10.9. Как увеличить дальность связи портативных радиостанций с помощью антенн
По-видимому, один из основных
вопросов, которым интересуются владельцы портативных радиостанций, - возможно
ли и насколько увеличить дальность связи доступными среднему пользователю методами.
Их разработчики предусмотрели для этого ряд мер, в том числе и сменные удлиненные
антенны. Речь идет здесь, естественно, о радиостанциях, которые достаточно широко
представлены на российском рынке: DRAGON SY-101, SY-101 +, SS-201 (Seung Yong,
Korea), ALAN 95 PLUS (CTE International, Italy), АН-27, SH-27 (MAYCOM Inc.,
Korea), MEGAJET 5501 (включает УКВ радиоприемник).
Как правило, все они содержат
центральный процессор, обеспечивающий следующие функции:
- синтез до 200 каналов
(PRO 200 N, MAYCOM. AH-27), до 400 (DRAGON SY-101, ALAN 95 PLUS) (т. е. от 5
до восьмого 40-канальных поддиапазонов);
- электронное переключение
стандарта частоты, на котором ведется радиообмен ("российский" и "международный"
стандарты частоты): DRAGON SY-101, ALAN 95 PLUS;
- запоминание номера канала,
предшествующего выключению питания (MAYCOM АН-27, DRAGON SY-101, ALAN 95 PLUS);
- быстрое переключение
каналов - подекадно (ALAN 95 PLUS) или по поддиапазонам (DRAGON SY-101, MAYCOM
АН-27);
- параллельное прослушивание
пары независимых каналов (DRAGON SY-101, MAYCOM АН-27);
- блокировку клавиатуры.
- подсветку индикатора;
- S-метр принимаемого сигнала;
- переключение уровня выходной
мощности.
Подобные модели обладают
рациональной схемотехникой, достаточно хорошей экранировкой (снижающей влияние
наводок от окружающих источников электромагнитного излучения), хорошей избирательностью.
Последнее обеспечивается наличием в высокочастотном (на первой промежуточной
частоте) тракте узкополосного кварцевого фильтра, эффективно подавляющего сигналы
за пределами канала, на который настроена радиостанция. Этим достигается то,
что в кругу специалистов называется хорошей динамикой -нечувствительность приемного
тракта к радиообменам, ведущимся корреспондентами в соседних каналах.
В связи с последним стоит
упомянуть об устойчивой тенденции использования портативных радиостанций в режиме
автомобильных или базовых. Подобная возможность легко реализуется благодаря
специальным адаптерам, обеспечивающим подключение к радиостанции внешнего источника
питания и внешней антенны. Однако, схемотехника, селективность и чувствительность
портативных радиостанций ориентированы, в первую очередь, на использование штатных
спиральных антенн, эффективность которых, по определению, исключительно низка.
При подключении эффективных автомобильных или базовых антенн уровень шума в
принимаемом сигнале заметно возрастает, что может требовать регулировки (уменьшения)
чувствительности.
Дальность радиосвязи с
использованием носимых радиостанций -один из наиболее деликатных вопросов
Мощность передатчика здесь
слабо влияет на дальность радиосвязи. Так, если в одной из упомянутых носимых
радиостанций, паспортная мощность которой равна, например 3 Вт, отклонение от
этого номинала в сторону уменьшения составит около 33%, то это приведет к снижению
максимальной дальности на 7,5% (около 75 метров на 1 километр дальности и это
является типичной среднестатистической оценкой).
Влияние на предельную дальность
чувствительности радиостанций выражается значительно сильнее, однако, чувствительность
является паспортной характеристикой, которая определяется схемотехническими
особенностями аппаратуры. К тому же чувствительность большинства (если не всех)
современных радиостанций приблизительно одинакова и составляет около 0,5 мкВ.
Приведенная выше зависимость соответствует предельной дальности радиосвязи,
ограниченной чувствительностью радиоприемного тракта и собственными шумами приемника.
В условиях города с интенсивными бытовыми и промышленными помехами реальная
дальность радиосвязи существенно меньше предельной и определяется конкретным
уровнем шумов вблизи радиостанции, работающей в режиме приема. Поэтому изменение
чувствительности принимающей радиостанции (даже если это выполнено квалифицированными
специалистами) приведет к одновременному возрастанию сигнала и шума, практически
не изменив их соотношения, а, следовательно, и дальности.
.
Здесь особую роль играет
подъем высоты каждой из антенн, участвующих в радиообмене. Поэтому, если участника
радиообмена имеют возможность изменить свое местоположение над поверхностью
Земли, то этой возможностью следует воспользоваться (за счет естественного рельефа
или зданий).
Однако, на практике возможность
таких маневров довольно ограничена, если радиосвязь необходима в совершенно
конкретном месте.
Вот почему наиболее эффективное
увеличение дальности в практике достигается увеличением к. п. д. антенной системы.
Антенны носимых радиостанций,
в большинстве случаев, представляют собой закрытую полимерной оболочкой спираль
на гибком диэлектрическом стержне или сочетание фрагмента такой спирали с прямолинейным
проводником, находящимся внутри гибкого диэлектрического стержня. Их длина совершенно
несоизмерима с идеальной четвертьволновой антенной длиной около 2, 7 м. При
типичных длинах штатных антенн портативных станций от 20 до 30 см их к. п. д.,
в лучшем случае составляет около 2-3% (примерно соответствует к. п. д. первых
паровозов). Кроме того, штатные антенны нередко нуждаются в дополнительной настройке.
Ширина их рабочего диапазона частот близка к 2, 5% от частоты несущей (27 МГц),
то есть составляет около 700 кГц. Вот почему владельцы современных широкодиапазонных
радиостанций, планирующие радиообмен на краях рабочего диапазона должны запастись
набором сменных антенн, настроенных на различные участки спектра (такие антенны
реально существуют и предлагаются фирмами).
Существенное влияние на
эффективность антенн оказывает взаимное расположение радиостанций и тела оператора
(а также окружающих предметов). Фактически оператор, в руках которого находится
радиостанция, является одним из противовесов антенны. Электрические характеристики
такого противовеса, помимо электрической проводимости и электрических потерь
в человеческом теле, зависят от площади контакта руки оператора и корпуса радиостанции
(лучше держать двумя руками), расстояния от корпуса до головы (целесообразно
сократить до минимума, не касаясь самой антенны), ориентации оператора в пространстве.
Стоит заметить, что оператор с радиостанцией в руках, расположенной перед головой,
образует направленную антенну, максимум чувствительности которой направлен от
антенны в сторону спины оператора. Находясь на пределе слышимости, попытайтесь
изменить свою ориентацию - выигрыш в дальности может достигнуть 20% и более.
Другим популярным приемом
для решения этой задачи является подключение к корпусу радиостанции дополнительного
внешнего противовеса. Роль такого противовеса способен выполнить кусок медной
проволоки.
Провод может быть выполнен
в форме петли, одетой на шею оператора (человеческое тело при этом играет роль
противовеса). Однако, более элегантное решение этой проблемы обеспечивается
дополнительной внешней гарнитурой подключенной к радиостанции через стандартный
разъем на верхней стороне корпуса (EXT. MIC). Наряду с увеличением предельной
дальности радиообмена внешняя гарнитура, к тому же, создает дополнительный комфорт,
поскольку содержит заключенные в одном малогабаритном корпусе динамик, микрофон
и тангенту (в ряде моделей - еще и наушник) Необходимость манипулировать более
весомым и объемным корпусом самой радиостанции при этом отпадает, радиостанция
может быть размещена на ремне или в верхнем боковом
кармане.
Существенное увеличение
дальности радиосвязи может быть также обеспечено применением специальных удлиненных
антенн - гибких и телескопических. Такие антенны выпускаются изготовителями
радиостанций в различных
вариантах.
