Наша цель – понять какие радиостанции, в каком диапазоне, лучше всего соответствуют единому каналу общения автомобилистов, участников дорожного движения
Исходить будем, прежде всего, из строгого соблюдения закона. Никаких нарушений! Второе условие – минимум усилий для приобретения и эксплуатации. Будем считать нормальным когда не нужны никакие дополнительные разрешения и согласования – действует принцип "Бери и пользуйся!". Желательно, чтобы радиостанции были в свободной продаже везде
На сегодняшний день выбор из трех вариантов:
Радиостанции гражданского диапазона "СВ" 27 МГц мощность до 10 Вт
Радиостанции диапазона "LPD" 433 МГц мощность до 0,01 Вт
Радиостанции диапазона "PMR" 446 МГц мощность до 0,5 Вт
Все указанные радиостанции не требуют для приобретения и эксплуатации никаких разрешительных документов. Поэтому их иногда называют безлицензионные. Какие из них лучше соответствуют решению нашей задачи?
Есть три важных аспекта:
Технический – дальность и качество связи, сложность монтажа и настройки
Удобство эксплуатации – вес, размеры, дополнительные полезные функции
Перспективы развития – важно, чтобы организованная нами система связи не оказалось "однодневкой". Чтобы технический прогресс не выбросил нашу систему в ближайшем будущем как морально устаревшую.
Рассмотрим указанные аспекты по порядку.
От чего зависят дальность и качество связи? От многих факторов. Основных два:
Методы преобразования и обработки информации, в нашем случае, речевого сигнала – учитывать не будем, потому, что они жестко заложены в технические параметры разрешенных к эксплуатации радиостанций
Условия распространения электромагнитной волны
Что касается условий распространения. Здесь ничего нового нет. Человечество давно исследовало этот вопрос, существует целая теория распространения электромагнитных колебаний. Достаточно воспользоваться выводами. Идеальный случай рассматривать не будем. А именно, прямая видимость абонентов и отсутствие помех.
Без заумных рассуждений, в упрощенном виде дело обстоит так.
Реальная дальность распространения электромагнитной волны сильно зависит от длины волны. Частота 27 МГц соответствует длине волны, примерно,11 метров. Частоты 433 МГц и 446 МГц близки и соответствуют длине волны, примерно,0,7 метров.
Распространяясь в пространстве, радиоволна при встрече с препятствием на своем пути подвергается, в основном, двум явлениям. Первое – дифракция, т. е. огибание препятствия (прохождение дальше). Второе – отражение – рассеяние от препятствия (не прохождение дальше). В реальности оба явления всегда присутствуют одновременно. Какая то часть радиоволны дифрагирует, какая то часть рассеивается.
Принципиальный момент – соотношение мощности прошедшей радиоволны и мощности отраженной радиоволны сильно зависит от соотношения длины радиоволны и геометрического размера препятствия. Поясним.
Будем считать, что есть некая условная граница. Будем считать граничным условием равенство размера препятствия длине радиоволны. Ситуация, когда длина радиоволны больше размера препятствия – это одна сторона границы. Ситуация, когда длина радиоволны меньше размера препятствия – это противоположная сторона границы. Для диапазона 27 МГц граничным является размер препятствия11 метров. Если препятствие меньше, то волна, в основном, пройдет дальше. Если больше11 метров, то волна, в основном, не пройдет дальше, а отразится.
Для диапазона 433-446 МГц граничный размер препятствия0,7 метра.
Что это значит для практики?
Практически любой автомобиль на дороге – препятствие для радиоволны диапазонов LPD и PMR. Для радиоволны диапазона CB – не препятствие. Это плюс диапазону CB. Но внутри автомобиля, достоинство превращается в недостаток. В замкнутом экранированном пространстве единственный путь для электромагнитной волны это окна. Принцип границы, указанный выше, работает и здесь. Для проникновения электромагнитной волны через окна ее длина должна быть соизмерима или меньше размеров окон. В диапазоне CB это нереально, в диапазонах LPD и PMR элементарно. Изнутри автомобиля в диапазоне CB работать нельзя.
Можно лучше понять что происходит, если вспомнить попытки заставить работать телевизор с комнатной антенной. Лучше принимаются сигналы дециметровых каналов. Даже если принимается отраженный от соседнего дома сигнал. Потому, что частота выше, а длина волны меньше.
Следующий важный момент. Антенна. Есть целая теория, посвященная исследованию антенн, которая дает четкие и недвусмысленные указания как правильно строить антенны. Не вдаваясь в подробности, в нашем случае лучшим решением является антенна в виде металлического штыря размером четверть длины волны. В диапазоне CB это, примерно,2,7 метра. В диапазонах LPD и PMR, примерно,16 сантиметров. Разница существенна. И не надо ссылаться на имеющиеся в продаже антенны для CB гораздо меньшего размера. Да, они как-то работают – но работают плохо. Теорию и природу не обманешь.
Что касается мощности.
Большая мощность лучше маленькой, но при условии, что преимущество во многие разы. Иначе ощутимого (2…3 и больше) увеличения дальности не получится. Почему? Опять же из выводов теории распространения радиоволн, подкрепленных практикой. Если упрощенно, дело в следующем. Важна не излучаемая передатчиком мощность, а, т. н. плотность потока мощности рядом с приемной антенной. Эта плотность увеличивается незначительно, даже если мощность передатчика увеличивается в разы. Потому, что мощность передатчика излучается во все стороны, "размазывается" по пространству, теряется впустую, а в нужном направлении приходит очень маленькая часть.
Гораздо более важным параметром для обеспечения дальности и качества связи является т. н. отношение сигнал-шум на входе приемника. Из названия ясно, что это отношение мощности полезного сигнала к мощности помех. И вот тут у диапазона CB серьезный проигрыш по сравнению с LPD и PMR. Почему? Потому, что мы живем в индустриальном мире. Где множество различных устройств и механизмов создают помехи, начиная от бытового выключателя, кончая электростанциями, заводами и т. п. Природа помех такова, что они характеризуются максимальной мощностью на низких частотах. С ростом частоты мощность индустриальных помех резко уменьшается. В диапазоне CB мощность помех несоизмеримо выше, чем в LPD и PMR. Поэтому дальности и качества связи в диапазоне CB ждать не приходится.
В настоящее время радиостанции CB популярны у автомобилистов дальнобойщиков. Наверное потому, что исторически эти радиостанции стали доступны намного раньше. Жизнь заставила использовать то, что есть. Как правило, это стационарный аппарат, который монтируется в автомобиль. Антенна на крыше. Вне автомобиля работать нельзя, в карман не положишь. Популярен 15 канал с АМ (амплитудная модуляция). Любой радиолюбитель легко докажет какое это убожество – амплитудная модуляция.
Вывод: с технической точки зрения несомненное преимущество диапазонов LPD и PMR перед диапазоном CB.
Второй аспект – удобство эксплуатации.
Особых споров здесь возникнуть не должно. Очевидно же – портативное, мобильное устройство связи гораздо удобнее громоздкого, стационарного. Это как сотовый телефон в сравнении со стационарным.
Хотя есть возражение. Известны примеры, когда стационарные (не портативные!) автомобильные CB радиостанции за городом (не в городе!) связывались на расстоянии нескольких десятков километров. Ну и что? Есть пример, когда с помощью портативных PMR радиостанций связь осуществлялась через Ла-Манш. Тоже неплохо. Радиосвязь есть радиосвязь. Раз на раз не приходится. Нужно ориентироваться на средние показатели.
Без сомнений, дальность в LPD и PMR резко увеличится, если использовать выносную антенну на крыше автомобиля. Вопрос в другом. А нужна ли большая дальность? Зачем?
Зачем большая дальность? Если нужно попросить нерадивого водителя потесниться и дать себя безопасно обогнать? Зачем большая дальность, если заметил у впереди едущего автомобиля забытый мигающий поворот, приоткрытую дверь, багажник, колесо на одной гайке? Важно обезопасить себя и других, прежде всего, рядом, немедленно. А дальние могут подождать и лучше, если вообще мешать не будут.
А что плохого в том, если в дальней дороге услышишь вежливое приглашение посетить ближайшее придорожное кафе? И с ходу сделаешь заказ? Не отвлекаясь от дороги, прослушаешь что еще интересного и полезного есть рядом.
По сути, можно выстроить на основе единого канала радиосвязи целую систему, которая позволит сделать нашу жизнь безопаснее и комфортнее. И тогда покажется странным – почему продаваемые автомобили не комплектуются радиостанциями с общим дорожным каналом связи? Почему автомобильные сервисы не оборудованы единым каналом связи?
Третий аспект – перспективы развития.
Как это дело будет развиваться дальше – никто не знает. Но предусмотреть некоторые, очевидные уже сейчас нюансы, необходимо. Какие конкретно?
Диапазон CB бесперспективен. Из-за низкой помехозащищенности и невозможности изготовления портативных радиостанций (антенна – природу не обманешь).
Переход на цифровые стандарты. Уже сегодня есть информация о работе над созданием радиостанций в PMR диапазоне с применением цифровых методов обработки сигнала. Причем, отмечается преемственность и совместимость при переходе от аналоговых методов к цифровым. Не надо доказывать, что цифровая обработка резко улучшит качество.
Итак, что у нас в "сухом остатке"?
Остались у нас для выбора два диапазона – LPD и PMR. На каком остановимся?
С технической точки зрения они почти равноправны. Если не считать, что разрешенная мощность PMR в 50 раз больше LPD (0,5 Вт против 0,01 Вт). Зато в LPD каналов много больше (69 против 8).
По-поводу каналов – не важно. Нам нужен один, единственный.
По-поводу мощности – преимущество существенно, но не критично. Есть результаты практических испытаний, доказавших в условиях города, примерно одинаковую дальность действия.
Решающие аргументы в пользу выбора следующие:
Диапазон LPD разрешен для свободной эксплуатации в России. Во многих странах Европы – запрещен. В отличие от диапазона PMR. По сути Россия в 2005 году присоединилась в этом деле к европейскому сообществу. Глупо себя ограничивать только территорией собственной страны без веских причин.
Перспективы развития PMR – переход на современные цифровые стандарты.
Наш выбор
PMR 446
1 канал
Почему 1? По праву первопроходцев!
Автоклуб 446