man_of_motley (man_of_motley) wrote,
man_of_motley
man_of_motley

Category:
Еще один пробный камень

Связь, как известно, такая же важная часть подготовки выживанца, как патроны и еда. :-)

Но чтобы говорить о радиосвязи в целом, как мне кажется, надо дать некоторые технические вводные, чтобы было понятно, о чем вообще идет речь.

Рассказ ниже не претендует на точность, всеобъемлющесть и так далее. Исключительно для того, чтобы дать перечень терминов, которые необходимы для понимания рассказа о радиосвязи в конкретной юрисдикции, и представления о том, с чем вообще эту радиосвязь едят.

В дальнейшем, если будет интересно, можно будет рассмотреть какие именно варианты есть в США для организации радиосвязи выживанца.


Основные понятия радиосвязи – частота, мощность, модуляция в изложении “для чайников”.

Радиоволны и частота (англ: radio wave, frequency), . Радиосвязь, как можно догадаться, осуществляется путем распространения радиоволн. А радиоволны это колебания электромагнитного поля. Как и любые колебания радиоволны характеризуются в первую очередь частотой – или количеством колебаний, от минимума до максимума и обратно, в секунду. 1 колебание в секунду – 1 герц, 1000 – 1 килогерц и так далее.

Связь частоты и дальности связи. В зависимости от частоты колебаний радиоволны по-разному распространяются. Длинные волны (3-300КГц) (ДВ, англ ULF, LF), скажем, распространяются на очень большие расстояния, грубо говоря, позволяя связаться из любой точки мира с любой точкой мира.

Короткие волны (3-30МГц) (КВ, англ HF) слышны в пределах прямой видимости антенны и могут отражаться от ионосферы и от земной поверхности, создавая области в которых возможен прием вне прямой видимости – например моя самая дальняя связь на КВ – это 3000 миль. Это не значит, что в КАЖДОЙ точке между мной и приемником был слышен мой сигнал, это значит, что между нами БЫЛИ МЕСТА, в которые приходил сигнал, отраженный ионосферой и где он был слышен. Это явление не постоянное, меняется буквально ежеминутно и сильно зависит от множества параметров, в том числе, в не малой степени, от солнечной активности.

Выглядит это примерно так (картинка, ясен пень, пизженная)



В тоже время ультра-короткие и дециметровые волны (30МГц+ и 300МГц) (УКВ, ДМВ англ: VHF, UFH) слышны только в зоне прямой видимости передающей антенны.

Подробнее по-английски можно искать по ключевому слову radio wave propagation.

Вторая важная характеристика – амплитуда колебаний или, напрямую связанная с ней мощность передатчика. Чем больше мощности – тем сильнее колеблется волна, все просто и логично.

Связь амплитуды/мощности и дальности связи. Отражаясь от ионосферы (как КВ) или преодолевая препятствия в виде деревьев, стен и других объектов (как УКВ), радиосигнал теряет мощность – т.е. его амплитуда уменьшается. Чем меньше амплитуда – там сложнее приемнику “услышать” сигнал. Так же как с голосом – звук ослабевает с расстоянием и чем дальше мы от источника звука – то тем тяжелее его сначала разобрать, а потом и вовсе определить, что он есть. Чем больше мощности мы вложим в источник, тем больше её дойдет после всех потерь до получателя. К сожалению, зависимость не прямая, и увеличение мощности в 2 раза не означает увеличения дальности связи в 2 раза же. Скажем, увеличение мощности от 10 до 50 ватт (в 5 раз!) на частоте 400МГц увеличивает дальность связи на УКВ процентов на 30.

Модуляции, спектры частот, каналы и прочая.

При всей очевидности идеи о том, что радио может работать как аналоговый телефон – т.е. берем и просто преобразовываем колебания воздуха в электромагнитные колебания соответствующей частоты – такой подход не работает и тому есть много причин:

1) Во-первых, хотя физически это возможно – практически это означает, что для передачи голоса надо задействовать длинные волны в диапазоне от 50 Гц до 5000 КГц. Что, с учетом того, что такие волны распространяются практически беспрепятственно, означает то, что в один момент времени только один человек во всем мире сможет передавать и все будут слушать его.

2) Во-вторых, технически сделать передатчик, приемник и антенну, работающие во всем диапазоне от 50 Гц до 5000 Гц одновременно, слишком сложно. Типичная система настроена в одном конкретном диапазоне частот в один момент времени.

3) В-третьих, физические размеры передатчика, приемника и, особенно, антенны – обратно пропорциональный частоте – т.е. чем выше частота – тем меньше по размеру могут быть передатчик, приемник и антенна. Антенны, потребные для передачи длинных волн, измеряются сотнями метров, для КВ речь уже идет о десятке метров, для УКВ – о сантиметрах.

Поэтому речь идет о том как “запихать” частоты голоса в другие частоты. Процесс запихивания называется модуляцией (англ: modulation).

Самая очевидная модуляция – это изменение амплитуды колебания радиоволны с частотой соответствующей передаваемому сигналу.



Для “запихивания” голоса с качеством, достаточным для прослушивания достаточно диапазона частот в 3 КГц, т.е., скажем частот, от 7.125 до 7.128МГц. Таким образом, скажем, в диапазоне от 7 до 8 МГц могут одновременно вестись 300 с лишним разговоров в пределах одной зоны распространения волны.

Такая модуляция называется амплитудной (АМ, по англ, как ни странно, тоже AM).

Такой способ хорош тем, что он:

1) Схема и приемника и передатчика проще.
2) Вся мощность передатчика “размазана” на 3 КГц всего, т.е. каждый, так сказать, герц сигнала получает больше мощности.

В тоже время такой способ плох тем, что:

1) Помехи и затухание сигнала в первую очередь влияют именно на амплитуду, т.е. помехи будут вносить искажения, а более “громкие” звуки будут слышна дальше, чем более “тихие”.

2) Качество передачи достаточно для минимального понимания содержания разговора, но не для передачи, скажем, музыки или для точной идентификации говорящего по голосу.

Для преодоления этих недостатков на УКВ и ДЦВ (VHF/UFH) используют частотную модуляцию (ЧМ, англ FM). В этом случае меняется не амплитуда, она постоянна. Меняется частота.

Достоинства/недостатки прямо противоположны АМ.

1) ЧМ имеет лучшее качество звука
2) ЧМ более устойчиво к помехам
3) Качество приема не зависит от громкости звука – мощность всегда одинакова

В тоже время

1) ЧМ требует более сложного оборудования
2) ЧМ занимает больше частоты – 16КГц+, и, соответственно, при той же мощности передатчика – сигнал получается более слабый, так как мощность размазана по большему диапазону.

Именно поэтому, скажем, именно ЧМ используется для передачи музыки.

Кроме передачи голоса, ясен перец, есть и другие возможности - от передачи Морзе (continuous wave) до цифровых режимов связи, и то и другое интересно в первую очередь тем что позволяет уложиться в совсем узкий диапазон частот - речь идет о считанных герцах, что во-первых позволяет максимально использовать доступную мощность, и значительно упрощает прием сигнала - разобрать буквально "есть сигнал/нет сигнала" морзянки куда проще чем расслышать что именно сказали. Но эти режимы уже требуют или специальных знаний (а учить морзянку не хуй собачий, за месяц занятий по 15 минут в день я осилил ажно 6 букв на средненькой скорости 70 знаков в минуту, и то с 90% вероятностью распознования в сообщении длиной в 1 минуту), или, как цифровые режимы, специального оборудования.


Вопрос 1: Тем интересна вообще? План следующего расказа – какие варианты доступны в США, как получать лицензию, какое оборудование и так далее.

Вопрос 2: Слишком сложно/слишком просто? Надо вообще отвлекаться на детали из физики 8-9 класса или “мочить сразу на техническом жаргоне”?
Tags: guide, день радио
Subscribe

  • (no subject)

    Дочиного прогресса и о её винтоффке пара слов. А больше о ипучей Aguila Colibri. Две недели мучил ребенка - вкладка, дыхание, прицеливание, работа…

  • (no subject)

    Помните ржали над этнической ресторацией Bida Manda? Таки и бида и манда. Ихний дирехтур по бухлу прокрутил дырку в бабский туалет. И подсматривал…

  • (no subject)

    Анютка лепит. Та самая девочка которая всегда зависает в зале Родена в нашем музее. Экспрессивненько. Рыжая: Летучая мышь. А это…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 23 comments

  • (no subject)

    Дочиного прогресса и о её винтоффке пара слов. А больше о ипучей Aguila Colibri. Две недели мучил ребенка - вкладка, дыхание, прицеливание, работа…

  • (no subject)

    Помните ржали над этнической ресторацией Bida Manda? Таки и бида и манда. Ихний дирехтур по бухлу прокрутил дырку в бабский туалет. И подсматривал…

  • (no subject)

    Анютка лепит. Та самая девочка которая всегда зависает в зале Родена в нашем музее. Экспрессивненько. Рыжая: Летучая мышь. А это…