Е.Я.Слодкевич (UA3AHM) 24-27 июля 2019
Всё началось с того, что мне позвонил Владимир (позывной RV1CC) и рассказал о существующей проблеме КВ радиосвязи в Арктических подразделениях МЧС.
Я в то время как раз плотно работал над автомобильными антеннами на 3,5 МГц, а программный комплекс КВпейджер уже проходил испытания в радиолюбительском сообществе. Поясню, КВпейджер- это компьютерные программы для передачи текстовых сообщений по коротковолновой линии связи зенитным излучением, то есть на низкочастотных участках диапазона на дальности до 250-300 км в дневное время. С её помощью можно регулярно принимать текстовые сообщения на скорости 5 Бод, то есть не быстро, но достаточно для передачи важных сообщений. А ведь иногда одной только фразы «возвращайтесь на базу» будет достаточно для экономии топлива и рабочего дня поисковой группы!
Определившись с тактикой проведения тестов, была разработана новая измерительная программа S-meter под ОС Android , а также генератор IFSK сигналов под Windows. Отработав методику измерения на полигоне под г.Угличе, я взял билет в Воркуту, где меня ждал начальник Воркутинского Арктического комплексного аварийно-спасательного центра Иван Бажуков (R1IB). К этому моменту он уже установил автомобильную антенну на диапазон 80 м, и мне оставалось только настроить удлинительную катушку согласующего устройства. К сожалению, план «А»-двусторонний обмен мобильного объекта с Центром выполнить было не возможно в связи с высоким уровнем помех в городе. Это бич всех городов, дань цивилизации за компактные источники электропитания. Принцип широтно-импульсной модуляции поражает в округе все приёмные радиосредства на частотах ниже 10 МГц. Генераторы же инверторного типа могут полностью блокировать работу КВ радиостанции. Беготня с антенной по территории Центра в надежде отыскать тихое место так и не привела к положительным результатам. Было принято решение приступить к плану «Б»-одностороннему измерению уровня сигнала , оставив включённым на передачу радиомаяк в городе, а самим отправиться по дорого вдоль газопровода к Карскому морю.
Чтобы всё-таки проверить ещё и КВпейджер, мы подрядили на это дело местного радиолюбителя Александра R1IT, который периодически нам отправлял сообщения.
Несложно понять из радиообмена, что в городе нас принять было невозможно из-за помех, в тоже время на машине в тундре сообщения приходили с отменным качеством.
Некоторые из них были приняты даже моим шлюзом в Угличе, о чём оповестили меня СМС сообщения. Первые 2 часа дороги маяк работал исправно и мы принимали и записывали уровни сигнала ,отмечая на карте точки их измерения. Потом выяснилось, что блок питания радиостанции перегрелся, провода оплавились, и маяк был выключен.
Было принято решение снизить мощность с 20 Вт до 5 Вт и вновь включить маяк.
Всё остальное движение на север и обратно на юг сопровождалось периодическим включением маяка и его полным исчезновением из эфира. В ночное время эфир наполнялся множеством дальних станций, тем не менее, маяк принимался в хорошим и средним качеством (5 Ватт!). Утром эфир затихал и кроме сигналов маяка ничего другого мы не слышали. На ночёвке устанавливали стационарную антенну, однако, уровень шума был столь велик, что оказалось лучшим решением вообще положить антенну на землю. Конечно, все сигналы упали по уровню, но зато они не тонули в рокоте помех.
Отсюда следует вывод, что отдельный разъем под приёмную антенну был бы очень полезен. Вначале я винил в присутствии помех всяческие преобразователи в автомобиле. Но, отключив все источники тока, отсоединив «массу» от аккумулятора КАМаза, всё равно помехи оставались. Наш третий участник экспедиции, коми Андрей, с радиолюбительским позывным R1II, с важным видом заявил: «Это шумит Север!» И тут я понял, что без танцев с бубном не обойтись. После чего и пошёл разматывать антенну по земле.
Обратный путь в Воркуту занял по времени не более 4-х часов, и на маршруте маяк появлялся с обещанной периодичностью 30 минут, так как блок питания всё равно перегревался и требовал отдыха.
В заключение сформулирую вкратце выводы:
1.Навязанный учебниками стереотип о существовании некой «мёртвой зоны» между воздействием поверхностной (земной) волны и пространственной(отражённой, ионосферной) при зенитном излучении на низкочастотных участках КВ диапазона- это лишь плод практической радиосвязи с уровнем принимаемого сигнала при отношении сигнал/шум выше нуля. Однако, современные цифровые модуляции, такие как IFSK,позволяют вести качественный приём и при отрицательных значениях S/N, вследствие чего граница между поверхностной и ионосферной радиоволной смывается, мёртвая зона исчезает. Сразу сделаю оговорку -в летний период. Зимой, вероятно, отражённая волна на диапазоне 80 м появится слишком далеко.
2.Для обеспечения качественной радиосвязи на КВ необходимо применять вынесенные за пределы города приёмные центры, создав радиолинк с оператором по УКВ связи, микроволновой линии связи или по Интернету.
3. Наличие грамотных радиоспециалистов, желательно из рядов радиолюбителей было бы очень полезно.
4.Внимательно исследовать автомобили с КВ радиостанцией на предмет устранения помех от импульсных блоков питания.
5.Регламентировать источники питания по требованиям ЭМС.
Давайте теперь рассмотрим результаты поездки и измерений.
Начало маршрута. Первый провал, возможно, связан с проездом мимо ЛЭП или трансформаторная подстанции.
Продолжение
Едем дальше. Тут измерен более продолжительный участок длиной 33 км. И как раз на месте теоретической "мёртвой зоны" наблюдается значительный провал сигнала. Этот участок отмечен синими линиями. Тем не менее, средний рейтинг ошибки составляет 20%,что ещё терпимо. Расстояние до передатчика 35-55 км. Дальше в работу вступает ионосферная волна и дела идут намного лучше.
Следующий участок маршрута большей мере соответствовал выключенному передатчику, поэтому мы можем наблюдать приём сигнала только в его начале и самом конце.
На большом удалении при мощности маяка 5 Ватт и скорости 5 Бод в движении график выглядит вот так:
Колебания Сигнал/шум уже заметно сильней и рейтинг ошибки в среднем доходит до 35%.
Обратный путь выглядел повеселей, так как была чёткая договорённость о графике работы маяка.
До сих пор мы рассматривали графики зависимости сигнал/шум и рейтинг ошибок в зависимости от расстояния до маяка. Но у программы S-meter существует ещё один формат предоставления данных- это прорисованный трек на географической карте
с цветовой маркировкой тех же параметров. Вот несколько примеров:
Цветовая маркировка S/N следующая:
Коричневый <0
Голубой >0>10
Зелёный >10>20
Жёлтый >20>30
Оранжевый >30>40
Розовый >40>50
Красный >50>60
Пурпурный >60 дБ
Надеюсь, что следующие испытания мы проведём уже с учётом отмеченных ошибок , и тогда уже состоится полноценная двусторонняя текстовая радиосвязь на всём протяжении маршрута от Воркуты до Карского моря.