?

Log in

No account? Create an account

Кухня шута

Шуты не бывают веселыми... А еще они не бывают чьими-то.

Previous Entry Share Next Entry
(no subject)
man_of_motley
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”?

  • 1
1. да, интересно.
2. В самый раз.

Тема интересна.
В качестве дополнительного ресурса - в далекие времена моей юности, была книжка, переводная с польского. "Радио? Да это очень просто!" (у меня она была на украинском языке, но по-русски примерно так). Были аналогичные книги про транзистор и телевизор. Искренне рекомендую. Я видел их на интернете как PDF. Могу поискать ссылку если интересно.

Кстати, надо поискать, да. Спасибо за наводку.

Я даже не представляла, как интересно вспомнить школьную физику, и готовиться к экзамену было одно удовольствие. :)

Дa уж. Я, прaвдa, и сейчaс кoе-кaкoй физике учу свoих студентoв. :)

Xe-xe... a некоторые уже давно ham license получили и кайфуют с радивой!:) Кстати, с крыши моего небоскреба(теоретически) можно поймать space station...:)

Там не все так очевидно, на самом деле. И лицензии разные бывают. Угадать сразу что именно надо - безлицензионный FRS, или сразу Amateur Extra не так уже просто. :-)

И если уж "между нами, девочками", а вот взять словиться в эфире :-)? Хучь цифрой, хучь голосом? Вашу зону я вроде как пробиваю со своего NVISа на 40 и 20 метров.

Возле нас тут три репитера и народ хвастался, что болтал с Уругваем.:)

1. Каэш интересно.
2. Норм. Вдруг гуманитарии тоже читают.

Пара замечаний.
На УКВ то же возможна связь далеко за пределами прямой видимости. Есть несколько видов прохождений с отражением. От ионосферы (более частые и устойчивые чем на КВ, например на восходе и закате), от метеоритных потоков, от Луны, от искусственных спутников). На 144 Мгц вполне обычны связи на 1000 км).
Ширина полосы канала при АМ побольше 3 кгц, она даже теоретически равна максимальной частое модулирующего сигнала умноженной на два. Если высокие в голосе обрезать на 3 кгц, то полоса будет 6 кгц. Реально же выделяют 10 кгц. На FM те же 10 кгц стандарт, но для улучшения качества сигнала делают каналы по 12,5 и 25 кгц.
Термин "децеметровые волны" не радиолюбительский, скорее телевизионный. УКВ это все что выше 50 Мгц, в английском UHF - 50-300, VHF - выше 300.



Edited at 2016-11-12 08:01 pm (UTC)

1) Это да что возможная, но я же не обещал быть полным. Другой вопрос что с точки зрения выживанца дальняя связь на УКВ требует преизрядных и нетривиальных выебонов. В отличии от КВ, где если он проход - то хочешь его или нет - но он есть, кушайте австралию по СиБи полной ложкой. :-)

2) Ну да, 3KHz - это SSB, но реально они столкнуться только с ним. Потому что из современных передатчиков и протоколов у АМ состояние от "отсуствует в наличии" до "настоятельно не рекомендуется".

3) Про волны в РФ понял. В США VHF 30-300MHZ, UFH - 300-3000MHZ по классификации FCC.

1. С УКВ не совсем согласен, все равно и ты другие начав пользоваться УКВ придут к напрвленным антеннам, а с ними к проходам. Когда днем ты имеешь на 6-ти метровую мачту и 50 вт с анологичным сетапом связь на 25 км., а на восходе с вероятностью 30-50 процентов на 150-200 это большая разница.

2. АМ вполне может понадобится, авиа-диапазон некто не отменял, там все в АМ. И кстати, в хорошем сетапе выживальщика авиа-станция не помешает. Да, и дальнобои ваши работают в АМ на СиБи.


1. С УКВ не совсем согласен, все равно и ты другие начав пользоваться УКВ придут к напрвленным антеннам, а с ними к проходам.
Радиолюбители - да. Но радиолюбителям эта информация и не нужна. Выживанцы - пока не вижу зачем. Им как раз омни нужны. Если только точка-точка делать связь.

авиа-диапазон некто не отменял, там все в АМ.
AM же там не выбирается осознанно, передавать-то на нем нельзя, вот за это быстро яйца отвернут. А с точки зрения приемника им по фиг, приемник сам выставит когда попадешь в авиадиапазон. Америка жиж. :-)

> На 144 Мгц вполне обычны связи на 1000 км)

Сеансы связи - это имеется в виду "мой позывной, я оттуда - мой позывной, я оттуда", или 20 минут о чем-то стоящем по делу?

А это без разницы, если есть проход, то он есть и длится не 2 мин. Это хорошо видно во время соревнований, т.к. там хочешь не хочешь и слушаешь эфир на всем протяжении. Обычно соревнования на УКВ идут 12, а чаще 24 часа. В период с 2011 по 2014 я участвовал где-то прядка в десяти контестах большей частью суточных. В одном случае прохода не было вообще. Во всех остальных так или иначе проход был, не постоянно, но большими кусками, по несколько часов. Я всегда работал с поля, с мобильной позиции, т.е. то что привез с собой то и использую (прям как выживальщик :-)) Обычно это была 10 метровая мачта и направленная антенна 6 или 9 элементов. Вне прохода такой сетап имеет дальность связи 30-40 км максимум, 25 уверенно. В 9 случаях из 10 я делал в соревнованиях связи на 100 км, примерно в половине случаев на 200, в каждом третьем контесте на 300 км, максимально далекая 400 с копейками.
И это все на равнине, никаких возвышенностей не использовал, да их и не было. Мои корреспонденты примерно в таких же условиях, т.е. никто не работал с горы.

> В 9 случаях из 10 я делал в соревнованиях связи на 100 км

Не совсем понятно, по условиям соревнований надо сделать связь с любым корреспондентом, что найдете, или надо выйти на связь с конкретным, или из определенного списка?

С теми кто участвует в соревнованиях. По окончанию контеста каждый участник высылает отчет: дата, время, диапазон, позывной корреспондента, принятый контрольный номер, переданный контрольный номер (обычно это RS и номер твоей связи в контесте по порядку), свой QTH (малый квадрат в формате типа - MO65PH), его QTH. Судьи сверяют инфу и если все совпало, то связь засчитывается обоим. За каждый километр расстояния - очко. Кто больше набрал, тот и выиграл. С каждым корреспондентом засчитывается только одна связь на одном диапазоне. Проход может иметь направление, скажем Яровое слышу, Тару нет, но если уж слышу Яровое, то все и окрестности то же и практически всегда слышу все что ближе. На УКВ проход это не отскок от ионосферы, а искривление луча, поэтому ближних мертвых зон, как на КВ, нет.

То есть не смотря на то, что фактически передается небольшая информация в обмене с корреспондентом, на самом деле, в случае необходимости, была бы возможна достаточно длительная радиосвязь. Я правильно понял?

Вопрос что считать "длительная". Минуты - да. Десятки минут - весьма вероятно. Часы - уже совсем не обязательно.

1. Тема не интересна, но "Связь, как известно, такая же важная часть подготовки выживанца, как патроны и еда." - куда тут денешься? )))

2. Если бы можно было продолжать простыми словами скажем обобщения, а детали углубленно - то было бы удобно - не хочешь забивать голову прочитай общий минимум, хочешь - вот тебе детали.

1. :-)

2. Ну это вот тот минимум базы без которой ну совсем никак, если только в группе нет штатного радиста, который дал в руки коробочку и сказал "тыкай вот сюды".

2. ну вот да - минимум базы в, скажем, заглавном параграфе (если можно), а дальше детали )))
А мне пожалуйста - "тыкай вот сюды" )))

Edited at 2016-11-13 01:30 am (UTC)

Профессиональные станции имеют минимум органов управления, а именно ровно два. Один крутилка - включил, прибавил/убавил громкость, выключил, второй кнопка - нажал говоришь, отпустил - слушаешь. Это тот минимум который нужно знать :-) И все хорошо, пока все работает. Но если твой корреспондент оказался дальше, чем добивает твоя станция, то надо уже понимать как распространяются радиоволны, от чего зависит дальность приема/передачи и т.д. и т.п. Тут уже лишней информации нет. :-)

  • 1