3.3. Диапазоны радиоволн

Радиоволны в соответствии с международной классификацией делятся на диапазоны (табл. 3.1) [1]. Радиоволны различных диапазонов ввиду некоторых физических свойств, о которых речь шла выше, могут распространяться на разные расстояния, т.к. волны разных диапазонов характеризуются специфическими особенностями распространения радиосигнала.

Таблица 3.1

Диапазоны радиоволн

Наименование радиоволн	Диапазон частот f	Длина волн l	Условное обозначение диапазонов
Декамегаметровые	3 - 30 Гц	100000 -10000 км	СДВ
Мегаметровые	30 - 300 Гц	10000 -1000 км
Гектокилометровые	300 - 3000 Гц	1000 -100 км
Мириаметровые	3 - 30 кГц	100 - 10 км
Километровые	30 - 300 кГц	10 - 1 км	ДВ
Гектометровые	300 - 3000 кГц	1 - 0,1 км	СВ
Декаметровые	3 - 30 МГц	100 - 10 м	КВ
Метровые	30 - 300 МГц	10 - 1 м	УКВ
Дециметровые	300 - 3000 МГц	1 - 0,1 м	ДМВ
Сантиметровые	3 - 30 ГГц	10 - 1 см	СМВ
Миллиметровые	30 - 300 ГГц	10 - 1 мм	Микроволны
Децимиллиметровые	300 - 3000 ГГц	1 - 0,1 мм

Оценка дальности радиосвязи

1. Сверхдлинные волны - СДВ> 1000 км.

2. Длинные волны - ДВ=1000км.

3. Средние волны - СВ=400км.

4. Короткие, волны - КВ=20000км.

5. Ультракороткие волны - УКВ= 70 км.

Ионосфера является отражающим слоем для длинных, средних и частично коротких волн. Обладая хорошей дифракционной способностью, радиоволны этих диапазонов (особенно СДВ и ДВ) могут преодолевать значительные расстояния. Данные диапазоны используются для международного радиовещания, навигации.

Сигналы в диапазоне КВ в наибольшей степени подвержены влиянию промышленных помех, помех от бытовых приборов, радиовещательных и телевизионных передатчиков. Применение оборудования данного диапазона оптимально в сельской местности, где уровень помех значительно ниже, чем в условиях плотной городской застройки. Диапазон характеризуется хорошим огибанием неровностей ландшафта и распространением за пределы прямой видимости. Хорошие результаты по дальности связи получаются между стационарными объектами. Автомобильные и портативные радиостанции имеют меньшую дальность связи из-за малой эффективности антенн, так как длина волны много больше длины антенны.

Диапазон УКВ - один из самых универсальных диапазонов. Оборудование этого диапазона прекрасно работает как в сельской местности, так и в условиях городской застройки. Ультракороткие волны проходят ионосферу почти беспрепятственно, поэтому считается, что УКВ радиосвязь осуществляется поверхностной волной в пределах прямой видимости, т.к. эти волны почти не обладают свойством дифракции.

По этой же причине за некоторыми отдельно стоящими препятствиями образуются радиотеневые зоны, когда же их целый комплекс (городской массив), то радиосвязь в зоне радиотени осуществляется за счет прихода волн, многократно отразившихся от стоящих рядом с абонентом сооружений. Т.к. данный диапазон радиоволн имеет недостаточное загоризонтное распространение, то для увеличения дальности радиосвязи требуется большая высота установки антенны базовой радиостанции. Портативные станции работают достаточно успешно на открытой местности, но в условиях плотной городской застройки качество связи существенно снижается. Эффективность спиральных антенн достаточно высока, но все же не максимальна из-за разницы длины волн и геометрических размеров антенн. В общем случае устойчивая дальность связи поверхностной волны составляет около 70 км. Дальность связи УКВ увеличивается за счет рефракции, преломления радиоволн в нижних слоях атмосферы ввиду неоднородности слоев, а также за счет появления в ионосфере участков с повышенной ионизацией, которые чаще всего проявляют себя в период солнечной активности.

Диапазон ДМВ считается «городским» и проявляет свои лучшие качества в условиях плотной городской застройки. Выбор этого диапазона оптимален при необходимости получения устойчивой связи на небольших расстояниях, например, в черте города. Даже при использовании портативных радиостанций обеспечивается устойчивая связь с минимальным количеством «мертвых» зон. Для открытой местности ДМВ не очень удобен, так как радиоволны этого диапазона плохо огибают неровности рельефа и имеют сильное затухание в лесистой местности. Для получения большой дальности связи потребуются очень высокие точки установки антенн базовых станций.

Сантиметровые волны чаще всего используются для организации космической связи, так как имеют хорошую проходимость ионосферных слоев. Более высокие частотные диапазоны радиоволн пока еще не освоены для применения.

В деятельности пожарно-спасательных подразделений для организации радиосвязи наибольшее применение нашли радиоволны УКВ диапазона, реже используется КВ диапазон. Основные преимущества УКВ связи в том, что связь в этом диапазоне более устойчивая и практически не зависит от времени суток и погоды, в этом диапазоне относительно низкий уровень индустриальных помех, а особенности распространения УКВ позволяют использовать одни и те же частоты в соседних гарнизонах. Антенные устройства УКВ диапазона имеют значительно меньшие габариты, чем антенны КВ связи и, тем более, антенны диапазонов СВ и ДВ, что немаловажно для организации радиосвязи в городских условиях.

Зона устойчивой радиосвязи диапазона УКВ зависит от многих факторов, и в связи с тем, что специфика деятельности пожарно-спасательных подразделений подразумевает организацию радиосвязи, как правило, в городских условиях, то дальность связи в ряде случаев оказывается существенно меньше указанной на рис. 3.8. Необходимо правильно выбирать места для работы с радиостанциями.

Рис. 3.8. Ориентировочная дальность УКВ радиосвязи

между различными типами радиосредств

Факторы, влияющие на дальность УКВ связи:

1) мощность передатчика, Вт;

2) чувствительность приемника, мкВ;

3) глубина шумоподавления;

4) рельеф местности;

5) высота подъема и конструкции антенн;

6) промышленные помехи, электроустановки ЛЭП;

7) препятствия и экранизирующие конструкции, каменные и железобетонные здания, металлические сооружения.

Преимущества УКВ: не зависит от времени суток, много каналов радиосвязи, работа областей на одних частотах.

Коротковолновая связь используется для связи с удаленными подразделениями на расстоянии свыше 50 км. Эффективность КВ радиосвязи особенно очевидна в гарнизонах, имеющих большую территорию и значительную удаленность подразделений друг от друга (Сибирь, Дальний восток, север европейской части). В ряде случаев больший эффект, чем КВ связь, достигается использованием диапазона сантиметровых волн, которые применяют в спутниковых системах радиосвязи.

Для организации административной связи в настоящее время все чаще используется диапазон дециметровых волн. Для этих целей в большинстве случаев в настоящее время эффективнее использование достаточно большой и стремительно развивающейся инфраструктуры сетей связи поставщиков услуг мобильной связи общего назначения (сотовые системы). Для решения служебных задач эффективно могут использоваться системы современной профессиональной радиосвязи (транкинговые системы). Для организации ведомственных сетей сухопутной подвижной радиосвязи на территории Российской Федерации и для работы различных служб выделены частотные диапазоны, указанные в табл. 3.2. Разрешение на использование радиочастот оформляется подразделениями радиочастотной службы, а правомерность их использования входит в компетенцию надзора за связью. Обе структуры являются государственными организациями, осуществляющими регулирование отраслью связи. В целом в настоящее время наблюдается тенденция использования радиоволн более высокого частотного диапазона, где практически нет индустриальных помех и значительно уменьшены проблемы, связанные с нехваткой частотного диапазона для организации радиосвязи.

Таблица 3.2