Розрахунок дальності радіозв’язку, Viva la Radio

На дальність радіозв'язку впливають такі фактори:

  • довжина хвилі
  • висота «підвісу» антен (приймальною та передавальною)
  • рельєф місцевості
  • вплив довкілля (сонячна активність, сезон, час доби тощо)
  1. ДОВЖИНА ХВИЛІ

Розрізняють такі діапазони хвиль:

  • довгі хвилі
  • середні хвилі
  • короткі хвилі
  • ультракороткі хвилі

Довгі хвилі (далі ДВ) - це електромагнітні хвилі довше 3000 м (частота коливань менше 100 КГц). Вони порівняно добре обгинають земну поверхню за рахунок явища дифракції радіохвиль. У міру подовження хвилі зменшуються втрати енергії у ґрунті (воді) та покращуються умови відображення радіохвиль від іоносфери, що призводить до збільшення дальності дії радіостанції. З відривом менше 100 км до передавачів ДВ переважають сигнали, що поширюються вздовж земної поверхні, але в великих відстанях на вирішальній ролі грають сигнали, відбиті від іоносфери.

Середні хвилі (далі СВ) - це електромагнітні хвилі довжиною від 3000 до 200 м, що відповідає частотам 100 - 1500 КГц. Енергія СВ дуже сильно поглинається у ґрунті та морській воді (з укороченням довжини хвилі поглинання збільшується).

Короткі хвилі (далі КВ) - це електромагнітні хвилі довжиною від 200 до 10 м, що відповідає частоті коливань від 1.5 МГц (1500 КГц) до 30 МГц. Основною особливістю поширення КВ є їхня здатність відбиватися від іоносфери при порівняно невеликих втратах. Відбита від іоносфери хвиля, на великих віддаленнях від передавача повертаються на землю, що дозволяє встановити радіозв'язок між точками, закритими один від одного опуклістю земної кулі.

Ультракороткіхвилі (далі УКХ) - це радіохвилі коротше 10м, що відповідає електромагнітним коливанням з частотою більше 30 МГц. УКХ у звичайних умовах не відбиваються від іоносфери. Прямі хвилі, що розповсюджуються поблизу поверхні землі, сильно нею поглинаються. Діапазон УКХ прийнято розбивати на: метрові, дециметрові, сантиметрові та міліметрові.

Так як на даному сайті, більшою мірою представлено обладнання УКХ-діапазону, подальші викладки будуть справедливі для цього діапазону радіозв'язку.

Зона впевненого прийому УКХ визначається відстанню прямої видимості від передавальної антени до приймальні. У зв'язку з тим, що поверхня Землі куляста (радіус 6370км), можна використовувати приблизну формулу для визначення максимальної дальності, що відповідає прямій видимості:

де: D - максимальна дальність прямої видимості h1 і h2 висоти антен

З формули видно, що чим вище піднято антену, тим далі прийом.

Формула не враховує рельєфу місцевості та передбачає, що антени встановлені на ідеально гладкій поверхні. Крім того, при поширенні радіохвиль УКХ діапазону все-таки має місце і дифракція та рефракція радіохвиль. Область, у межах якої можливим впевнений прийом радіосигналу, можна розбити на 2 зони: прямої видимості і півтіні.

Отже, отримуємо, що у поширення радіосигнал УКХ діапазону впливає переважно висота підвісу антен. Для збільшення дальності поширення УКХ діапазону в області півтіні необхідно застосовувати високоефективні спрямовані антени, високочутливе приймальне обладнання, кабелі з низькими втратами.