Выбор переносных раций для плотного леса и больших перепадов высот


Какую рацию выбрать для работы в лесу
Какую рацию выбрать для работы в лесу

Много копий сломано среди пользователей переносных раций, спорящих о выборе оптимальной модели для связи в тяжёлых условиях плотного леса и больших перепадов высот.

Тест работы раций диапазона 27 МГц (отечественных переносных раций производства КБ Беркут) и группы импортных раций разных производителей с выходной мощностью от 2 до 10 Вт в диапазонах частот 136-174 МГц и 400-520 МГц:

Рассмотрим основную аргументацию сторон.

Цена рации

Не секрет, что главное внимание при выборе рации неискушенный пользователь уделяет именно цене.

И тут в безусловные лидеры выбиваются многочисленные китайские производители раций диапазонов 136-174 МГц и 400-520 МГц.

Почему у них продукция дешевле? В силу ряда причин:

  • реальная поддержка производителей со стороны государства (в смысле — Китая), заключающаяся в разнообразных налоговых, экспортно-таможенных льготах, манипуляции с курсом национальной валюты, отсутствии на предприятиях социальной нагрузки (пенсионные взносы на работников) и т.д. и т.п. Это не значит (а то сейчас начнут «доброжелатели» метать камни), что я одобряю отсутствие социальной нагрузки на бизнес — я сам более четверти века занимаюсь организацией производства раций в России и за это время неоднократно поступали предложения — как от самих китайцев, так и от посредников — перенести производство в Китай (они с удовольствием принимают любые источники технологий и знаний). Но я на это не шёл, неся «социальную нагрузку» и никого из сотрудников не увольняя и не сокращая, оптимизируя «производство» за счёт переноса в Китай. Но факт остаётся фактом — практически все производители раций в мире перенесли своё производство в Китай.
  • максимальная экономия при производстве со стороны выпускающих рации в недорогом и среднем ценовых сегментах производителях. В частности, все современные импортные переносные рации диапазонов частот 136-174 МГц/400-520 МГц выпускаются по схеме приёмника с прямым преобразованием частоты на базе DSP процессора. Вся приёмо-передающая часть у таких раций состоит, по-сути, из полосового фильтра на входе, микросхемы DSP-процессора и выходного каскада (плюс управляющая режимами работы «обвеска», разумеется). Всё это стоит недорого, а главное — не требует дорогого труда квалифицированных регулировщиков на специализированном — и также не дешёвом — оборудовании. Это резко снижает себестоимость относительно раций, изготовленных по честной схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты (там приёмо-передающая часть состоит, как правило, из сотен деталей плюс управляющая «обвеска» и требуется дорогостоящей квалифицированной регулировки). К сожалению, оборотная сторона применения схемы прямого преобразования частоты — снижение интермодуляционной избирательности приёмника и сильная зависимость дальности и качества радиосвязи от загруженности эфира на соседних каналах и шумовой/ помеховой обстановки вокруг.

Дальность связи в условиях плотного леса и перепадов высот.

Основные факторы, влияющие на дальность, качество и стабильность радиосвязи в условиях плотного леса и перепадов высот:

1) частота, на которой работает рация.

Чем ниже частота в МГц (соответственно, выше длина радиоволны в метрах) — тем более протяжённые препятствия способна обогнуть радиоволна. Если рассмотреть наиболее распространённые частоты переносных раций:

  • в диапазоне 400-520 МГц (длина волны 0,6-0,7 м) радиоволна не в состоянии обогнуть препятствие, превышающее 30-35 см. Т.е. живое дерево или перепад высоты — серьёзное препятствие. На этих частотах затухание радиоволны в условиях плотного леса и пересечённой местности весьма значительное, радиосвязь затруднена как с точки зрения дальности, так и сточки зрения стабильности связи (много «мёртвых» для связи точек).
  • в диапазоне 136-174 МГц (2 метра) условия для распространения радиоволн в условиях леса и перепадов высот существенно лучше. Радиоволна достаточно эффективно огибает одиночные деревья и проблемы со связью возникают прежде всего при работе в условиях большого перепада высот.
  • в диапазоне 27 МГц (длина радиоволны 10-11 метров) наиболее благоприятные для радиосвязи в условиях плотного леса и перепада высот условия, т.к. волна эффективно огибает не только одиночные деревья, но и плотные группы деревьев и значительные (5-6 м) резкие перепады высот.

2) техногенные и природные (обусловленные солнечной и грозовой активностью) помехи

В условиях леса, вдали от «цивилизации», определяющее значение имеют природные помехи.

Их плотность (впрочем, как и техногенных помех) тем выше, чем ниже частота — поэтому в низкочастотной части спектра (27 МГц) их негативное влияние выше, чем в высокочастотной (136-174 МГц и, тем более, 400-520 МГц).

Это накладывает существенные ограничения на дальность и качество раций диапазона 27 МГц, если их параметры не обеспечивают высокий уровень помехозащищённости.

У импортных переносных Си-Би (27 МГц) избирательность по побочным каналам (не единственный, но основной показатель, характеризующий уровень помехозащищённости рации) составляет всего 60-65 дБ с провалом по зеркальному каналу до 40-50 дБ.

У современных моделей отечественных переносных раций производства КБ Беркут (Штурман-80МЕгерь-80МHunter-80Tourist-80MБеркут-806М) избирательность по побочным каналам 100 дБ с провалом по зеркальному каналу до 85 дБ (плюс к этому применяются схемы смесителя на полевых транзисторах с расширенным динамическим диапазоном).

3) эффективность штатной антенно-излучающей системы.

Она зависит от многих факторов.

Компактные антенны в диапазоне 400-520 МГц являются, по-сути, полноразмерными четвертьволновыми — что делает их в достаточной степени эффективными (даже при том, что в дешёвых китайских рациях производители крайне редко понимают, как надо настраивать антенну с учётом влияния противовеса (неотъемлемой частью антенно-излучающей системы, которой является вся земля платы рации, металлическая шасси, аккумуляторная батарея и — за счёт емкостной связи — рука оператора, держащего рацию). Наши специалисты не встречали адекватно сделанных и настроенных компактных антенн у дешёвых китайских раций диапазонов 136-174/400-520 МГц, но полностью исключить вероятность того, что такие антенны могут встретиться и на недорогих китайских рациях, мы не можем .

В диапазоне 136-174 МГц компактные антенны являются уже укороченными, но степень «укороченности» невелика, КПД антенны — даже если антенна сконструирована и настроена не лучшим способом — остаётся достаточно высоким.

Наиболее тяжёлые условия для эффективности компактных антенн при работе в диапазоне 27 МГц, т.к. на этой частоте компактные антенн являются сильно укороченными.

Разработчики КБ Беркут смогли добиться лучшей в своём классе (среди компактных антенн для переносных раций диапазона 27 МГц) эффективности компактных антенн, разрабатывая и настраивая их с учётом всех влияющих на эффективность результирующей антенно-излучающей системы факторов.

4) Параметры рации

Как бы ни были благоприятны или неблагоприятны разнообразные выше изложенные факторы — определяющим для дальности радиосвязи в условиях плотного леса и перепадов являются параметры раций:

  • чувствительность приёмника (численное значение в мкВ — чем меньше, тем лучше, а уровень отношения сигнал/шум, при котором она измерена — в дБ — чем выше, тем лучше). У большинства современных импортных раций диапазонов 136-174 МГц/400-520 МГц, собранных по схеме прямого преобразования частоты на базе DSP процессора, она примерно на одном уровне. У дорогих моделей, собранных по схеме супергетеродина с двойным ПЧ, может быть немного лучше.
  • избирательность (по соседнему каналу, по побочным каналам, интермодуляционная). Избирательность по побочным каналам у импортных переносных раций диапазонов 136-174 МГц/400-520 МГц (как собранных по схеме прямого преобразования частоты, так и у дорогих моделей, сделанных по схеме честного супергетеродина с двойным ПЧ) на уровне 60-65 дБ с провалом по зеркальному каналу обычно на уровне 40-50 дБ ( у современных моделей — разумеется, выполненных по схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты с эффективными дорогими фильтрами и смесителем с расширенным динамическим диапазоном- переносных раций диапазона 27 МГц производства КБ Беркут — на уровне 100 дБ с провалом по зеркальному каналу до 85 дБ). Интермодуляционная избирательность гораздо выше у раций, выполненных по схеме супергетеродина с 2 ПЧ, чем у раций с прямым преобразованием частоты.
  • сигнал, открывающий порог шумоподавителя (эффективность шумоподавителя). У любых импортных переносных раций шумоподавитель выполнен по примитивной амплитудной схеме, отличить полезный сигнал от шумового всплеска физически не в состоянии — поэтому для адекватной работы выставляется уровень, заведомо превышающий уровень эфирных шумов (как правило — 0,5 мкВ и выше). У раций производства КБ Беркут применяется эффективная схема спектрального шумоподавителя, которая в состоянии (в совокупностью с обеспечивающими высокую помехозащищённость приёмника параметрами) выделять из шума (при крайне малом числе ложных шумовых всплесков) уникально слабый сигнал 0,05 — 0,07 мкВ. Это даёт возможность переносным рациям диапазона 27 МГц производства КБ Беркут работать с сигналом в 8-10 раз более слабым, чем нужен для работы импортных раций.
  • эффективность антенно-излучающей системы. Не все производители раций (в сегментах дешёвых раций и раций средней ценовой категории) умеют изготавливать и настраивать штатные компактные антенны так, чтобы результирующая антенно-излучающая система получалась эффективной (надо учитывать — на стадиях разработки как самой рации, так и антенны — влияние «земли» на платах рации, габаритов рации, влияние руки оператора, расстояния, на котором антенна находится от головы оператора и т.д. и т.п.)

Законность использования раций

В России для гражданской радиосвязи выделены следующие диапазоны частот:

  • 27 МГц (26,960 — 27,405 МГц, Си-Би / cb, 85 каналов) с разрешённой выходной мощностью передатчика (в режимах АМ — амплитудной модуляции — и FM — частотной модуляции) до 4 Вт. Также разрешена модуляция SSB — но она в переносных рациях диапазона 27 МГц не получила распространения  в силу существенных искажений звука, возникающих из-за нестабильности частоты — и требующей постоянной подстройки частоты для обеспечения приемлемого качества приёма. Возможно без какой-либо регистрации и платы за частоту для физических лиц применение радиостанций с компактными штатными и автомобильными антеннами; если устанавливаете стационарную антенну на крышу дома — по закону надо регистрировать.
  • 433-434 МГц (LPD, 69 каналов от 433,075 МГц до 434,775 МГц с шагом 0, 025 МГц) с разрешённой выходной мощностью передатчика до 0,01 Вт и компактной антенной ( ограничение на коэффициент усиления 0 дБ антенны, под которое подходят только компактные — до 15-17-см — антенны,применение длинных и эффективных, в т.ч. автомобильных и стационарных антенн, в диапазоне LPD для гражданской радиосвязи не разрешено).
  • 446 МГц (PMR, 8 каналов от 446,00625 МГц до 446,09375 МГц с шагом 0,0125 МГц) с разрешённой выходной мощностью передатчика до 0,5 Вт и компактной антенной (ограничения на эффективность антенн аналогичные LPD).

Диапазоны частот продаваемых в России раций:

  • Самые распространённые в продаже на территории России рации — диапазона UHF — 400-520 МГц, включающего разрешённые для использования без регистрации частоты LPD и PMR. Но уровень мощности передатчика у подавляющего большинства таких раций не разрешённые без регистрации 0,01 Вт (LPD) или 0,5 Вт (PMR), а гораздо выше (обычно от 2 до 10 Вт). Если бы мощность передатчика соответствовала разрешённому уровню — дальность связи была бы крайне незначительной…
  • Широко представлены рации диапазона VHF (136-174 МГц) или так называемые «двухдиапазонные» рации VHF/UHF, поддерживающие как частоты в диапазоне 136-174 МГц, так и в диапазоне 400-520 МГц. Диапазон 136-174 МГц, строго говоря, не является разрешённым для гражданской радиосвязи. Но в нём есть узкие полоски, выделенные для «радиолюбителей» (для законного использования раций надо быть членом радиоклуба, сдать экзамен на 3-4 категорию, зарегистрировать рацию)
  • Сравнительно редко встречаются среди переносных рации диапазона 27 МГц.

Импортные переносные рации диапазона 27 МГц не могут похвастаться ни хорошими параметрами (не достаточная для адекватной работы избирательность, не эффективная схема амплитудного шумоподавителя, низкий КПД передатчика, плохая эффективность антенно-излучающей системы), ни доступной ценой (т.к. схема прямого преобразования частоты на базе цифровой обработки DSP-процессором в диапазоне 27 МГц не в состоянии обеспечить приемлемый для работы уровень интермодуляционной избирательности даже китайцы выпускают в этом сегменте преимущественно рации по схеме честного супергетеродина — что делает эти рации достаточно дорогими).

Совокупность параметров, влияющих на дальность радиосвязи, у отечественных переносных раций производства КБ Беркут существенно превосходит импортные аналоги (рации 27 МГц), об этом было подробно написано выше по тексту.

Также рации КБ Беркут превосходят импортные по времени автономной работы и обеспечивают работу в любых температурных и погодных условиях.

Кстати, увеличить дальность радиосвязи группы переносных раций диапазона 27 МГц до десятков км можно с помощью базовой радиостанции с функцией репитера, установленной со стационарной антенной. КБ Беркут выпускает такие рации-репитеры, например, Штурман-Р880.

Выводы

Во-первых, выбирать рации для работы в условиях плотного леса и перепадов высот надо исходя из финансовых возможностей и параметров раций.

Во-вторых, если Вы — часть какого-либо коллектива (например, охотников), и в Вашем коллективе уже есть рации, работающие на той или иной частоте — то Вам придётся покупать совместимые (с теми же частотами). Тогда особенное внимание следует уделять внимание параметрам приобретаемых раций и не стоит покупать самые дешёвые модели

В-третьих, наиболее стабильную (в целом выше дальность связи, меньше «мёртвых» для связи точек) радиосвязь в условиях плотного леса и больших перепадов высот обеспечивают отечественные переносные рации диапазона 27 МГц производства КБ Беркут.

Видео-отчёт о работе в лесу раций диапазона 27 МГц — импортной Alan 42 DS и отечественных серии Штурман:

Видео-советы по выбору переносных раций с учётом действующего законодательства и условий радиосвязи:

Если Вы интересуетесь выбором переносных раций — посетите сайт Конструкторского Бюро Беркут.

Спасибо!