СТАТТІ Реальна дальність зв'язку і від чого вона залежить.
У рекламних оголошеннях можна зустріти повідомлення про пропонований на ринку радіоустаткуванні, як правило, радіотелефонів підвищеної потужності з фантастичним радіусом дії (до 150 кілометрів). Трапляється, що наївний покупець піддається таким привабливим пропозиціям і в результаті виявляється у «розбитого корита». Щоб надалі «не було болісно боляче» давайте розберемося, яка може бути реальна дальність зв'язку і від чого вона залежить.
Основним фактором, що впливає на дальність зв'язку, є довжина хвилі (або, інакше, частота) на якій ведеться передача. Напевно багато хто бачив, як хвилі на поверхні води легко перекочуються через прибережні камені, але не можуть обігнути велику скелю - за скелею утворюється своєрідна «тінь», там хвиль практично немає. Для довгих радіохвиль Земля - це невеликий камінчик, і вони порівняно легко огинають земну поверхню. А ось для коротких і особливо ультракоротких радіохвиль Земля занадто велика перешкода. Ці хвилі майже не оминають земної поверхні і практично не йдуть за лінію горизонту.
Але, незважаючи на це, середні, а особливо короткі хвилі - це діапазони дальньої дії. На коротких хвилях величезні відстані перекривають відбитим радиолучом, використовуючи дзеркало, яке «навісив» над Землею сама природа. Це дзеркало - розташовані на висоті від 50 до 500 км шари іонізованих газів, так звана іоносфера.
Іонізований газ - провідник струму, і іоносфера, подібно металевим листам, відбиває радіохвилі. Правда, властивості іоносфери не для всіх довжин хвиль однакові. Середні хвилі відбиваються тільки вночі і далекі середньохвильові станції вдень не чути. У різні пори року і в різний час доби по-різному проходять короткі хвилі. А хвилі діапазону УКВ і коротші практично не відображаються взагалі.
На малюнку показано поширення радіохвиль в залежності від довжини хвилі: 1-земної промінь; 2-відбитий промінь; 3-іоносфера.
Як видно з малюнка, радіозв'язок в діапазоні КВ здійснюється як прямим поширенням, так і за допомогою радіохвиль відображених від іоносфери. Безсумнівно, основний інтерес представляє саме відбиті хвилі. Відображення хвиль дозволяє здійснювати зв'язок на відстані, набагато перевищують пряму видимість.
Дуже важливим при зв'язку на КВ виявляється тип використовуваних антен, а також їх правильна орієнтація. Наприклад, для зв'язку на відстані до 500 кілометрів можна встановити антену на висоті близько 10 метрів, а якщо потрібно передати сигнали на 5000 кілометрів, то необхідний підйом антени на висоту не менше 50 метрів. Слід також відзначити високу залежність дальності поширення коротких хвиль від стану іоносфери і конкретних частотних номіналів в межах діапазону.
Радіозв'язок на частотах понад 30 МГц можлива, в основному, тільки в межах радиогоризонта, тобто відстані прямого проходження радіохвиль з урахуванням кулястості земної поверхні, так званої прямої або оптичної видимості. В цьому випадку дальність зв'язку буде залежати від висоти підйому антен.
Розрахунок відстань до радиогоризонта дозволяє оцінити дальність зв'язку при обраної висоті установки антени. Звичайно, не можна цілком покладатися на отримані результати, так як при розрахунку не враховуються нерівності рельєфу, забудова, електромагнітні перешкод і т.п. Але, незважаючи на це, отримані результати дозволять оцінити можливу дальність зв'язку і більш тверезо поставитися до рекламних заяв.
Теоретичний радіус радиогоризонта (в км) обчислюється за формулою:
D = 4.124 √H, де H - висота розташування антени в метрах.
Для тих, у кого калькулятор не обчислює квадратний корінь, нижче приведена діаграма залежності радиогоризонта від висоти установки антени.
Мається на увазі, що антена другий радіостанції або приймача розташована на рівні землі (без підйому антени). Якщо ж антена другий радіостанції або приймача теж підняті над землею, то необхідно враховувати висоти обох антен і отримані дальності скласти.
До факторів, що зменшують дальність зв'язку і знижує її якість можна віднести виникнення «зоні відсутності сигналу», загасання і розсіювання сигналів, інтерференцію.
«Радіотіней» виникає у випадках, коли на шляху поширення сигналу існує (або періодично з'являється) будь-яка природна або штучна перешкода: будівлі, споруди, височини, дерева, лінії електропередачі, тунелі тощо У такі місця сигнал або не доходить взагалі, або доходить сильно ослабленим. На жаль, боротися з проблемою екранування вельми складно. Мабуть, єдиним методом вирішення проблеми буде створення складних систем зв'язку з великою кількістю зон ретрансляції. Але навіть в многозонових системах зв'язку не завжди вдається забезпечити стовідсоткове покриття заданої території. Прикладом тому можуть служити «дірки» в зоні покриття систем стільникової телефонії в Ташкенті (деякі райони з щільною забудовою, тунелі, підземні переходи, метро).
Загасання - ослаблення сигналу в міру віддалення від передавача. В основному залежить від частоти сигналу - чим вище частота, тим більше затухання. Загасання можна компенсувати підвищенням потужності передавачів і чутливості приймачів, а також використанням антен з великим коефіцієнтом посилення. У деяких випадках доцільно використовувати спрямовані антени.
Неуважність це неминучий наслідок поширення енергії з однієї точки.
Згадайте, як працює звичайний електричний ліхтарик. Якщо сфокусувати відбивач ліхтаря таким чином, щоб він світив тонким променем, то можна буде висвітлити предмети на досить великій відстані. Якщо ж розфокусувати промінь, то розсіяного світла буде недостатньо, щоб розглянути об'єкти вже на відстані кількох метрів.
Принцип поширення радіохвиль аналогічний поширенню світла. Щоб отримати велику зону охоплення необхідно направляти випромінювання на всі боки. У той же час із збільшенням відстані від передавача, енергія, яка потрапляє на одиницю площі, буде зменшуватися обернено пропорційно квадрату відстані. Розсіювання можна зменшити (фізика!), Але можна компенсувати. Наприклад, застосувавши спрямовані антени, що фокусують радиолуч в одному напрямку (але тоді звузиться зона покриття). Іншим шляхом компенсації буде підвищення потужності передавача.
Інтерференція - складання двох або більше хвиль, при якому амплітуда результуючої хвилі залежить від різниці фаз вихідних хвиль в даній точці простору. Якщо складаються хвилі з однаковою фазою, то амплітуда результуючої хвилі буде збільшуватися, а якщо з протилежними фазами, то зменшуватися (аж до 0). В реальних умовах через відображення хвиль від різних перешкод, в точці прийому можуть прийматися безліч хвиль зі зміщеними один щодо одного фазами і, отже, результуючий сигнал може змінитися випадковим чином.
Статті про радіозв'язку і не тільки ... Яку рацію вибрати? Вибір радіостанції Радіостанції стали невід'ємною частиною нашого життя. В даний час ринок пропонує нам безліч моделей рацій, які працюють в різних діапазонах частот і мають різні набори сервісних зручностей. Продовження ...
Увага! Даний інтернет-сайт носить виключно інформаційний характер і ні за яких умов не є публічною офертою, яка визначається положеннями частини 2 статті 437 Цивільного кодексу Російської Федерації. Інформацію про наявність та вартість зазначених на сайті товарів і послуг уточнюйте, будь ласка, у менеджерів компанії.
Яку рацію вибрати?