Особенности использования диапазонов CB, VHF, UHF, LPD, PMR, dPMR для радиосвязи
Развитие беспроводных средств связи в последние десятилетия привело к значительному изменению доступных обычным пользователям частот. В радиостанциях, которые используются для гражданской связи, широко применяется деление частот на поддиапазоны, не входящее в стандарты МСЭ (Международный союз электросвязи). Наиболее часто применяются поддиапазоны CB, LPD, PMR, dPMR, а также VHF, UHF. По стандартам МСЭ VHF и UHF относятся к метровым и дециметровым диапазонам радиоволн. Небольшая часть их радиочастотного ресурса используется как одноименные выделенные поддиапазоны, а также имеет другие названия на участках, предназначенных для гражданских лиц.
Основные особенности диапазонов VHF и UHF
Диапазон VHF (very high frequency) включает метровые радиоволны (от 10 до 1 метра) с частотами от 30 до 300 МГц, применяется для теле и радиовещания, радиосвязи и радиолокации. Радиосвязь на этих волнах, как правило, возможна на расстояние до нескольких десятков километров. При высоком уровне солнечной активности или искусственном воздействии, вызывающем повышенную ионизацию, в коротковолновой части этого диапазона возникает отражение радиоволн от ионосферы или других участков с повышенной ионизацией, что дает возможность осуществлять дальнюю связь на расстояние до двух тысяч километров. Для гражданского поддиапазона VHF выпускаются радиостанции с частотами 136-174 МГц. Модели разных производителей имеют свои границы поддиапазонов и регулируемый шаг сетки 6,25, 12,5, 20 и 25 кГц. Они хорошо подходит для обеспечения связи в городе и на открытой местности в условиях прямой видимости.
Поддиапазон CB (Citizen`s Band) относится к коротким волнам ( HF ) и применяется для радиосвязи голосом с частотной или амплитудной модуляцией передатчиками до 10 Вт в личных и коммерческих целях. В этом диапазоне возможна связь на расстояния до 30-40 км прямой волной в городе и на пересеченной местности. Диапазон содержит большое количество помех в городских условиях. Он имеет следующие особенности:
Поддиапазон LPD (Low Power Device) — не требует лицензирования, предназначен для ближней голосовой радиосвязи (до нескольких десятков метров) с мощностью передатчика до 0,01 Вт со встроенной штыревой антенной. Включает частоты от 433,075 до 434,75 МГц, разделенные на 69 каналов с шагом 25 КГц (есть также модели на 8 каналов). Разрешено использование одноканальной голосовой связи с аналоговой частотной модуляцией (сигнал 16K0F3E). Часто применяется службами охраны магазинов, ресторанов и других коммерческих объектов. Кроме того, частоты этого диапазона применяются для обеспечения дистанционного радиоуправления и автомобильных сигнализаций.
Поддиапазон PMR (Personal/Private mobile radio) — предназначен для организации симплексной голосовой радиосвязи в условиях прямой видимости без получения лицензии. Включает частоты от 446,00625 до 446,09375 МГц, разбитые на 8 каналов с шагом 12,5 КГц. Используется цифровой частотно модулированный сигнал (12К5F3E) с множественным доступом к каналу связи с временным разделением (TDMA).
Поддиапазон dPMR (digital Private mobile radio) — предназначен для частного использования, не требует лицензирования, в него входят частоты от 446 до 446,2 МГц с шагом 6.25 кГц. Используется для передачи данных со скоростью 4800 бит в секунду с помощью помехоустойчивой четырехуровневой частотной манипуляции FSK на расстояние до полутора километров. Несмотря на сходные рабочие частоты, радиостанции PMR и dPMR не совместимы друг с другом из-за различий в используемых сигналах.
Сходства
Рассматриваемые участки радиочастотного ресурса при использовании маломощных радиостанций имеют небольшую дальность действия, как правило, ограниченную прямой видимостью. Они имеют по нескольку десятков каналов (кроме PMR) и в большинстве случаев используются для одноканальной симплексной голосовой радиосвязи.
Различия
Без регистрации разрешается эксплуатация радиостанций с интегрированными антеннами с различной мощностью: в диапазоне CB – 10 Вт, в LPD – 0,01 Вт, а в PMR, dPMR – до 0,5 Вт. Это значительно влияет на дальность радиосвязи и габариты радиостанций. Разные длины волн в радиостанциях обуславливают отличия, связанные с уменьшением уровня сигнала при удалении от передатчика и способностью огибать препятствия. Чем больше частота, тем меньше такой сигнал способен огибать препятствия и сильнее затухает при удалении от передающей антенны. Благодаря этому в таких диапазонах меньше помех.
Причина разделения частотного ресурса на диапазоны
Разделение на различные диапазоны радиочастот используется для того, чтобы упорядочить использование частот между различными категориями пользователей, а также избежать взаимных помех.
Порядок лицензирования частот при использовании радиопередающих устройств
Физическим и юридическим лицам при соблюдении установленных ограничений по мощности, частотам и используемой модуляции не требуется оформлять разрешения на покупку и эксплуатацию радиостанций при использовании диапазонов CB, LPD, PMR и dPMR. Для поддиапазонов VHF и UHF покупать радиостанции физическими и юридическими лицами можно без разрешения, но их использование требует регистрации радиостанции в органе надзора и получения разрешения на использование (аренду) полосы частот в территориальном радиочастотном центре. Ограниченные любительские участки, входящие в поддиапазоны VHF (144-146 МГц) и UHF (430-440 МГц) разрешается использовать частным лицам при наличии радиолюбительской лицензии с сигналами и мощностью, соответствующей классу зарегистрированной радиостанции.
Достоинства и недостатки
Рассматриваемые диапазоны имеют свои достоинства и недостатки, связанные с особенностями распространения радиоволн, помеховой обстановкой и необходимостью оформления разрешений. Для дальней радиосвязи за городом лучше использовать станции CB диапазона. Они более подвержены воздействию радиопомех, но за городом их значительно меньше. Большая длина волны этих станций позволяет осуществлять надежную связь на пересеченной местности с изгибами рельефа до 5 метров, а также в лесу. В городе и на ближних расстояниях лучше использовать LPD, PMR и dPMR станции, диапазоны которых меньше загружены помехами. При этом нужно учитывать малую дальность связи, обусловленную большим затуханием сигнала в этих диапазонах, а также неспособностью этих волн огибать препятствия.
В связи с использованием в поддиапазонах PMR, dPMR цифровых сигналов, они менее подвержены воздействию помех и обеспечивают более качественный сигнал по сравнению с АМ и ЧМ передатчиками. Благодаря увеличенной, по сравнению с LPD диапазоном мощностью, PMR обеспечивает более дальнюю связь (1-1,5 км) при ограниченном количестве каналов (в LPD — 69). Радиостанции VHF и UHF универсальны, имеют небольшие размеры, но их использование сопряжено с оформлением множества документов и оплатой различных разрешений.
Технологические отличия оборудования, использующегося для работы
Из-за различий в частотах, использующихся в гражданских радиостанциях, значительно отличаются размеры их антенных устройств. Для CB диапазона, где длина волны равна 11 метрам, необходимо применять стандартную четвертьволновую антенну длиной 2,7 метра. В диапазоне LPD длина волны составляет 0,69 метра, поэтому полноразмерная антенна будет иметь длину 17 см. На практике эти антенны имеют меньшие размеры благодаря использованию различных технических ухищрений, но разница в размерах остается той же. Различия в мощности используемых передатчиков обуславливает разницу в используемых источниках питания.
Для передатчика LPD мощностью 10 милливатт не нужны громоздкие батареи, поэтому такие рации имеют намного меньшие размеры. Радиостанции CB диапазона имеют высокую мощность (10 ватт), поэтому они требуют использования мощных и громоздких АКБ. Кроме того, они имеют большие выносные антенны, поэтому они чаще всего выпускаются в возимых или стационарных вариантах.
Статьи
Радиочастотные каналы во всех странах мира считается стратегическим государственным ресурсом, для пользования которым требуются разрешения. При этом некоторые частоты выделены специально для «свободного» пользования, для гражданской радиосвязи. При этом разброс частот достаточно большой: современные рации работают в диапазонах CB, LB, LPD, PMR, UHF и VHF. Рассмотрим, что означают эти буквы, и каковы особенности каждого из стандартов.
Стандарты и частоты
За каждым из стандартов зафиксирован определенный частотный ресурс. В зависимости от физических параметров волны, она имеет свои особенности, включая максимальную дальность. Приведем краткую характеристику каждого из диапазонов.
Какая частота лучше?
Многие люди, приступая к выбору радиостанции, интересуются, какой частотный диапазон лучше, и какому устройству отдать предпочтение. Строго говоря, каждый диапазон решает свою конкретную задачу, и явных «лидеров», а также «аутсайдеров» тут нет. Потому следует выбирать устройство, исходя из поставленной задачи.
А именно, СВ-диапазон идеально подходит для дальней связи. Широко применяется дальнобойщиками, таксистами, логистами, силовыми и охранными структурами для координации удаленных сотрудников. Кроме того, тот же СВ-диапазон хорош для любительской радиосвязи.
Для более продвинутой, но ближней связи идеально подходят высокие частоты: VHF и UHF. Большинство современных моделей раций поддерживают обе эти частоты. Благодаря цифровой передаче голоса или частотной модуляции удается достичь гораздо более высокого качества связи. Потому если расстояние не столь важно, а приоритет – на качество связи и комфорт эксплуатации, следует остановиться на выборе высокочастотных устройств.
Радиосвязь и Выживание. Часть 3: Связь VHF/UHF на местном уровне
Предыдущую часть читайте тут, а мы продолжаем.
Уровень четвёртый — портативные радиостанции VHF/UHF
С этого многие предлагают закладывать основу своего радио-хозяйства, потому, что ваша начальная лицензия радиолюбителя разрешает вам использовать эти частоты. В этом есть смысл, верно?
Нет, и нет, если сперва вы не изучили вопрос. Лицензия на одну ступень выше начальной разрешает работу на КВ-диапазоне, и именно на этом нужно концентрироваться с самого начала своего обучения.
Когда вы изучите тему использования КВ, вопросы УКВ вы будете щёлкать как семечки. Опять же, это моё мнение. Но после многих лет использования радиосвязи я вижу, что такой подход более рационален на долгосрочную перспективу. Большинство портативных радиостанций — это станции диапазона VHF/UHF. Если коротко, это означает, что они работают в зоне прямой видимости.
Если вы можете увидеть человека, то можете связаться с ним. В этом роде. Не бывает волшебных портативных радиостанций с радиусом связи 50-100 миль. Эти радиостанции часто используются с ретранслятором, чтобы увеличить радиус связи.
Так чем является для вас портативка?
Прежде всего, это более дешёвые радиостанции. Но вы получаете то, за что заплатили, примите к сведению. Возможно, вы купите то, что будет работать хорошо, и никогда не испытаете никаких проблем. Возможно. Я считаю покупку качественного товара проявлением здравого смысла, если на его работу действительно придётся положиться. Ненавижу советовать нижеприведённые образцы, но если у вас тощий кошелёк, и встала необходимость закрыть покупкой некоторую потребность, то есть несколько популярных моделей.
Что я о них думаю? В медицинском плане это как лейкопластырь на серьёзную рану. Они дают вам только иллюзию того, что у вас есть радио. Самое лучшее в них то, что их не жалко выкинуть. Это не самая лучшая реклама, наверное. Моя группа решила, что нам нужен реалистичный подход и единый стандарт запчастей, антенн и аккумуляторов, а не мешанина станций и деталей, которые не стыкуются друг с другом.
Нам нравятся радиостанции Yaesu серии VX, и Есу VX-7 среди них самая предпочтительная. «Семёрка» — гражданский вариант японской военной портативки, и я ею доволен. Она легко настраивается в программном плане и имеет хорошую гарантийную поддержку, а также широкий выбор аксессуаров. Она влагостойка при погружении до одного метра и защищена от пыли. Однако, она уже не выпускается, так что мы переходим на другие модели в серии VX по мере покупки новых радиостанций.
Не могу не подчеркнуть, как важно установить стандарт оборудования в команде. Я просто не понимаю, почему люди покупают несколько дешёвых радиостанций, гонясь за количеством, вместо того, чтобы купить одну, которая будет работать, когда дешёвки сломаются.
Я не говорю, что не пользовался радиостанциями нижнего ценового уровня. Я пользовался, и пользовались другие, с кем я регулярно общаюсь. Мы все пришли к единому выводу. Если вы хотите, так сказать, зачерпнуть осадок со дна бочки, то экономьте, ваше право. Если будете настойчивы, то вы можете найти продукцию Есу или других уважаемых производителей по цене немногим выше, чем китайские дешёвки. Если вам нужно то, что заработает прямо из коробки, и будет работать ныне и впредь… то вы поймёте, как и почему мы пришли к нашему решению по поводу радиостанций.
При покупке радиостанций вы получаете именно то, за что заплатили. Неважно, какие бы радиостанции вы ни купили, вам нужно поменять антенны на более эффективные, чем стандартные. Тщательно следите за совместимостью разъёмов, а это ещё одно соображение в пользу стандартов снаряжения внутри группы. Набор совместимых антенн, аккмуляторов и аксессуаров всяко лучше, чем куча разномастного хлама.
Уровень пятый. Мобильные радиостанции — в транспорте и установленные стационарно
Я размещаю это после портативок потому, что, хоть мобильные и находятся как будто посредине между КВ-трансиверами и УКВ-портативками, но вы можете их отчасти заменить портативкой с навороченной антенной. Мобильные радиостанции передают на значительно большей мощности, чем портативки. Моя портативка выдаёт 5 Ватт, двухдиапазонная мобильная станция 50 Ватт, а моя мобильная однодиапазонная на VHF — 75 Ватт. Мощность, впрочем, не ключевой момент в радиосвязи, «больше» не всегда означает «заметно лучше».
Мне нравится в мобильных станциях то, что я могу вытащить их из автомобиля и поставить дома, подключив к стационарно установленной антенне, более эффективной. Не способствует скрытности, но большинство людей не имеет понятия, что видят, когда смотрят на любые антенны.
Yaesu FT-2900R
2900-я — мой фаворит для шумных эфирных условий, и она выдаёт 75 Ватт. Она предназначена только для диапазона VHF, но если вы готовы понимать, как используются различные диапазоны, и каковы её конкретные возможности, это потрясающее радио. Она создана для внедорожников, проходимого транспорта с открытым верхном, так как она герметична. Из-за этого она может перегреться при продолжительной работе на передачу, но, вместе с тем, если это произошло, то над вашими навыками работы в эфире надо поработать.
Yaesu FT-8800R
8800-я более популярна, чем 8900-я, так как хоть у 8900-й и есть диапазоны 6 и 10 метров, но она не может работать в SSB, поэтому большинство тех, кто использует 6 и 10 метров, не смогут с вами поговорить. 8800-ю я использую в своём повседневном автомобиле и дома как базовый узел. Она может работать симплексом (радио радио) и через ретранслятор. Если бы я покупал одно радио для UHF/VHF, то выбрал бы именно её.
Уровень шестой. Другие диапазоны в структуре уровней
«Си-Би» радиостанции — избегайте дешевых, работающих только в режиме FM. Покупайте только способные работать в SSB. Каждый балбес может владеть сибишкой, но большинство их не может работать в SSB.
Безлицензионные радиостанции — это как распространённые рации, продающиеся попарно в пластиковых упаковках, так и более качественные, от именитых фирм.
Надеюсь, что смог дать вам начальное представление о месте связи в выживании.
Теория радиоволн: ликбез
Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.
Радиоволна
Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Период(T) — время одного полного колебательного движения
Частота(v) — количество полных периодов в секунду
Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте: 
Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)
«УКВ», «ДВ», «СВ»
Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.
Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м). 
Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.
Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м). 
Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.
Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м). 
Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.
Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м). 
Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:
Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.
Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.
Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.
AM — FM
Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:
AM — амплитудная модуляция
Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.
FM — частотная модуляция 
Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.
На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.
Еще термины
Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала. 
Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».
Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.
Радиоволны – это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Электромагнитное излучение характеризуется частотой, длиной волны и мощностью переносимой энергии. Частота электромагнитных волн показывает, сколько раз в секунду изменяется в излучателе направление электрического тока и, следовательно, сколько раз в секунду изменяется в каждой точке пространства величина электрического и магнитного полей.
Измеряется частота в герцах (Гц). 1 Гц – это одно колебание в секунду, 1 мегагерц (МГц) – миллион колебаний в секунду. Зная, что скорость движения электромагнитных волн равна скорости света, можно определить расстояние между точками пространства, где электрическое (или магнитное) поле находится в одинаковой фазе. Это расстояние называется длиной волны. Радиоволны (радиочастоты), используемые в радиотехнике, занимают область, или более научно – спектр от 10 000 м (30 кГц) до 0.1 мм (3 000 ГГц). Международными соглашениями весь спектр радиоволн, применяемых в радиосвязи, разбит на диапазоны:
| Диапазон частот | Сокращённое название диапазона | Название диапазона волн | Длина волны |
| 3-30 кГц | ОНЧ (Очень низкие частоты) | Мириаметровые | 10-100 км |
| 30-300 кГц | НЧ (Низкие частоты) | Километровые | 1-10 км |
| 300-3000 кГц | СЧ (Средние частоты) | Гектометровые | 0,1-1 км |
| 3-30 МГц | ВЧ (Высокие частоты) | Декаметровые | 10-100 м |
| 30-300 МГц | ОВЧ (Очень высокие частоты) | Метровые | 1-10 м |
| 300-3000 МГц | УВЧ (Ультра высокие частоты) | Дециметровые | 0,1-1 м |
| 30-3000 МГц | УКВ (Ультра короткие волны) | Метровые | 0,1-10 м |
| 3-30 ГГц | СВЧ (Сверхвысокие частоты) | Сантиметровые | 1-10 см |
| 30-300 ГГц | КВЧ (Крайне высокие частоты) | Миллиметровые | 1-10 мм |
| 300-3000 ГГц | ГВЫ (Гипервысокие частоты) | Децимиллиметровые | 0,1-1 мм |
Помимо разделения диапазона частот по признаку длины волны, в подвижной служебной и гражданской связи используются следующие обозначения:
