УКВ радио. Как оно работает

Частоты

Для использования всех радиостанций требуются рабочие частоты. На эти частоты программируются каналы радиостанций. Частоты бывают выделенные, т.е. специально выделяются и могут принадлежать организациям, компаниям или государственным структурам. Безлицензионные частоты могут использоваться всеми остальными потребителями носимых радиостанций по упрощённой процедуре регистрации.

Общая информация

Все УКВ радиостанции работают в т.н. симплексном режиме. Это означает, что радиостанция, при включении эл. питания работает только на «приём» (работает приёмная часть радиостанции) и при нажатии на кнопки PTT - «передача», радиостанция выходит в эфир, можно говорить в микрофон для передачи голосового сообщения (работает передающая часть радиостанции). Следует знать, что в режиме «передача» энергия аккумуляторной батареи интенсивно расходуется для излучения в эфир передаваемого сигнала. Поэтому срок службы заряженной батареи зависит от интенсивности работы на «передачу». Также следует понимать, что при нажатой кнопки PTT («передача»), приёмная часть радиостанции не работает. Типичную ошибку совершают неопытные пользователи, когда недослушав своего корреспондента пытаются выйти в эфир.

Носимые радиостанции

Это портативные средства связи предназначенные для индивидуального использования и связи со всеми остальными объектами УКВ радиосвязи (людьми, автомашинами, стационарами), работающих в своей сети. Носимые радиостанции изготавливаются удобными для постоянного ношения и использования в ручном режиме. Они эргономны для рук, снабжены темляками и клипсами для переноски на поясе. Максимальная мощность передатчиков таких радиостанций – обычно до 5 ватт. Средний радиус действия на открытой местности 5-7 км и зависит от степени зарядки источника питания радиостанции – аккумулятора. Для увеличения радиуса требуются дополнительные технические меры. См. «Ретрансляторы».

Автомобильные радиостанции

Автомобильные радиостанции предназначены для использования в транспортных средствах передвижения. Устанавливаются на борту, подключаются к бортовой сети и к автомобильной антенне, устанавливаемой с наружной стороны транспортного средства. Автомобильные антенны выполняются с различными креплениями – магнитными, механическими. Автомобильные радиостанции имеют гораздо большую мощность, чем носимые радиостанции и благодаря большей эффективности антенн имеют гораздо больший радиус действия. Для использования автомобильных радиостанций требуются выделенные частоты. Использовать их на безлицензионных частотах, как носимые радиостанции, нельзя.

Стационарные радиостанции

Стационарная радиостанция – это радиостанция установленная в помещении. В качестве стационарных радиостанций используются автомобильные радиостанции, подключаемые к сети 220 вольт через специальные источники питания. Антенны таких радиостанций тоже стационарные и устанавливаются на крышах зданий, или сооружений. Между собой радиостанция и антенна соединены специальным высокочастотным кабелем. На дальность связи стационарной радиостанции влияет высота установки и коэффициент усиления антенны, длина кабеля (чем длиннее – тем хуже, потери!). Для использования стационарных радиостанций требуются выделенные частоты. Использовать стационарные радиостанции на безлицензионных частотах, как носимые - нельзя.

Ретрансляторы

Ретрансляторы – это устройства, позволяющие значительно увеличить зону покрытия УКВ радиосвязи. В основе принципа ретрансляции стоит приём на одной частоте и сквозная передача на другой частоте. Соответственно конструктивно ретранслятор состоит из независимых (кроме цепей эл. питания) блоков приёмника и передатчика, блока управления, который «ставит» на «передачу» передатчик, как только приёмник принимает сигнал на своей частоте. Поэтому все ретрансляторы работают на двух разных частотах: приёмной и передающей частоте. Такая схема связи называется двух- частотный симплекс.
Ретрансляция на одной частоте невозможна. Работающий на передачу передатчик тут же будет принимать приёмник, с которого пойдёт сигнал постановки передатчика снова на «передачу». Образуется кольцо обратной связи не позволяюшее выключить «передачу» и передатчик будет «молотить», пока не будет выключено питание ретранслятора.
Вот почему требуется две разные частоты для ретрансляции. В соответствии с этим канал радиостанций, работающих через ретранслятор, программируют так: «приём» - на одной частоте, «передача» - на другой.
На картинке ниже, наглядно представлена схема работы самого ретранслятора и радиостанций, работающих в его сети и пример программирования радиостанций.

Важно то, чтобы частоты ретранслятора не мешали друг другу, т.е. изолировались друг от друга либо величиной разноса (разница по частоте между приёмной частотой и предающей). Либо с помощью специальных устройств частотной развязки – дуплексеров.
Конструктивно дуплексеры выполняются внутренними, для установки во внутрь корпуса ретранслятора, или внешними, если размеры не позволяют его установить во внутрь. Обычно большими дуплексеры выполняются для изоляции частот с относительно небольшим разносом (порядка нескольких сотен килогерц). Иногда ретранслятор используют и без дуплесера, путем установки стационарных приёмной и передающей антенн на как можно большем расстоянии друг от друга. Но это возможно, если позволяет достаточная разница частот, место на крыше и длина кабеля к антеннам.

Пример программирования радиостанции работающей через ретранслятор:
Пусть в распоряжении имеются две частоты, предназначенные и подобранные для ретрансляции: 160.425 МГц и 165.825 МГц. И ретранслятор соответственно запрограммирован:
передача– 165.825 МГц
приём – 160.425 МГц

Радиостанции программируются:
1 канал: приём – 165.825 МГц;
передача – 160.425 МГц;
2 канал: приём - 165.825 МГц
передача – 165.825 МГц

В данном случае второй канал программируется на одну и туже частоту приёма и передачи. Во-первых, используется одна из разрешённых (для данного случая!) частот. Во-вторых, в случае поломки ретранслятора – есть возможность работы между радиостанциями без него, т.к. одна и та же частота приёма и передачи. Правда при этом уменьшится зона работы радиостанций и качество связи. Кстати, на первом канале без ретранслятора радиостанции между собой работать не смогут. Ну, сами посудите, - нажал на «передачу» – одна частота, а «прием» у всех на первом (и втором) канале – на другой частоте. В-третьих, как только ретранслятор восстанавливается – все это слышат и имеют возможность перейти обратно на первый канал.

Как правило, верхняя частота (в нашем случае – 165.825 МГц) в ретрансляторах программируется на передачу. Это связано с физическими особенностями радиочастот.
Ниже приводится пример схемы связи между объектами связи и через ретранслятор.

Ретрансляторы рекомендуется устанавливать на господствующих высотах - многоэтажных зданиях, сооружениях и естественных природных высотах (горы, возвышенности).

В качестве дополнительной информации в разделе «Статьи компании» нашего сайта Вы можете прочитать об «Особенностях радиосвязи в горах».

Сергей Кораблёв,
тех. директор,
компании «Индра-Тур»