им присвоены некие порядковые номера, которые могут отличаться от общепринятых. В результате возникают сложности при сопряжении UHF-раций от разных производителей. В таких случаях следует найти таблицу соответствия для вашей рации: запросить её у производителя или найти в Сети. Также можно воспользоваться сканером частот и субсигналов, если вдруг он вам доступен.

Любительские рации

Портативные радиостанции, целевыми пользователями которых являются радиолюбители, называются любительскими. У данного типа портативных радиостанций наиболее гибкие настройки без необходимости подключения к компьютеру. А потому отличительной их чертой являются информативный дисплей и клавиатура, занимающая значительную часть лицевой панели.

Особенности

  • Широкий функционал, оптимальная мощность передатчика, возможность работы в нескольких диапазонах делают этот вид раций крайне привлекательным не только для радиолюбителей.
  • Продуманная настройка и эксплуатация любительской рации позволяют покрывать очень широкий спектр задач: от штатной связи (в группе, с базой и прочее) в диапазонах PMR или LPD с пониженной мощностью до экстренной связи, где вы вправе использовать полную мощность и любые доступные вам частоты.
  • Есть возможность смены антенн, которая имеется у всех представителей любительских раций. Это позволяет использовать наиболее эффективные антенны для конкретных частот. Например, для связи со спасателями можно брать с собой отдельную антенну, настроенную на их частоту, что позволит максимально эффективно проводить сеансы экстренной связи.
Но несмотря на столь широкий перечень преимуществ, этот тип раций имеет ряд возможных недостатков, которые являются обратной стороной их достоинств.

Недостатки

  • Радиостанции данного типа не являются безлицензионными. Даже при штатном общении в разрешённых диапазонах PMR или LPD на пониженной мощности есть несоответствия ограничениям, которые наложены ГКРЧ, что не позволяет отнести эти устройства к безлицензионным. Например, для PMR-диапазона требуется интегрированная антенна. Для LPD — мощность передатчика не более 0,1 Вт, а в большинстве случаев режим минимальной мощности передатчика не соответствует столь низкому значению. Вдобавок у пользователя сохраняется возможность вещать за пределами разрешённых диапазонов благодаря настройке рации прямо с клавиатуры.
  • Гибкие настройки без необходимости подключения к компьютеру могут сыграть злую шутку с пользователем без должных навыков. Можно сбить настройки и остаться без связи вовсе, поэтому квалификация владельца должна быть на хорошем уровне.
  • Рации данного типа также не приспособлены к работе в тяжёлых условиях. Уровень их защиты, если таковой имеется, ограничивается классом степени защиты оболочки.

Профессиональные рации

Портативные радиостанции, созданные для работы. Профессиональными их называют потому, что они являются инструментом в руках профессионалов своего дела. Наиболее важным параметром для них является надёжность, и это чувствуется, как только вы берёте такую рацию в руку.
Профессиональные рации, как правило, однодиапазонные. То есть одна модель выпускается в двух вариантах: VHF и UHF. На это обязательно надо обращать внимание при выборе. Антенны у них сменные, и обычно в комплекте идёт антенна «под обрезку» по шаблону на конкретную частоту, что обеспечивает эффективную связь.

Преимущества

  • Продуманная крепкая конструкция с серьёзной защитой от внешних воздействий и возможностью эксплуатации в тяжёлых условиях, что подтверждается испытаниями по методам стандарта MIL-810.
  • Настройка таких раций производится с помощью компьютера, поэтому конечный пользователь не может изменить параметры ни случайно, ни намеренно. Как следствие, их эксплуатация не требует особых навыков и доступна любому.
  • Гибкость и разнообразие настроек в процессе конфигурирования. Они ничем не уступают возможностям любительских радиостанций, но только пока перед вами компьютер с подключённой к нему рацией. Обычно для формирования настроек требуется специальное устройство — программатор и соответствующее программное обеспечение.
  • В связи с невозможностью изменения настроек конечным пользователем без специального оборудования, профессиональные рации иногда продаются уже запрограммированными на определённую разрешённую частоту, что делает их абсолютно легальными. Например, общедоступная частота для экстренной связи со спасателями в Швейцарии находится в VHF-диапазоне, который нельзя использовать без разрешения, но рация, настроенная только на данную частоту, абсолютно легальна, и её спокойно можно купить в местных специализированных магазинах.

Важно, что выходить на передачу с такой рации разрешено только в экстренной ситуации! Штатную связь на данной частоте вести запрещено. В случае нарушения пользователя легко идентифицируют по присвоенному ID.

Тем не менее у профессиональных раций есть свои специфические особенности, которые могут стать недостатками в некоторых обстоятельствах. Так, самостоятельная настройка профессиональной рации требует внимательности и понимания процесса. Особо ответственно необходимо отнестись к процедуре конфигурирования и заранее получить информацию обо всех необходимых частотах в нужном районе, что позволит детально проработать сетку частот.

Заключение

Исходя из вышеописанных особенностей разных типов портативных раций, можно подвести итог по их применимости и назначению.

Безлицензионные рации

Могут неплохо себя показать на открытой местности при условии прямой видимости: связь в группе в пределах одной долины, связь с единомышленниками на горнолыжном склоне. В большинстве случаев при использовании безлицензионных раций рассчитывать на связь со спасателями не стоит (отсутствует VHF-диапазон, малая мощность).

Любительские рации

Наиболее универсальный класс раций, позволяющий обеспечить как штатную, так и экстренную связь. Подходящий вариант для тех, кто часто ходит в группе с пользователями разных моделей раций, в регионы, где частоты, необходимые для работы, можно узнать только на месте. Связь со спасателями, при наличии VHF-диапазона, вполне возможна (для Европы есть исключения, иногда необходимы особые функции, часто недоступные на популярных моделях). Требуют бережного обращения.

Профессиональные радиостанции

Имеют самую надёжную и защищённую конструкцию. Но необходимо разделить их на используемые диапазоны:
  • Профессиональные рации VHF-диапазона — проверенное средство для экстренной связи. Хорошо подходят соло-туристам (не требуется связь в группе), которые тщательно планируют свой досуг вдали от цивилизации. Must have для фрирайдеров, альпинистов, активных горных туристов в Альпах (5-tone signaling крайне желателен, в некоторых ситуациях необходим). Рация не применима для штатной связи (требуется разрешение).
  • Профессиональные рации UHF-диапазона можно настроить на каналы PMR и LPD для штатной связи. Связь со спасателями маловероятна, так как отсутствует VHF-диапазон. Применимость весьма ограниченна.
Выбор портативной радиостанции всегда компромисс, ведь универсальных профессиональных инструментов не бывает. Но при грамотном подходе и правильной оценке задач выбор долгим не будет.
Если вам понравилась статья, поделитесь ею со своими друзьями в социальных сетях
Я рекомендую Мне нравится
© Спорт-Марафон, 2020 Данная публикация является объектом авторского права. Запрещается копирование текста на другие сайты и ресурсы в Интернете без предварительного согласия правообладателя — blog@sport-marafon.ru

Товары по теме

Статьи по теме

В рассылке блога мы рассказываем о новых коллекциях
, интересных товарах
и людях
Если у вас есть вопросы или пожелания по блогу, пишите их нам, мы постараемся учесть.
Если вы в теме и умеете грамотно работать с текстом - у нас есть интересная работа.
Напишите нам, о чём бы вы хотели прочитать в нашем блоге.
Заметили ошибку? Выделите текст ошибки, нажмите Ctrl+Enter, отправьте форму. Мы постараемся исправить ее.