Ультра - слово латинське, що означає: більше, понад, а складних словах - що знаходиться поза, крайній. Таким чином, ультракороткі хвилі - надкороткі хвилі. Під короткими хвилями прийнято розуміти діапазон електромагнітних хвиль від 50 до 10 м-коду (від 6 до 30 МГц).

Хвилі довжиною 10 м є кордоном, за якою починається область УКХ.

УКХ поділяються на:

• метрові хвилі від 10 до 1 м, або частотою від 30 до 300 Мгц;
• дециметрові хвилі від 100 до 10 см, або частотою від 300 до 3 000 Мгц;
• сантиметрові хвилі від 10 до 1 см, або частотою від 3 000 до 30 000 Мгц;
• міліметрові хвилі від 10 до 1 мм.

УКХ— своєрідні та далеко ще не повністю вивчені електромагнітні хвилі. Однак те, що ми вже знаємо про них, дозволяє говорити про великі можливості, які відкривають УКХ для подальшого прогресу радіозв'язку та радіомовлення. А сучасне телебаченнявзагалі немислимо без ультракоротких хвиль.

Цей діапазон вабить своїми просторами. Радіомовний діапазон від 200 до 2000 м охоплює смугу частот всього 1350 кгц (1500-150 = 1350 кгц), а один лише метровий діапазон УКХ, тобто хвилі від 1 до 10 м включно, займає смугу частот 270 000 кгц. Адже з укорочення хвиль частотні межі стають дедалі ширшими. А чим ширші частотні межі, тим більше станцій можна розмістити без небезпеки створення взаємних перешкод.

Якщо домовитися, що для кожної радіостанції потрібен канал 10 кгц (а насправді він навіть менший), то в метровому діапазоні УКХ можна розмістити 27 000 передавачів, а в діапазоні від 2 000 до 200 м — лише 135. «Тіснота в ефірі» давно вже стала на заваді розвитку радіозв'язку і радіомовлення.

Частотний простір області УКХ дозволяє як збільшити кількість радіостанції, а й зовсім по-новому вести радіомовлення. Тому, наприклад, радіотелефонування за методом частотної модуляції, що вимагає широкої смуги частот, і передача телебачення, що вимагає, як ми дізнаємося надалі, лінії зв'язку, що пропускає дуже широку смугу частот, можливі лише на хвилях коротше 10 м.

У діапазоні УКХ струнко розвиваються такі властивості та можливості, які на інших діапазонах здійснюються лише частково. Наприклад, тут є можливість випромінювати радіохвилі в потрібному напрямку. Цим насамперед можна колосально економити потужність і працювати на таких лініях настільки малими потужностями, які здалися б на інших діапазонах сміховинними. Але головне, що ці властивості УКХ спеціально призначені для радіонавігаційних цілей.

Невипадково й те, що на перших штучних супутниках Землі як радянських, і американських встановлені передавачі, які працюють на УКХ. Викликано це тим, що хвилі УКХ не відбиваються від іонізованих верств атмосфери Землі та вільно проходять у світовому просторі. Це підтверджується прийомом радіосигналів радянських супутників Землі та перших космічних ракет. І перший в історії людства рекордний двосторонній радіозв'язок Космос - Земля, що здійснювалася Ю. А. Гагаріним з корабля-супутника «Схід», велася на коротких і ультракоротких хвилях.

Велике значення має УКХ діапазон і для радіозв'язку на невеликі відстані. У диспетчерському зв'язку сільського господарства, службі швидкої допомоги, маневровому зв'язку залізничний транспорт, зв'язки в межах аеродромів та морських портів, у пожежній охороні та на великих будовах широко використовуються ультракороткі хвилі.

Але в першу чергу ультракороткі хвилі вносять нові, кращі якісні показники радіомовлення.

Техніка радіомовлення ще далека від досконалості: радіоприймання часто супроводжується сильними шумами, тріском та іншими перешкодами. Ці перешкоди значною мірою усуваються під час переходу на УКХ. Діапазон УКХ виявляється чистим від атмосферних перешкод. Звичайно, не можна стверджувати, що на УКХ немає перешкод. Вони насамперед з'являються у самому приймачі. Виникнення їх пояснюється нікчемними електричними струмами, які мимоволі протікають у вхідних ланцюгах приймача. Крім того, джерелом перешкод на УКХ виявилися автомобільні двигунипозбавлені захисних електричних фільтрів, деякі системи електричних дзвінків.

Однак все-таки кількість перешкод, їх рівень значно менший на УКХ, ніж на інших діапазонах, і ці перешкоди також можна послабити. Це досягається застосуванням частотної модуляції (ЧМ).

Частотна модуляція

"Безшумне радіо", "радіо без перешкод" - так називали перші передачі за методом частотної модуляції, які проводилися в Ленінграді в 1940 р.

У чому полягає метод частотної модуляції, чому він гарантує від перешкод? Атмосферні і промислові перешкоди є електричними сигналами з амплітудою, що хаотично змінюється, тобто, на превеликий жаль, амплітудно-модульованими сигналами. Метод частотної модуляції передбачає суворе сталість амплітуди. Застосовуються спеціальні пристрої, які «стежать» у тому, щоб у процесі роботи амплітуда високочастотних коливань як у виході передавача, і на вході приймача не змінювалася.

Графічне пояснення частотної модуляції.

Електричні прилади та установки створюють певний рівень шумів.

Якщо до приймача частотно-модульованих коливань надходять сигнали, модульовані по амплітуді, такий приймач повинен відповісти на них (і дійсно відповідає) повним мовчанням. Тому атмосферні і промислові перешкоди не відтворюються таким приймачем.

Але як передавати повідомлення, можуть нас запитати. До приймача надходять сигнали абсолютно однакової сили, однакової амплітуди. Що ж приведе в дію гучномовець?

Безумовно, якщо сигнал, що випромінюється, постійний по частоті (постійна довжина хвилі) і амплітуді, то ніяких повідомлень він із собою не принесе. А якщо в такт зі звуковими коливаннями (струму мікрофона) змінювати частоту випромінюваних коливань, тоді як?

Чи вдасться у такий спосіб здійснити передачу?

Виявляється, цілком вдасться. Саме це і є принципом частотної модуляції: коливання звуковий частотимодулюють не амплітуду, а частоту. У процесі такої передачі довжина хвилі станції постійно змінюється, але потужність випромінюваної хвилі залишається незмінною.

Приймач частотно-модульованих сигналів має особливий пристрій, що реагує лише на зміну частоти коливань, що приймаються. Він називається частотним детектором. Цей пристрій перетворює зміни частоти на відповідні зміни величини електричного струму. Струм на виході частотного детектора тим більше, чим у великих межах змінюється частота сигналу, що приймається, чим глибше частотна модуляція. Скільки разів на секунду змінюється частота сигналу, стільки разів цей час змінюється струм на виході детектора. Інакше кажучи, після детектора виходять електричні коливання такої ж форми, що посилалися зі студії на станцію, що передає радіо. До гучномовця (як і у звичайному радіоприймачі) підводиться струм звукової частоти. Дифузор наводиться коливальний стан, і ми чуємо звуки.

Але в яких межах змінювати довжину хвилі передавача на скільки метрів (або на скільки герц, якщо говорити про частоту)?

Теорія, особливо практика, демонструє. год для здійснення високоякісного мовлення зміни несучої частоти передавача повинні бути порівняно великими: 50-75 кгц в кожну сторону від номіналу несучої частоти.

За існуючими нормами при амплітудній модуляції для радіомовних станцій відводиться канал шириною 9 кгц. Для здійснення передачі частотно-модульованими коливаннями ширина каналу збільшується в 16-17 разів.

У всьому радіомовному діапазоні(Від 200 до 2000 м) не вистачило б місця і для десятка таких радіостанцій, але в діапазоні метрових хвиль місця для них скільки завгодно. Тому ЧС і застосовується в УКХ діапазоні. У всіх радіомовних передавачах в діапазонах довше УКХ застосовується амплітудна модуляція, оскільки вона більш «економно» завантажує діапазон хвиль, ніж частотна модуляція.

Але ЧС як знижує рівень перешкод, а й збільшує дальність високоякісної передачі.

Частотна модуляція широко застосовується, крім радіомовлення, і військової радіозв'язку. Пригнічуючи численні перешкоди від систем запалювання автомашин, танків та літаків, вона тим самим збільшує надійність радіоприймання. Ультракороткохвильові передавачі стають у цьому випадку ще компактнішими, так як від них вимагається незначна потужність.

У межах видимості

Ультракороткі хвилі переважно поширюються лише в межах прямої видимості на кшталт променів світла та обмежені відстанню від 70 до 120 км. Тому антени УКХ передавачів намагаються підняти якомога вище? та й вище намагаються ставити свої антени власники телевізорів, які живуть за межами міст, де розташовані телецентри.

Дальність дії УКХ передавачів мала порівняно із звичайними радіомовними станціями. Це погано. Але це й добре: на тих самих хвилях може працювати значно більша кількість радіостанцій. Одна хвиля може бути у Москви та Києва, у Горького та Харкова, не кажучи вже про більш віддалені одне від одного міста, і заважати один одному вони не будуть. УКХ радіостанції з невеликим радіусом дії можуть бути значно менш потужними, ніж радіостанції довгохвильові або середньохвильові.

Дальність дії УКХ передавача може бути розширена, якщо збільшити його потужність та висоту антени. Зазвичай зона обслуговування такого передавача потужністю 5-10 кВт обмежена 100 км.

При сприятливому профілі місцевості та досить високій антені приймача дальність може бути збільшена до 200-300 км. Але за наших просторів цього, звичайно, недостатньо. Тому виникла потреба у створенні ретрансляційних пунктів, розташованих на відстані 100—150 км один від одного. Обласні та районні центри, приймаючи, наприклад, програму столичного передавача, транслюватимуть через місцевий передавач прийняту передачу для обласного міста чи свого району.

Ретрансляційні пункти збудовано вже у низці місць для прийому телебачення. Вони приймають програми найближчої центральної станції і транслюють в радіусі до 6— 15 км. Якщо, наприклад, для прийому телебачення за 200 км від Києва (у Гомелі) були потрібні додаткові підсилювачі та складні антени, то з будівництвом ретрансляційної станції можна приймати київські передачі на звичайні телевізори з простими антенами.

Радіорелейні лінії. Проте створення ретрансляційних станцій повністю не вирішує проблеми передачі на значні відстані. Ця проблема вирішується за допомогою радіорелейних ліній зв'язку. Тут відіграє ще одна особливість ультракоротких хвиль — спрямованість випромінювання. На дециметрових і сантиметрових хвилях виходить гостронаправлений прийом з легкими, компактними антенами або за допомогою одного вібратора з металевим дзеркалом.

Взагалі в міру укорочення хвиль випромінюючі пристрої дедалі більше нагадують оптичні рефлектори.

Перевагу спрямованої передачі можна ілюструвати таким прикладом. На дециметрових хвилях радіостанція потужністю 2 вт при нескладній антені, що передає, з гостронаправленим випромінюванням може створити в приймальній антені сигнал такої ж сили, що і станція потужністю 2 кВт з круговим випромінюванням.

Просте вирішення проблеми спрямованості на УКХ послужило однією з причин застосування цих хвиль для радіолокації, яка потребує приладів різко спрямованої дії.

Але повернемося до радіорелейних ліній зв'язку. Значення радіорелейного зв'язку вже неодноразово наголошувалося на рішеннях партії та уряду.

Що ж є радіорелейна лінія зв'язку? Це ланцюжок приймально-передаючих радіостанцій, що працюють на дециметрових хвилях. У цьому ланцюзі дві кінцеві радіостанції безпосередньо обслуговують кореспондентів, а проміжні призначаються прийому сигналів від попередньої станції і автоматичної передачі(ретрансляції) їх на наступну станцію подібно до естафети.

Проміжні ретрансляційні станції керуються за допомогою сигналів, що посилаються з одного або іншого кінця лінії. Так як антени сусідніх станцій повинні знаходитися в межах видимості, радіостанції встановлюються через кожні 50-60 км і мають щогли заввишки 50-70 м.

Кожна кінцева установка має радіопередавач та радіоприймач, необхідні для одночасної передачі та прийому сигналів.

Передача і прийом проводяться на різних хвилях, тому передавач не заважає роботі приймача.

Кожна проміжна установка має два передавачі і два приймачі, що служать для ретрансляції сигналів у прямому та зворотному напрямках.

Більшість станцій лінії – автоматичні. Обслуговуючий персонал є приблизно кожної десятої станції ланцюжка.

За однією такою радіорелейною лінією можна одночасно вести телеграфні та фото телеграфні передачі, кілька сотень телефонних переговорів, передачу радіомовних та телевізійних програм. Радіорелейні лінії дозволять надалі з'єднати телефонні мережі великих міст у єдину телефонну мережу.

Однією з перших було побудовано радіорелейну лінію зв'язку Москва — Рязань, яка обслуговує потреби транспорту. Параболічна антена Московської станції встановлена ​​на 25 поверсі висотної будівлі біля Червоних воріт, а на станціях Піски, Бронниці та Рязань піднялися металеві щогли висотою 50-70 м. Велике будівництво радіорелейних ліній розгорнулося тепер по всій країні.

Займаючи проміжне положення між радіозв'язком і зв'язком по проводах, радіорелейні лінії зв'язку значно економічніші за дротовий зв'язок. Вони не вимагають великої кількості металу, що йде на дроти, і забезпечують значно більшу швидкість будівництва лінії при меншій витраті сил і засобів, ніж у кабельної провідної лінії.

Слід зазначити, що останні досягнення радіоелектроніки пов'язані із застосуванням ультракоротких хвиль: телебачення, радіолокація, радіоуправління космічними ракетами, радіоастрономія. Але в Останнім часомДещо нове відкрилося і в ультракоротких хвилях.

З'ясувалося, що УКХ можуть поширюватися у межах прямої видимості.

Радіоаматори, які займаються телебаченням, зареєстрували багато випадків наддальнього прийому телевізійних передач. Нині вже можна назвати низку експериментаторів, які приймають на території СРСР передачі іноземних телевізійних центрів. Достатньо вказати на москвича С. К. Сотнікова, який приймає епізодично телевізійні передачі з Праги, Берліна, Риму, Брюсселя, Лондона, Берна та інших міст Європи. Передачі Московського та Ленінградського телецентрів нерідко дивляться у Європі. Прийом цей поки що нерегулярний. Це станом іоносфери.

Поки що не все вивчено і зрозуміло у цьому питанні, але в наявності нові явища у сфері поширення УКХ.

Укавісти. У сім'ї радянських короткохвильовиків найбільш численним і молодіжним у своїй масі стає загін ультракороткохвильовиків або, як їх скорочено називають, «укавістів». Це пояснюється тим, що робота на ультракоротких хвилях цілком доступна для радіоаматорів-початківців.

На аматорській радіостанції подружжя Карела я Майни Фехтел (Львів).

Для аматорського зв'язку на УКХ необов'язкове знання телеграфної абетки (зв'язки ведуться мікрофоном). Дозвіл на власний передавач можна отримати починаючи з 16 років, а бути оператором шкільної УКХ радіостанції можна з 14 років.

Для роботи на УКХ любителям виділено три діапазони: 28-29,7 МГц (десятиметровий), 144-146 МГц (2,0-2,1 м) та 420-435 МГц (сантиметровий).

З цих діапазонів найцікавіший десятиметровий. На ньому можна вести далекі та місцеві зв'язки. Аматорські УКХ передавачі та приймачі мають невелику вагу, малими розмірами, портативністю. На УКХ можна використовувати дуже мініатюрні радіостанції.

Уявіть собі невелику коробочку вагою 100 г – така радіостанція може забезпечити зв'язок у межах кілометра.

Можливості, що відкриваються для аматорської роботи на УКХ, різноманітні та захоплюючі. Тут і цікава конструкторська робота та привабливі перспективи далеких зв'язків, а водночас можливості використання своєї радіостанції як своєрідного телефону для зв'язку з сусідами на одній вулиці та з друзями на іншому кінці міста.

Звичайно, найцікавіше — це участь у змаганнях, можливості отримання спортивних розрядів аж до майстра спорту. Великою популярністю користуються тепер змагання «Польовий день». Цей день укавісти проводять у полі, на горах та у лісах, поєднуючи відпочинок на лоні природи з улюбленим спортом. Встановлюючи свої малопотужні станції в горах та місцевостях, де майже немає перешкод, радіоспортсмени домагаються цього дня цікавих результатів, особливо з далеких зв'язків.

Відомий Мисливець за лисицями. Екс-чемпіон СРСР Ігор Шалімов.

У останні рокиу нас в СРСР і в європейських країнах набули широкого поширення змагання «Полювання на лисицю». Це змагання, в яких «лисами» є передавачі (КВ і УКХ), а «мисливцями» — радіоспортсмени, що їх пеленгують, оснащені приймачами зі спеціальними антенами спрямованої дії.

«Лиси» (їх зазвичай буває три) розташовуються у лісі з відривом 3 — 4 км друг від друга, а 3 км від першої лисиці встановлюється лінія старту. Лисиці по черзі дають протягом хвилини сигнали «Я лисиця перша (друга або третя)» з інтервалом теж в 1 хв.

"Мисливців" випускають кожні 5 хв, і виграє той, хто виявить послідовно всіх лисиць, починаючи з першої, і в найкоротший термін.

У цих змаганнях велике значеннямають вміле «оснащення» мисливця, компактність та зручність апаратури для швидкого пересування, фізична витривалість радіоспортсмена і, звичайно, хороша апаратура та вміле з нею поводження.

З кожним роком шириться у нас мережа радіокружків у школах та УКХ радіостанцій за них.

Московські «укавісти» добре знають позивну радіостанцію УАЗКЦЦ. Це є позивною аматорською УКХ станції радіогурта школи № 59 імені М. В. Гоголя — піонера УКХ спорту у школах столиці.

Чудова робота УКХ радіокухла, керованого С. М. Алексєєвим, докладно описана в книгах С, М. Алексєєва «Радіо в школі» та «Шкільна УКХ радіостанція».

Робота гуртка УКХ у школі № 59 йде за такими напрямами:

1. Робота операторів із встановлення зв'язків з іншими станціями. Це – спортивна робота. У завдання операторів входять встановлення найбільшої кількості двосторонніх зв'язків і можливо великих відстанях, ведення апаратного журналу. Ця робота дозволяє готувати радіоаматорів-розрядників, оскільки за досягнення у сфері зв'язку на УКХ надаються спортивні розряди.
2. Робота інших членів УКХ гуртка з вивчення якостей УКХ, дальності впливу радіостанції та залежності проходження метрових хвиль стану атмосфери, спостереження за чутністю шкільної радіостанції у різних напрямах. Це — навчальна та дослідницька робота.
3. Конструкторська робота. Виготовлення похідних радіостанцій, допомога окремим членам гуртка у будівництві власних радіостанцій, розробка та будівництво нових радіостанцій гуртка для роботи в інших діапазонах УКХ.
4. Масова робота. Проведення екскурсій учнів школи на радіостанцію. Обслуговування радіозв'язком-шкільних екскурсій та піонерських походів. Пропаганда УКХ гуртка через шкільний радіовузол та у стінній газеті. Організація шкільного радіовечора з демонстрацією апаратури та радіозв'язку.

Хотілося б, щоб такі гуртки УКХ, як у школі № 59 імені М. У. Гоголя (Москва, Старо-Конюшенный пер., 18) було організовано у багатьох школах. Щоб до багатотисячного колективу радіоаматорів нашої країни додався новий великий загін ентузіастів УКХ роботи, в ефірі зазвучали нові сотні позивних шкільних колективних УКХ радіостанцій і тисячі укавістів почали рухати вперед техніку ультракоротких хвиль.

Радіо(Лат. radio - випромінюю, випромінюю промені radius - промінь) - різновид бездротового зв'язку, при якому як носій сигналу використовуються радіохвилі, що вільно розповсюджуються в просторі.

Принцип роботи

Передача відбувається наступним чином: на стороні, що передає, формується сигнал з необхідними характеристиками (частота і амплітуда сигналу). Далі передаєтьсясигнал модулює більш високочастотне коливання (несе). Отриманий модульований сигнал випромінюється антеною у простір. На приймальній стороні радіохвилі наводять модульований сигнал в антені, після чого він демодулюється (детектується) і фільтрується ФНЧ (позбавляючись тим самим високочастотної складової-несучої). Отриманий модульований сигнал випромінюється антеною у простір.
На приймальній стороні радіохвилі наводять модульований сигнал в антені, після чого він демодулюється (детектується) і фільтрується ФНЧ (позбавляючись тим самим високочастотної складової-несучої).). Таким чином відбувається вилучення корисного сигналу. Отримуваний сигнал може дещо відрізнятися від переданого передавачем (спотворення внаслідок перешкод та наведень).

Частотні діапазони

Частотна сітка, що використовується в радіозв'язку, умовно розбита на діапазони:

• Довгі хвилі (ДВ) - f = 150-450 кГц (л = 2000-670 м)
• Середні хвилі (СВ) - f = 500-1600 кГц (л = 600-190 м)
• Короткі хвилі (КВ) - f = 3-30 МГц (л = 100-10 м)
• Ультракороткі хвилі (УКХ) - f = 30 МГц - 300 МГц (л = 10-1 м)
• Високі частоти (ВЧ-сантиметровий діапазон) - f = 300 МГц-3 ГГц (л = 1-0,1 м)
• Вкрай високі частоти (КВЧ-міліметровий діапазон) - f = 3 ГГц-30 ГГц (л = 0,1-0,01 м)
• Гіпервисокі частоти (ГВЧ-мікрометровий діапазон) - f = 30 ГГц-300 ГГц (л = 0,01-0,001 м)

Залежно від діапазонурадіохвилі мають свої особливості та закони поширення:

• ДВ сильно поглинаються іоносферою, основне значення мають приземні хвилі, які поширюються, огинаючи землю. Їхня інтенсивність у міру віддалення від передавача зменшується порівняно швидко.
• СВ сильно поглинаються іоносферою вдень, і район дії визначається приземною хвилею, увечері добре відбиваються від іоносфери і район дії визначається відбитою хвилею.
• КВ поширюються виключно за допомогою відображення іоносфери, тому навколо передавача існує так звана зона радіомовчання. Вдень краще поширюються короткі хвилі (30 МГц), вночі-довші (3 МГц). Короткі хвилі можуть поширюватися на великім е відстані при малій потужності передавача.
• УКХ поширюються прямолінійно і, зазвичай, не відбиваються іоносферою. Легко огинають перешкоди та мають високу проникаючу здатність.
• ВЧ не огинають перешкоди, поширюються не більше прямої видимості. Використовуються в WiFi, стільникового зв'язку тощо.
• КВЧ не огинають перешкоди, відбиваються більшістю перешкод, поширюються не більше прямої видимості. Використовуються для супутникового зв'язку.
• Гіпервисокі частоти не огинають перешкоди, відбиваються подібно до світла, поширюються в межах прямої видимості. Використання обмежене.

Поширення радіохвиль

Радіохвилі поширюються в порожнечі та в атмосфері; земна твердь та вода для них непрозорі. Однак, завдяки ефектамдифракції та відображення, можливий зв'язок між точками земної поверхні, що не мають прямої видимості (зокрема, що знаходяться на великій відстані).
Поширення радіохвиль від джерела до приймача може відбуватися кількома шляхами одночасно. Таке поширення називаєтьсябагатопроменю. Внаслідок багатопроменевості та змін параметрів середовища, виникаютьзавмирання (англ. fading )- Зміна рівня прийнятого сигналу в часі. При багатопроменевості зміна рівня сигналу відбувається внаслідок інтерференції, тобто в точці прийому електромагнітне поле є сумою зміщених в часі радіохвиль діапазону.

Особливі ефекти

ефект антиподів- радіосигнал може добре прийматися у точці земної поверхні, приблизно протилежної передавачу.
Описані приклади:

• радиосвязьЭ.Кренкеля(RPX), що був Землі Франца-Иосифа12 січня 1930г. з Антарктикою (WFA).
• радіозв'язок плотаКон-Тікі(приблизно 6° пд.ш. 60° з.д.) сОсло, передавач 6 Ватт.
• луна від хвилі, що обійшла Землю (фіксована затримка)
• рідко спостерігається і маловивчений ефект LDE (Світова луна, луна з великою затримкою).
• ефект Доплер зміна частоти (довжини хвилі) в залежності від швидкості наближення (або видалення) передавача сигналу щодо приймача. При зближенні частота збільшується, при взаємному видаленні зменшується.

Радіозв'язок можна розділити на радіозв'язок без застосування ретрансляторів по довжинах хвиль:

• СДВ-зв'язок
• ДВ-зв'язок
• СВ-зв'язок
• КВ-зв'язок
• КВ-зв'язок земною (поверхневою) хвилею
• КВ-зв'язок іоносферної (просторовою хвилею) хвиль
• УКХ-зв'язок
• УКХ зв'язок прямої видимості
• тропосферний зв'язок
• Із застосуванням ретрансляторів:
• Супутниковий зв'язок,
• Радіорелейний зв'язок,
• Стільниковий зв'язок.

Використання широкомовної потокової передачі

Вміст, що передається потоком з широкомовною передачею, найбільше підходить для сценаріїв, що нагадують перегляд телевізійної програми, при цьому керування та потокова передача вмісту виконується з джерела або сервера. Цей тип пункту публікації найчастіше використовується передачі прямих потокових даних від кодувальників, віддалених серверів чи інших широкомовних пунктів публікації. Якщо клієнт підключається до широкомовного пункту публікації, він отримує широкомовні дані, трансляція яких почалася. Наприклад, якщо о 10:00 розпочинається трансляція наради в компанії, то клієнти, що підключилися о 10:18, пропустять лише перші 18 хвилин наради. Клієнти можуть запускати та зупиняти потік, однак вони не можуть призупинити його, перемотати вперед, назад або пропустити.
Крім того, на широкомовному пункті публікації можна виконувати потокову передачу файлів та списків відтворення файлів. Якщо джерелом файлів є широкомовний пункт публікації, сервер передає файл або список відтворення як широкомовний потік. При цьому у програвачі не можна керувати відтворенням, як у випадку з потоком на запит. Користувачі одержують широкомовні дані прямого закодованого потоку. Клієнти починають відтворювати потік, що вже передається.
Зазвичай широкомовний пункт публікації починає потокову передачу відразу після запуску і продовжує її доти, доки він не буде зупинений або поки не закінчиться вміст.
Вміст із широкомовного пункту публікації можна надавати як одноадресний або багатоадресний потік. Потік з широкомовного пункту публікації можна зберегти як файл архіву, а потім запропонувати його кінцевим користувачам як повтор вихідних широкомовних даних на запит.

Цивільний радіозв'язок

Рішеннями ДКРЧ Росії (Державної комісії з радіочастот) для цивільного зв'язку фізичними та юридичними особамина території Російської Федераціївиділено 3 групи частот:

• 27МГц (Сі-Бі, Citizens' Band, цивільний діапазон), з дозволеною вихідною потужністю передавача до 10Вт. Автомобільні рації діапазону 27 МГц широко використовуються для організації радіозв'язку в службах таксі для зв'язку водіїв-дальнобійників;
• 433МГц (LPD, "Low Power Device"), виділено 69 каналів для рацій з вихідною потужністю передавача не більше 0,01Вт;
• 446МГц (PMR, Personal Mobile Radio), виділено 8 каналів для рацій з вихідною потужністю передавача не більше 0,5Вт.

Радіо використовується в комп'ютерних мережах AMPRNet, в яких з'єднання забезпечується аматорськими радіостанціями.

Радіоаматорський зв'язок

Радіоаматорський зв'язок- багатогранне технічне хобі, що виражається у проведенні радіозв'язків у відведених для цієї мети діапазонах радіочастот. Дане хобі може мати спрямованість у бік тієї чи іншої складової, наприклад:

• конструювання та будівництво аматорської приймально-передавальної апаратури та антен;
• участь у різних змаганнях з радіозв'язку (радіоспорт);
• колекціонування карток-квитанцій, що висилаються на підтвердження проведених радіозв'язків та/або дипломів, що видаються за проведення тих чи інших зв'язків;
• пошук та проведення радіозв'язків з радіоаматорськими станціями, що працюють з віддалених місць або з місць, з яких вкрай рідко працюють аматорські радіостанції ( DXing);
• робота певними видами випромінювання (телеграфія, телефонія з односмуговою або частотною модуляцією, цифрові види зв'язку);
• зв'язок на УКХ з використанням відображення радіохвиль від Місяця (EME), від зонполярного сяйва («Аврора»), від метеорних потоків, з ретрансляцією через радіоаматорські ШСЗ;
• робота малою потужністю передавача (QRP), на найпростішій апаратурі;
• участь у радіоекспедиціях-вихід в ефір з віддалених та важкодоступних місць та територій планети, де немає активних радіоаматорів.

Ультракороткохвильовий діапазон у свою чергу поділяється наступним чином: хвилі довжиною від 10 мдо 1 мназивають метровими, довжиною від 1 мдо 10 см -дециметровими, довжиною від 10 смдо 1 см- сантиметровими і, нарешті, коротше 1 см- Міліметровими. Електромагнітне поле певної довжини хвилі коливається з відповідною довжиною хвилі частотою. Частоту виражають у герцах (тобто числом коливань на секунду). Хвилі завдовжки 10 мвідповідає частота 30 млн. герц (мегагерц), а хвилі 1 м– 300 млн. герц.

У всьому діапазоні ультракоротких хвиль радіоаматорам виділено для проведення зв'язку та різних дослідів невеликі ділянки. У метровому діапазоні виділено діапазон хвиль від 7,89 до 7,436 м (38-40Мгц)та від 2,08 до 2,05 м (144-146МГц);у дециметровому діапазоні відведений діапазон хвиль від 71,39 до 70,55 см (420-425Мгц)та від 20,4 до 19,7 см (1470-1520Мгц)і, нарешті, у сантиметровому діапазоні радіоаматорам виділено діапазон хвиль від 5,3 до 5,1 см (5650-5850МГц).

Радіоаматорами найбільше освоєно в даний час діапазон 38-40 Мгц. Сталося це тому, що, по-перше, телевізійні станції в нашій країні працюють на хвилях, близьких до цього аматорського діапазону, а по-друге, тому, що апаратуру для роботи на зазначених хвилях можна виготовити зі звичайних поширених радіодеталей.

Освоєння радіоаматорами ультракороткохвильового діапазону почалося давно, але перші впевнені кроки в цьому напрямі вдалося зробити лише останнім часом. Як уже згадувалося вище, нині вдається встановлювати далекі зв'язки на УКХ на відстанях кілька тисяч кілометрів.

Освоєння радіоаматорами ультракороткохвильових діапазонів дозволяє з кожним днем ​​відкривати нові чудові властивості цих хвиль.

ВИБІР СХЕМИ РАДІОСТАНЦІЇ

Будь-яка приймально-передавальна радіостанція складається з приймача, передавача, антени та блоку живлення. У конструкції, що розглядається в даній брошурі, харчування здійснюється від батарей, тому докладно зупинятися на джерелах живлення немає необхідності.

Приймач переносної радіостанції повинен задовольняти багатьом, іноді суперечливим вимогам.

Насамперед він має бути досить чутливим, оскільки переносна радіостанція, як правило, малопотужна і на іншому кінці лінії зв'язку не забезпечує достатньо сильної напруженості поля. Напруженість поля на відстані від радіостанції описуваної конструкції більше кілометра вимірюється у разі десятками мікровольт на метр.

Приймач переносної радіостанції повинен мати досить широку смугу пропускання, так як частота передавача нестабільна і прийом буде утруднений, якщо у приймача буде гостре налаштування.

Оскільки приймач призначається для переносної радіостанції, він повинен споживати мало енергії, т. е. бути досить економічним. Крім того, він повинен бути простий у виготовленні і мати мало деталей, щоб його виготовлення було доступне радіоаматору-початківцю. Найбільш підходящим, виходячи з перерахованих вимог, є так званий надрегенеративний приймач. Останній дозволяє вести прийом радіотелефонних та модульованих радіотелеграфних сигналів. Прийом на такий приймач виходить стійким. Якщо на сітку лампи надрегенератора не надходить жодного сигналу (або дуже слабкий сигнал), то в телефоні чується шум, схожий на шипіння примусу. Це так званий шум надрегенерації. При подачі сигналу на сітку лампи надрегенератора характерне шипіння помітно зменшується або пропадає зовсім і в телефоні чується лише корисний сигнал, якщо він промодульований. У випадку, якщо на сітку надрегенератора надходить тільки несуча радіостанція, що приймається, то спостерігається пропадання шуму. Ця обставина допомагає налаштовуватися на станцію, що приймається.

Приймач, що працює в режимі надрегенерації дозволяє отримати з однієї лампи дуже велике посилення.

Необхідно, однак, пам'ятати, що надрегенератор має неприємну властивість випромінювати власні коливання в антену, будучи невеликим передавачем імпульсних радіосигналів, у зв'язку з чим надрегенеративний приймач створює значні перешкоди приймачам УКХ і телевізорам, що знаходяться близько.

Велике значення для правильної роботи надрегенеративного приймача має вибір зв'язку з антеною. При великому зв'язку генерація припиниться і приймач не працюватиме.

Широка смуга пропускання приймача, що дозволяє впевнено виробляти прийом потрібної радіостанції, може бути причиною того, що одночасно прослуховуватиметься і якась інша станція, що близько віддаляється по частоті. Нині це можна знехтувати, оскільки на УКХ діапазоні працює ще щодо мало радіостанцій.

Передавач для переносної радіостанції повинен бути економічним і водночас давати необхідну потужність для проведення зв'язку. Передавач радіостанції, що описується, віддає потужність, що вимірюється кількома десятими частками вата.

Радіостанція призначається для роботи телефоном, отже потрібно передбачити модулятор. Модулятор необхідний для того, щоб посилювати коливання напруги звукової частоти, що одержуються з мікрофона, до величини, достатньої для дії на генератор високої частоти. Як мікрофон зручніше всього взяти вугільний мікрофон, так як при використанні останнього напруга звукової частоти виходить більше, ніж при будь-якому іншому мікрофоні.

Радіозв'язок із застосуванням подібних радіостанцій передбачається симплексний, тобто такий, коли радіостанція в той самий час працює або тільки на прийом, або тільки на передачу. Отже, приймальна частина радіостанції під час передачі не працює і, навпаки, передавач радіостанції не використовується під час прийому.

Переносна радіостанція повинна мати якнайменше деталей, тому її схему необхідно скласти так, щоб шляхом нескладних перемикань можна було деталі передавача використовувати при прийомі, а деталі приймача - в передавачі.

У радіостанції має бути мінімальна кількість ламп. Найменше можливе число їх дві. Одна з них при передачі виконує функції генератора, що створює коливання високої частоти, друга працює в модульаторі, підсилюючи коливання напруги звукової частоти після мікрофона. Подавати без модулятора напругу звукової частоти з мікрофона відразу на генераторну лампу не можна, так як для забезпечення достатньої глибини модуляції напруга, отримана після мікрофона, мало.

У переносній радіостанції найвигідніше застосувати автоанодну модуляцію. Така модуляція забезпечує найменшу витрату живлення та вимагає меншого

модулюючої напруги. Однак схема та налагодження передавача в цьому випадку ускладнюються.

Приймач-надрегенератор також має дві лампи, одна з яких - надрегенеративний детектор, а друга-підсилювач низької частоти, так як напруга, що отримується після надрегенератора, недостатньо для хорошої роботи телефонів. Це особливо помітно, коли радіостанція, що передає, видалена на значну відстань від приймальні і напруженість поля в місці прийому тому невелика.

ОСОБЛИВОСТІ КОНСТРУЮВАННЯ УКХ РАДІОСТАНЦІЙ’

До конструювання УКХ апаратури необхідно підходити обережно з огляду на всі її особливості. До деталей та ізоляційних матеріалів, що працюють на усміховисоких частотах, пред'являються підвищені вимоги. Багато радіолампи, які зазвичай добре працюють на довгих і коротких хвилях, виявляються непридатними або малоефективними на УКХ. У конструкціях, про які йтиметься нижче, використані звичайні лампи, проте необхідно враховувати, що деякі екземпляри ламп можуть погано працювати на УКХ і в цьому випадку потрібно їх відповідним чином підібрати.

Щоб уникнути втрат ізоляція деталей у ланцюгах ультрависокої частоти повинна бути високоякісною, тобто ізолятори кріплення деталей (конденсаторів, дроселів високої частоти, котушок, висновків антени) і панельки ламп повинні бути з хороших діелектриків, наприклад з радіопорцеляни, полістиролу або спеціальної . На частотах 38-40 Мгцможуть бути застосовані також дещо гірші за своїми властивостями ебоніт чи органічне скло. Не слід застосовувати гетинакс, текстоліт та карболіт, оскільки в цих матеріалах втрати значно вищі.

Особливо висока вимога пред'являється до контуру. Він повинен мати велику добротність, тому як конденсатор настройки застосовується тільки повітряний або керамічний конденсатор. Котушка контуру виготовляється з товстого мідного посрібленого дроту. Міцність котушки має бути такою, щоб при струсох не змінювалася її індуктивність, інакше частота контуру буде нестійкою. Найкраще застосовувати котушки на керамічному каркасі з гвинтовою канавкою, на яку нанесений шар срібла. У аматорських умовах можна виготовити котушку, намотавши з деяким натягом на керамічний каркас мідний дріт (рис. 4).

Срібло проводу можна легко зробити в домашніх умовах. Для цієї мети необхідний відпрацьований гіпосульфіт (закріплювач), що застосовується у фотографії. Ретельно очищені та відполіровані деталі контурів з міді промивають розчином лугу, потім прополіскують у чистій воді та занурюють на кілька годин у гіпосульфіт. Мідні деталі покриваються рівномірним шаром срібла, що у розчині гипосульфита. Після вторинного промивання у воді срібні деталі мають не зовсім чисту поверхню – місцями вони вкриті коричнево-чорним нальотом. Наліт легко видаляється за допомогою зубного порошку та чистої ганчірочки або простим шліфуванням м'якою чистою ганчірочкою або шкірою.

Діаметр котушок не слід робити дуже великим або навпаки дуже малим. При дуже великому діаметрі збільшуються втрати на випромінювання і створення струмів в оточуючих котушку металевих деталях, а при малому-зменшується її добротність. Зазвичай діаметр котушок буває від 10 до 50 мм.Металеві деталі бажано розташовувати від котушки на відстані не менше ніж 5-7 мм.

При переробці котушок контурів зі старого аматорського діапазону 85-87Мгцна новий 38-40 Мгцпри тих самих геометричних розмірах котушок число витків необхідно збільшити в 2,2 разу, т. е. пропорційно зміні частоти.

При намотуванні на каркас діаметром 4 ммтакий дросель матиме

Дроселі високої частоти виконуються у вигляді одношарової котушки. Намотуються вони зазвичай на керамічному стрижні та містять кілька десятків витків ізольованого дроту. Намотування високочастотних дроселів можна робити або виток до витка, або з примусовим кроком (з деякою відстанню між витками), або зі змінним кроком (прогресивна намотування). Найкраще застосовувати дросель з прогресивним намотуванням. Кінець такого дроселя з найбільшою відстанню між витками приєднують до сітки, що управляє, або до анода лампи. Довжину дроту дроселя (в метрах) рекомендується визначати за формулою

де / Макс -максимальна робоча частота в МГц.

Таким чином, для аматорського діапазону 38-40 Мгцдросель слід намотувати відрізком дроту завдовжки

Для дроселів високої частоти краще застосовувати провід ПЕШО або ПШД діаметром 0,1-0,15 мм.

Для того щоб зрозуміти, які вимоги пред'являються до антен ультракоротких хвиль, необхідно знати особливості їх поширення. Наведений нижче розгляд особливостей поширення в основному відноситься до радіоаматорського діапазонувід 144 до 146 МГц (довжина хвилі 2 м), але основні характеристики поширення мають приблизно такий самий характер, як і в інших діапазонах УКХ.

Як відомо, поширення коротких хвиль в основному визначається їх відображенням від іоносфери, тобто залежить від властивостей іоносфери, що відбивають. Тільки завдяки цьому стає можливим поширення коротких хвиль на великі відстані. Електромагнітні хвилі, що мають довжину хвилі 2 м (ультракороткі хвилі), вже не мають відбиття від шарів іоносфери; вони проходять через усю товщу атмосфери та поширюються у космічному просторі. Ця властивість ультракоротких хвиль не є сприятливою для зв'язку між двома точками, розташованими досить далеко на земній поверхні (наприклад, між двома радіоаматорськими станціями), але в той же час дозволяє використовувати ультракороткі хвилі (особливо дециметрового діапазону) для зв'язку з космічними об'єктами.

Поширення ультракоротких хвиль відбувається квазіоптично, тобто вони поширюються майже таким же чином, як промені світла, - по прямих і можуть відбиватися, переломлюватися та розсіюватися різними об'єктами. Тому хвилі довжиною 2 м найбільше придатні для зв'язку в межах прямої видимості; вони не мають значного ослаблення, і, таким чином, у будь-який час забезпечується надійний радіозв'язок при невеликих потужностях передавачів. Крім того, можна сподіватися на збільшення дальності радіозв'язку на 35% по відношенню до відстані прямої видимості, розраховуючи дальність радіозв'язку за формулою $$d=4,13(sqrt(h_1)+sqrt(h_2)),$$ де d - дальність, км;

h 1 - висота підвісу антени передавальної станції, м ;

h 2 - висота підвісу антени приймальної станції, м .

Ця формула враховує збільшення дальності радіозв'язку, яке має місце на практиці, за умови, що між приймальною та передавальної станцією немає високих природних перешкод, що екранують одну станцію від іншої. За певних умов дальність радіозв'язку в діапазоні 2 м може досягати 1000 км і більше. Це пов'язане з так званою рефракцією, коли спостерігається викривлення траєкторії поширення хвиль внаслідок поступової зміни коефіцієнта заломлення повітря з висотою. Шлях розповсюдження електромагнітних хвиль викривляється у бік поверхні землі, за рахунок чого досягається збільшення дальності радіозв'язку. Слід зазначити, що коефіцієнт заломлення у тропосфері залежить від таких метеорологічних факторів, як тиск повітря, його відносна вологість та температура.

З рис. 10-1 видно, що у разі прямолінійного поширення ультракоротких хвиль ті хвилі досягають приймальної станції, які випромінюються під дуже невеликими кутами піднесення, майже стосовно поверхні землі. Якщо стан тропосфери такий, що ультракороткі хвилі відчувають помітне викривлення при поширенні у ній, стає можливим зв'язок великих відстані (приймач II). Кути піднесення основного випромінювання антени, що передає, знову повинні бути дуже невеликими. Інверсійні шари тропосфери зазвичай знаходяться на невеликій висоті від поверхні землі - від кількох сотень метрів (невеликі дальності радіозв'язку) до кількох тисяч метрів (великі дальності зв'язку), і тому загальна дальність радіозв'язку в діапазоні ультракоротких хвиль незначна. Як видно із рис. 10-1, максимальна дальність радіозв'язку можлива в тому випадку, коли випромінювання має менші кути піднесення.

При розгляді короткохвильових антен вже згадувалося, що відбиття від поверхні землі в безпосередній близькості від місця розташування антени, викликані невеликою висотою підвісу антени, призводять до того, що вертикальний кут піднесення основного випромінювання антени збільшується. Тому антену слід підвішувати якомога вище над поверхнею землі. Вимога підвішувати антену «по можливості вище» досить легко можна здійснити в діапазоні ультракоротких хвиль, так як висота підвісу антени завжди вимірюється в частках робочої хвилі, а в УКХ діапазоні відстань 10 м від поверхні землі при λ = 2 м дорівнює 5 λ. У діапазоні коротких хвиль ця відстань для діапазону 20 м (5 λ) дорівнювала б 100 м, що, звичайно, абсолютно нереально.

Антени УКХ слід розташовувати вище навколишніх предметів на 2-3 λ, але не слід прагнути до надмірного збільшення висоти розташування антени, так як у цьому випадку ускладнюється конструкція антени, а практичного виграшу в дальності радіозв'язку майже не досягається.

Поляризація поля ультракороткохвильових антен

У діапазоні коротких хвиль поляризація поля антени має другорядне значення. Сигнал, випромінюваний вертикально поляризованим випромінювачем (наприклад, антеною «граундплейн»), може бути без особливого ослаблення прийнятий за допомогою антени з горизонтальною поляризацією, причому не гірше, ніж антеною з вертикальною поляризацією. Зовсім інакше в діапазоні УКХ. У діапазоні УКХ абсолютно обов'язково, щоб поляризації передавальної та приймальної антен були однаковими. Найчастіше використовуються антени, що мають горизонтальну поляризацію (горизонтальні випромінювачі). Однак у разі використання УКХ радіозв'язку за допомогою рухомих станцій найчастіше застосовуються антени з вертикальною поляризацією. Нижче наводиться опис ультракороткохвильових антен з горизонтальною поляризацією випромінюваних ними електромагнітних хвиль, тобто з горизонтально розташованими елементами. Ці ж антени можуть використовуватися як антени з вертикальною поляризацією, якщо їх елементи повернути таким чином, щоб вони зайняли вертикальне положення. У цьому випадку завжди порушується до певної міри правильність форми діаграми спрямованості антени. Ця обставина пов'язана з тим, що зазвичай металеві предмети, що заважають, розташовані поблизу антени, також розташовані вертикально, і, крім того, в цьому випадку позначається різне видалення окремих елементів антени від поверхні землі.

Працюючи в діапазоні УКХ у разі, якщо робота ведеться в лісистій місцевості, слід уникати застосування антен з вертикальною поляризацією, оскільки інакше електромагнітні хвилі відчувають сильне ослаблення, обумовлене стовбурами дерев.