Радіус дії портативних радіостанцій
Можливо найбільш цікаве відкриття в теорії та на практиці - "Величина потужності, що випромінюється портативною радіостанцією, дуже мало впливає на радіус дії"
Радіостанція в чотири рази сильніша за якусь іншу може не забезпечити вам більшого радіусу дії.
Вона мала у чотири рази більшу потужність ніж FRS, нова технологія та здається дуже перспективна.
Міф та реальність
Ефективна відстань між двома радіостанціями може значно відрізнятись і залежить від багатьох факторів. Більшість факторів, які впливають на відстань, неможливо контролювати, але кілька факторів іноді можна оптимізувати. Ось список основних обставин, від яких залежить ефективна відстань.
Ви збільшите відстань якщо підніміться вище. Іноді навіть просто підняття радіостанції вище за рівень голови може значно збільшити відстань.
Тографія
У якомусь відношенні радіохвилі подібні до світла електричної лампочки (насправді світло це радіохвилі вищої частоти).
Тому перше правило - якщо ви бачите людину з якою намагаєтеся зв'язатися, то напевно ви в полі радіусу дії, не має значення, який тип радіостанцій ви використовуєте.
Перешкоди
Якщо є предмети між двома радіостанціями, то залежно від природи перешкоди можливість передавати радіосигнали між вами може бути зменшена або зовсім втрачена.
Радіохвилі не дуже добре проходять через металеві поверхні та інші тверді поверхні, наприклад стіни.
Іноді можна переміститися на кілька сантиметрів, щоб перейти з мертвої зони в зону, де ви будете мати чистий сигнал. Ви можете помітити це при використанні вашого автомобільного радіоприймача коли вінприймає середній-слабкий сигнал просте переміщення на кілька метрів може значно покращити якість сигналу.
Радіохвилі дуже погано проходять через землю або воду, це означає, що якщо ви і ваш друг знаходитесь з протилежних сторін гори або один з вас у тунелі, то напевно ви не зможете розмовляти.
Зауважте, що в деяких тунелях ви можете мати стільниковий зв'язок або навіть приймати радіопередачі, але це тому, що деякі тунелі мають вбудовані репітери, які приймають сигнал зовні і потім передають тунелі.
Найбільша перешкода - це ви!
Люди вбирають радіохвилі. Принцип той самий який використовують мікрохвильові печі, але в той час коли піч фокусує 1000Вт енергії на 0.5 - 1кг їжі, ви вбираєте кілька відсотків одного або двох ватів і при цьому ви важите 70кг.
Це означає дві причини уникати вбирання радіохвиль.
- Перша причина – це ваше здоров'я.
- Друга причина очевидна, чим більше енергії радіохвиль ви вберете тим менше може бути передано або прийнято і тим менше буде радіус дії.
Дві прості речі можуть мінімізувати потужність, яку ви вберете. Перше, не тримайте рацію близько біля антени. Не тримайте радіостанцію причеплену до вашого пояса - навпаки, тримайте її подалі від себе. Ви можете використовувати зовнішній мікрофон. Ці дві речі можуть мати більший вплив на радіус дії. У гіршому випадку ви вберете 80% енергії, що випромінюється, в кращому можливо 10% - 20%.
Ще одна перешкода – ваш автомобіль.
Якщо ви використовуєте радіостанцію всередині вашого автомобіля, то металевий корпус перешкоджає розповсюдженню радіохвиль. Для досягнення максимальної дальності при використанні в автомобілі тримайте вашу антенуближче до вікна.
Навколо світу.
Теоретично подібно до променя світла радіохвилі поширюються по прямій лінії. Але на практиці радіохвилі низьких частот (наприклад, радіостанції АМ) дійсно обгинають земну поверхню. Ось чому сигнали АМ радіостанцій набагато далі за лінію горизонту. Радіосигнали СВ радіостанцій практично не огинають земну поверхню, інші, більш високі радіочастоти поширюються лише по прямій лінії.
Є інший цікавий виняток у теорії "променя світла". Деякі радіохвилі відбиваються від атмосфери та відскакують назад на землю. Розмір "стрибка" може змінюватись в залежності від часу дня та сонячної активності.
Частоти СВ діапазону зазвичай проходять крізь атмосферу, хоча іноді вони відскакують назад. Результати цього дивного явища можна спостерігати іноді, коли радіостанція, що знаходиться теоретично в полі дії (наприклад на відстані 30км) не чує вас, а в цей час радіостанція за 1000км чудово вас чує. Це особливість СВ діапазону зазвичай більше шкодить, ніж приносить користь, тому що все відбувається випадково. Ваш канал може несподівано ставати перенаселеним, ви чуєте людей, які перебувають на тисячі кілометрів і в цей час не можете зв'язатися з другом у сусідньому кварталі.
Інтерференція
Якщо інші люди передають на тій самій частоті або іноді на сусідній частоті, іноді неможливо взагалі використовувати цю частоту. Чужий сигнал блокує сигнал.
Якщо двоє людей передають на одній частоті з модуляцією АМ, ці два сигнали змішуються і ви почуєте тільки шум.
Коли двоє людей передають на одній частоті з FM модуляцією, сильний сигнал зазвичай повністю пригнічує слабкий.
На додаток до цієї звичайної інтерференції, слабкаінтерференція від інших радіостанція які ведуть мовлення здалеку може впливати на якість вашого сигналу.
Якщо ви чуєте, що шуми на вашому каналі стають сильнішими, просто перейдіть на інший канал, який менше зайнятий.
Шум
Можливо, ваша радіостанція має автоматичне придушення шуму. Це не так добре, як ручне регулювання придушення.
Шумоподавлювач відсікає фоновий шум, який ви чули якби не було ніяких передач по радіо. Якщо ви налаштуєте ваш радіоприймач АМ на вільну ділянку між станціями, ви почуєте статичний фоновий шум. Шумоподавлювач дозволяє вашій радіостанції не відтворювати дуже слабкі сигнали.
Це хороша функція, якщо коректно вгадує, що є шум і що є важливий, але дуже слабкий радіосигнал. З ручним управлінням шумоподавлювача ви можете точно налаштувати її, в той час з автоматичним регулюванням ви можете пропустити щось важливе.
Чутливість приймача
Не всі радіоприймачі однаково чутливі до слабких радіосигналів. Чим чутливіший приймач, тим краще він приймає слабкі сигнали, витягує з них сенс, представляє їх вам як щось, що ви можете ясно почути і зрозуміти.
Вибрати радіостанцію з дуже чутливим приймачем набагато важливіше, ніж вибрати з більшою вихідною потужністю. Ви матимете більший термін служби батарей та більший радіус дії. Це продемонстровано у четвертій частині.
Чутливість приймача вимірюється у мікровольтах (мкВ). Також важливим є співвідношення сигнал/шум, яке вимірюється в децибелах (dB). Чим менша величина тим краще.
Зауважте, що деякі радіостанції не показують такий параметр як чутливість приймача. Ручаюся, що в такому випадку приймач не найкращої якості.
Для СВ радіостанцій приймач не повинен мати чутливість більше 1.5мкв і співвідношення сигнал/шум 10dB. Хороший приймач повинен мати менше 1мкв і дуже хороший менше 0.7мкв
Для радіостанцій FRS та GMRS ви повинні побачити чутливість не більше ніж 0.5 мкв та сигнал/шум 12dB. Хороший приймач повинен мати чутливість менше 0.3мкв і ідеальний приймач повинен мати чутливість 0.2мкв.
Вихідна потужність
Відповідь це питання дивує багато людей. Для СВ радіостанцій чим більше потужність тим більший радіус дії. Але для високочастотних радіостанцій збільшення потужності не дає дуже слабкого результату або не дає результату взагалі.
По-перше, максимальний радіус дії цих радіостанцій це пряма видимість. Щоб досягти такої відстані, не потрібна велика потужність. Велика потужність ніколи не дасть радіостанції передати далі ніж "пряма видимість". І якщо 0.5 - 1Вт потужності цілком достатньо щоб передати на максимальну відстань "прямої видимості", велика вихідна потужність просто не потрібна.
По-друге, залежно від антени, яку ви використовуєте, радіус дії пропорційний чомусь між квадратним коренем і кубічним коренем потужності. Тобто якщо ви подвоїте вихідну потужність у кращому випадку радіус дії збільшиться тільки на 40%, у гіршому менше ніж на 25%. Збільшіть потужність удесятеро і відстань навіть не подвоїться.
Третя причина те, що багато чинників заважають досягти радіостанціям максимального радіусу дії. Якщо сигнал увібраний будовою чи пагорбом чи вами, то підвищення потужності не дасть результату, сигнал просто вбереться тими самими будовою, пагорбом чи вами.
У наших експериментах (описаних у частині третій та четвертій) ми дійшли переконаннящо дизайн і якість кожної конкретної моделі набагато важливіша за потужність. Ви можете отримати кращі результати з високоякісною радіостанцією та з низькою вихідною потужністю, ніж з більш потужною але низькоякісною. І ваші батареї будуть також служити довше!
Ми провели експеримент використовуючи дві ідентичні моделі з потужністю, що налаштовується (Motorola G223 GMRS) і порівняли їхній радіус дії працюючи з потужністю 0.5Вт і 2Вт. Не було ніякої різниці в радіусі дії, хоча можливо велика вихідна потужність іноді давала збільшення дальності на 100-200м. Цікаво, що ці радіостанції були гіршими за іншу пару радіостанцій з потужністю 0.5Вт. Це підтверджує що чутливість, якість приймача і сама конструкція набагато важливіша за потужність.
Батареї та напруга
Потужність, яку рація теоретично може передати, ця функція пропорційна квадрату напруги батареї. Напруга це дуже важливо. Якщо ви робите вибір між alkaline батареями (напруга кожної 1.5В) та Ni-Cad або NiMH акумуляторами (напруга кожної 1.2В) ви матимете приріст потужності 56% на alkaline батареях.
Звичайно, більше потужності не завжди означає більший радіус дії але це не причина зробити вашу рацію менш потужною ніж вона є насправді. Тримайте батареї свіжими та повністю зарядженими.
Антенна
Усі FRS радіостанції використовують лише вбудовані маленькі антени. Але інші типи радіостанцій можуть використовувати зовнішні антени. Деякі моделі радіостанцій GMRS можуть використовувати зовнішні антени і майже всі СВ радіостанції можуть їх використовувати.
Ви матимете найкращі результати та більший радіус дії із зовнішньою антеною. Насправді ви побачите, що одна найбільш важлива річяку ви можете покращити для збільшення радіусу дії, це правильно сконструйована і правильно налаштована антена. Також важливо розмістити її у максимально вигідній позиції.
Звичайно якщо ви використовуєте рацію як портативну модель, ви не можете сильно покращити вашу антену. Хоча іноді ви можете замінити вашу коротку антену на довшу, і це дасть вам більший радіус дії.
Кращі результати досягаються із зовнішньою антеною, якщо ви використовуєте радіостанцію в машині або вдома. Ви можете розмістити антену зовні машини (пам'ятайте, що корпус машини заважає проходженню радіохвиль) або зовні будинку (радіохвилі також погано проходять крізь стіни).
Антена також повинна бути розміщена якомога вище, щоб бути точним вище всіх перешкод і ще краще на лінії прямої видимості з іншою радіостанцією.
Є ще три очевидні причини, щоб використовувати зовнішню антену. Насамперед антена повинна мати заземлення, якщо її немає, отже ваша антена неефективна.
По-друге зовнішня антена повинна мати точну довжину, щоб добре працювати на частоті вашої радіостанції. Кожна радіо частота має свою довжину хвилі і антена повинна мати точні пропорції для максимальної ефективності (на практиці антена з довжиною чверть хвилі дає найкращі результати).
По-третє, зовнішня антена може бути сконструйована, щоб концентрувати радіосигнал у певному напрямку.
Якщо ви плануєте використовувати радіостанції в машині, потрібно використовувати зовнішню антену. Зовнішня антена для GMRS радіостанції це дуже коротка річ, вона може бути не більше ніж 15см завдовжки і може мати магнітне кріплення, яке просто прилипає до даху вашого автомобіля.
Зовнішня антена для СВ радіостанцій набагато більша і має довжинубільше ніж 1 метр.
Зовнішню антену потрібно налаштувати за допомогою вимірювача потужності щоб бути впевненим, що ваша збалансована і відповідає вашому передавачу. Більшість антен можуть налаштовуватися (зазвичай змінюється її довжина) різниця між добре налаштованою та погано налаштованою антеною може бути величезною, ви можете програти в потужності до 50%.
Епілог
Багато потужності – добре, але це не головне.
Найбільший радіус дії забезпечується чутливістю приймача і тим, як сильно шумоподавлювач відсікає слабкі сигнали. Вибирайте якщо можливо рацію з ручним налаштуванням шумоподавлення.
Ще одна важлива річ – це ваша антена. Якщо можна придбати зовнішню антену, це збільшить дальність радіозв'язку.
Якщо у вас вбудована антена намагайтеся тримати її якнайдалі від себе (можливо використовуйте гарнітуру), і якщо ви в автомобілі або в будівлі тримаєтеся ближче до вікна так щоб бачити напрямок, в якому знаходиться ваш співрозмовник.
Акумулятори це дуже зручна річ, але ваша рація сконструйована для використання з батареями alkaline і ви збільшите потужність якщо будете використовувати батареї alkaline.
Радіус дії між радіостанціями (досить умовно,т.к. залежить від багатьох факторів):
- портативка-портативка -1,5 - 7км
- портативка-авто - 3 - 10км
- портативка-стаціонар - 5 - 15км
- авто-авто - 10 - 20км
- авто-стаціонар - 15 - 40км
- стаціонар-стаціонар - 20 - 80 км