По волнам эфира

По волнам эфира

А я болею от радио, радио, радио, радио, о-о.

«Радио», «Несчастный случай»

     

История человечества – это история средств связи. До тех пор, пока люди жили оседло или кочевали на сравнительно небольших территориях, им хватало сигнальных тамтамов, костров, почтовых голубей и прочих достижений древне-инженерной мысли. А вот потом начались проблемы. Годами приходилось, например, ждать вестей о том, удалось ли, наконец, отбить Гроб Господень у неверных, или опять нет. Это раздражало, поэтому ученые и инженеры дружно напряглись и взялись за создание технических средств связи.

Сначала на свет явилась проводная связь, которая ситуацию улучшила, но не намного. Эпоха радио наступила 25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 года. На заседании Русского физико-химического общества в Петербургском университете Александр Степанович Попов выступил с лекцией, в ходе которой продемонстрировал первый в мире прототип радиоприемника. В нашей стране с 1945 года это событие отмечается как День радио. На Западе, правда, приоритет Попова не признают, а в качестве создателей радио называют кто итальянца Гульермо Маркони, а кто серба Никола Тесла. Но для нас сейчас это неважно. А важно то, что первые радиостанции были невероятно громоздкими и неудобными, их устанавливали стационарно или на больших кораблях, а на самолетах радио вообще появилось только перед Второй мировой войной. На больших довоенных бомбардировщиках Туполева, например, связь между членами экипажа поддерживалась с помощью пневмопочты.

Распространение радиоволн в атмосфере ЗемлиЧто же мешало создавать компактные радиостанции? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним школьную физику. Если вы хорошо учились в школе, то должны помнить (а если плохо, то узнаете сейчас), что радиоволны разной длины в земной атмосфере распространяются по-разному.

Это происходит из-за того, что волны разной длины по-разному взаимодействуют с земной ионосферой, то есть с верхней частью атмосферы Земли, ионизированной космическими лучами. Так вот, оказалось, что короткие, длинные и средние волны ионосфера отражает, а ультракороткие волны пропускает.

Если посмотреть на рисунок, то мы увидим, что за счет многократного отражения т.н. «небесного луча» КВ-диапазона от ионосферы и земной поверхности можно поддерживать связь, как говорят радисты «вокруг шарика». Понятно, что каждое отражение ослабляет и искажает сигнал, поэтому качество связи получается, мягко говоря, не очень высоким. Но все-таки это связь! Огромное достижение науки и техники. В диапазоне длинных и средних волн формируется т.н. «земной луч», который позволяет поддерживать связь на больших расстояниях, но, все-таки, не таких, как на КВ. А вот в диапазоне УКВ картина выглядит совсем иначе. Ионосфера сигнал УКВ не отражает, огибания земной поверхность тоже практически нет, поэтому связь в этом диапазоне возможна только в пределах прямой видимости или, правильнее, в пределах радиогоризонта.Дальность связи r0 при этом определяется простой формулой:

где h1 и h2 – высота передающей и приемной антенн.

То есть с самолетом на картинке связь на УКВ есть, а с кораблем нет, потому что корабль находится за радиогоризонтом, зависящим от радиуса Земли.

Разумеется, r0 – это максимально возможная дальность, потому что на практике приходится учитывать кучу других параметров, таких, как мощность передатчика, чувствительность приемника, наличие между приемником и передатчиком т.н. местных предметов, мешающих связи – от зданий и деревьев до линий электропередач. Надо сказать, что иногда случается аномальное распространение УКВ-радиоволн (рис. 2), но это бывает довольно редко, например, в результате Северного сияния, и тогда флотские радисты в Североморске могут слышать переговоры мурманских таксистов…

Аномальное распространение УКВ-волн

До окончания Второй мировой войны на УКВ почти не работали из-за малой дальности связи и из-за того, что просто не умели делать компактные радиодетали, работающие в этом диапазоне. Ситуация кардинально изменилась в 1956 году, когда Бардин, Браттейн и Шокли получили Нобелевку по физике за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта. С этого момента процесс, как говорится, пошел. И теперь маленькая УКВ радиостанция такая же обыденная и привычная вещь, как мобильник. Но если мобилкой может пользоваться любая продвинутая бабушка, то для приобретения и правильной работы с УКВ радиостанцией нужно кое-что знать и понимать.

Во-первых, любое вменяемое государство тщательно следит за работой радиотехнических средств на своей территории. Делает оно это для того, чтобы мы с вами случайно не влезли со своей радиостанцией туда, куда влезать нельзя. Например, в радиосеть пожарных, «Скорой помощи» и в другие радиосети, о которых мы здесь говорить не будем. Помните, что пассивный радиотехнический контроль эфира ведется постоянно, и если вы сделаете то, что делать не нужно, вам гарантирована встреча с людьми, у которых профессионально хмурые лица и добрые глаза. Они быстро и доходчиво объяснят вам, что вы не правы, и конфискуют все, что можно включить в розетку. Оно вам надо? Вот тот-то же.

Для того, чтобы граждане по незнанию или по неопытности не сделали что-то нехорошее, радиостанции, которые находятся у нас в свободной продаже, должны иметь государственную лицензию. Такие радиостанции могут работать в строго определенных диапазонах и имеют очень небольшую мощность передатчика, обычно не более 2 Вт. Что из этого следует? А вот что. Не нужно покупать радиостанции абы где и у абы кого. Радиостанция, собранная на коленке дядюшки Ляо и невесть как въехавшая в нашу страну, скорее всего, никакой лицензии не имеет. Продавцу что? Он станцию продал вам и, как говорит наш премьер, «удалился в сторону моря, стуча копытами». А проблемы будут у вас, когда вы начнете ее юзать.

Теперь следующее. Покупая радиостанцию, не стоит ждать от нее чудес. Помните, что это простое и дешевое устройство, которое обеспечит вам устойчивую (надеюсь) связь на расстоянии километра-двух. Помните формулу в начале статьи? Ну так вот, антенны типа «крысиный хвост», которыми обычно снабжаются недорогие радиостанции, антенной настоящий радист назовет только из вежливости. Но, с другой стороны, вы же не будете подключать к своей радиостанции антенну Куликова длиной полтора метра или тросовую забрасываемую антенну? Ваша мобильность в этом случае будет потеряна начисто, поэтому многие радиостанции подключения внешней антенны не предусматривают. Ну и ладно.

Помните, что связь – это в некотором смысле вещь в себе, поэтому иногда она есть, а иногда ее нет. Если вы видите своего корреспондента, а связи нет или связь отвратительная, просто попробуйте сделать несколько шагов в сторону. Часто помогает. Первейшие враги УКВ связи – это деревья, всякие холмики, пригорки, здания, линии электропередач. Кстати, зимой в лиственном лесу связь может быть лучше, чем летом. Потому что листья с деревьев опали…

На что обращать внимание при покупке радиостанции? Да как обычно, на то, на что вы обращаете внимание при покупке любого радиоэлектронного девайса. Если вы хотите организовать связь между несколькими людьми, покупайте однотипные радиостанции от одного производителя. Обычно так связь получается надежнее.

Важнейшими характеристиками радиостанции являются мощность передатчика и чувствительность приемника. Чем они выше, тем, вообще говоря, лучше, но для приемника очень большое значение имеет эффективность работы подавителя шумов и помех. Почитайте профильные форумы.

УКВ радиостанции обычно работают на фиксированных каналах, иными словами, плавной настройки как в старых радиостанциях у них нет. 10-15 каналов вам хватит за глаза.

Хорошо, если к радиостанции можно подключить гарнитуру, тогда во время сеанса радиосвязи руки у вас будут свободными.

Нашлемные радиостанции автор не советует. Голова – штука темная, изучению не подлежит, и ей, голове, вряд ли понравится, что рядом с мозгом молотит 500-мВт-ный передатчик.

Обратите внимание на питание радиостанции. Хорошо, если это стандартные пальчиковые аккумуляторы или батарейки, которые можно заменить в любой момент. Помните, что в лесу зарядное устройство включить некуда, а при низких температурах аккумуляторы разряжаются быстро.

Ну и последнее. При покупке подержите радиостанцию в руке. Вещь должна «лечь» в руку. Оцените удобство органов управления. Подумайте, насколько удобно будет пользоваться ими летом и зимой, послушайте качество звука. Если все понравилось, можно идти в кассу, а вот если что-то смущает, ищите другую модель, благо, выбрать сейчас есть из чего.

Не торопитесь, будьте внимательны и аккуратны и да пребудет с вами Сила!