Радиосвязь для Overlanders

Радиосвязь для Overlanders
Радиосвязь для Overlanders

Скотт Дженсен

Изображение
Изображение

19 ИЮЛЯ 2005 - Путешественник Джейсон Джекс из Сан-Димаса, Калифорния, потерялся в районе горы Лысый в Южной Калифорнии. За пределами зоны действия мобильного телефона Джекс использовал свое портативное радио, чтобы связаться с другим пользователем радио, Бертоном Бринком, который связался с персоналом службы экстренной помощи и сотрудничал с ним. Департамент шерифа округа Лос-Анджелес направил на спасательную операцию вертолет Rescue Air-5. Бринк направил пилота вертолета к местонахождению Джекса. В течение двух часов после первого вызова о помощи Джекс был доставлен по воздуху в безопасное место.

Радиосвязь удовлетворяет многие насущные потребности. Вещательное телевидение, мобильные телефоны, GPS, беспроводное подключение к Интернету и музыка, доставляемая через спутник, - это лишь некоторые из технологий, переносимых радиоволнами, помимо очевидного разговорного и музыкального радио на наших AM/FM-циферблатах. Представьте на одну минуту мир, жизнь и путешествия такими, какими вы их знаете, без радио. Какой бы замечательной или утопической ни казалась эта концепция, нет никаких сомнений в пользе радио для Джейсона Джекса или для тысяч людей, ежегодно спасаемых на суше и на море после обращения за помощью по радио.

Как искатели природы или приключений, мы обычно находимся во власти того, как далеко распространяется наш голос, поскольку чаще всего наши путешествия ведут нас в места и по тропам, которые менее заметны, в мир, лишь изредка населенный другими люди. Снова введите радио, на этот раз в свой рюкзак, или в свой автомобиль, или в свое судно. На трассе 4×4 просто пустая трата времени мигать фарами в сторону автомобиля в полумиле перед вами в надежде, что они остановятся, чтобы поговорить.

Радио определяется как беспроводная передача сигналов в виде электромагнитного излучения. Микроволны, инфракрасное излучение, рентгеновские лучи и видимый свет также являются электромагнитным излучением, но с частотами выше радиочастотного (РЧ) диапазона.

Все электромагнитное излучение, включая радио, имеет частоту и соответствующую длину волны. Частота указывается в герцах (Гц), что соответствует числу циклов в секунду или количеству волн, проходящих данную точку за одну секунду (помните, что эти волны распространяются со скоростью света). Более высокие частоты обозначаются в килогерцах, кГц (килогерц - 1000 циклов в секунду), мегагерцах, МГц (один миллион циклов в секунду) и гигагерцах, ГГц (один миллиард циклов в секунду). Большинство коммерческих радиодиапазонов находятся в диапазоне от 300 кГц до 300 ГГц.

Вот ключ к радиосвязи: разные частоты обладают разной способностью распространяться (путешествовать) на большие расстояния в атмосфере или изгибаться или преломляться в атмосфере и выходить за пределы локального горизонта.

Существует большое количество радиочастот, но лишь некоторые из них пригодны для коммерческого и государственного использования. Еще меньшее подмножество доступно для личного использования. Три диапазона частот, которые составляют большую часть передачи голоса и данных, - это диапазоны высоких частот (HF), очень высоких частот (VHF) и ультравысоких частот (UHF).

ВЧ характеризуется частотами от 3 до 30 МГц, и благодаря своим свойствам отражать ионосферу Земли, радиоволны используются для связи на большие расстояния. На ВЧ также гораздо больше влияют атмосферные и электронные помехи. Текущая радиостанция Citizen’s Band (CB) находится в диапазоне HF на частоте около 27 МГц. Одним из недостатков ВЧ является то, что антенны для ВЧ должны быть относительно большими, чтобы быть эффективными, и представляют проблему физического пространства для многих установок.

VHF - диапазон от 30 до 300 МГц. Он высоко ценится как для личного, так и для коммерческого использования из-за его распространения на короткие расстояния. УКВ и более высокие частоты обычно не отражаются ионосферой и поэтому идеально подходят для наземных навигационных систем и метеостанций, где радиоволны должны быть локальными. Частоты здесь и выше считаются лучами прямой видимости, поскольку они не выходят за пределы горизонта. В некоторых условиях УКВ может расширить свой диапазон за горизонт с помощью нескольких методов, одним из которых является тропосферный канал, в котором сигнал может преломляться и преломляться на многие сотни миль, что делает его одним из первых фаворитов для телевидения и FM-радиостанций. Популярные «2-метровые» радиоприемники попадают в диапазон УКВ, поскольку длина волны составляет примерно 2 метра, а частота - около 150 МГц.

UHF действует почти так же, как VHF, с тем преимуществом, что длина волны физически короткая, поэтому размер оборудования, такого как антенны, может быть очень маленьким. Мобильные телефоны работают в диапазоне УВЧ.

ГРАЖДАНСКОЕ РАДИО

Признавая новую потребность в использовании радио в США и во всем мире, в 1945 году (тогдашняя) Федеральная торговая комиссия предоставила несколько диапазонов (ограниченный диапазон частот, чтобы не мешать другим коммерческим и военным частотам) для широкой публики для использования гражданами. Это стало службой CB. В зависимости от вашего возраста, кроме детской рации, CB, скорее всего, является первым устройством двусторонней связи, которое вы использовали и, возможно, до сих пор используете в своем автомобиле.

CB недороги, легко доступны и (с 1975 года в США) не требуют лицензии на использование. Они являются наименьшим общим знаменателем для радиосвязи в полевых условиях. Обладая 40 каналами (дискретными частотами), CB удовлетворяет потребности рынка недорогих устройств. Скалолазание в Моаве? Исследуете глушь штата Мэн? CB будет отлично работать, чтобы поддерживать связь с друзьями менее чем в миле или около того. Диапазон CB также относительно стабилен на международном уровне, поскольку многие страны скопировали службу CB из США.

Однако проблема заключается в том, что очень немногие путешественники по всему миру продолжают использовать CB, и связаться с людьми в чрезвычайной ситуации может быть сложно. Мобильные телефоны и возможность их использования в удивительно удаленных местах по всему миру заняли место традиционной двусторонней радиосвязи в качестве средства связи. В нем говорилось, что многие дальнобойщики США по системе автомагистралей между штатами все еще используют CB. В США у нас есть ограничение по мощности (4 Вт) при обычном использовании, но простые СВ связи ближнего действия работают достаточно хорошо.

Изображение
Изображение

Yaesu’s FT-2980 80 Вт, 2 м, прочный мобильный FM-приемник

Для достижения наилучших результатов от CB важно оптимизировать два компонента: антенну и фидер (коаксиальный кабель). Для любой радиостанции большинству вертикальных антенн требуется большая металлическая пластина заземления, называемая противовесом. Для мобильной установки лучшим местом для любой вертикальной антенны будет середина автомобильного листового металла и как можно выше. Чем выше антенна, тем дальше потенциальный диапазон. Антенна CB, которая, как правило, обеспечивает наилучшие характеристики, представляет собой штырь 1/4 волны, представляющий собой металлический стержень длиной 9 футов / 275 сантиметров, достаточно гибкий, чтобы сгибаться в труднодоступных местах, например, под деревьями. Меньшие антенны, вероятно, будут иметь худшие характеристики, но могут быть необходимы, если антенна высотой 9 футов слишком высока.

Несмотря на утверждения об обратном, при установке фидера CB коаксиальный кабель между радио и антенной должен быть как можно короче. Серийно производимые коаксиальные фидерные линии CB часто продаются длиной 9 и 18 футов, что имеет прямую зависимость от длины волны CB и специально разработано для работы в качестве искусственного противовеса, который может скрыть проблемы с заземлением антенны.

Некоторые радиостанции CB имеют опцию Single SideBand (SSB) и позволяют передавать в этом режиме до 12 Вт по сравнению с ограничением в 4 Вт в обычном режиме AM. Радиостанции SSB работают только с другими радиостанциями SSB, поэтому мы должны убедиться, что они есть у всех участников нашей группы, чтобы иметь возможность их использовать.

Существует ряд других вариантов, доступных для частных лиц, использующих радиостанции в США. MURS - это служба многоцелевой радиосвязи, которую часто называют «VHF CB». GMRS - это общая служба мобильной радиосвязи, которая является предком первоначальной службы CB. GMRS является близким соперником для наземной связи, обеспечивая более высокую мощность (50 Вт) и возможность использовать ретрансляторы (ретрансляторы будут обсуждаться позже) без каких-либо испытаний для получения лицензии, только за плату. Радиостанции FRS (США) и PMR446 (Европейский Союз) - эти маленькие портативные радиостанции, которые продаются почти в каждом розничном прилавке, - удобны, недороги и полезны для походов на короткие расстояния и поддержания связи в кемпингах. Midland вышла на рынок в полном объеме и предлагает несколько мощных портативных и мобильных устройств большой дальности действия, таких как MXT400

Изображение
Изображение

Midland MXT400 40 Вт GMRS Radio

Тем, где MURS и GMRS терпят неудачу, является международное признание. С точки зрения Северной Америки, ни Мексика, ни Канада не принимают полные услуги GMRS и MURS. И радиостанции MURS, и GMRS обычно используются в качестве коммерческих радиостанций, предназначенных для повторного использования. FRS с его чрезвычайно ограниченным диапазоном в 1/2 эффективного ватта и требованиями к фиксированной антенне подходит только для связи на очень короткие расстояния.

ЛЮБИТЕЛЬСКОЕ РАДИО

Несколько транспортных средств, пересекающих песчаные равнины в милях друг от друга, разумно избегая следа друг друга, выходят за пределы того, с чем может справиться CB. Введите любительское (или радиолюбительское) радио.

Важно отметить, что Ham Radio не описывает какую-либо конкретную радиостанцию или диапазон частот. Ham Radio - это лицензия, выданная на использование большого количества различных радиочастот, выделенных специально для хобби и общественной службы любительского радио, на значительно более высоких уровнях мощности, чем доступны пользователям CB: 1500 Вт в США, 400 Вт в Великобритании. Любительское радио по-прежнему предоставляет общественные услуги: реагированию на Новый Орлеан после урагана Катрина частично помогали и помогали операторы радиолюбителей, которые действуют как пул знаний в области связи во время стихийных бедствий. Таким образом, чтобы стать радиолюбителем, нужно пройти тест.

Существуют различные уровни тестов, которые предоставляют заявителю лицензию на разные полосы частот. Самый первый тест уровня в США, проводимый FCC, называется лицензией Technician Class; для большинства наземных поездок достаточно лицензии класса Technician. Это позволяет нам получить доступ к огромному количеству радиочастот. Азбука Морзе больше не является обязательным требованием для любого класса обслуживания радиолюбителей. Экзамен на Техника состоит из списка вопросов с несколькими вариантами ответов, и его обычно можно легко сдать после изучения одной из доступных книг по этому предмету.

Караван автомобилей спускался с редколесья в Скалистых горах Колорадо. Лагерь на вечер был на следующем горном хребте на горизонте и там нас должен был встретить еще один путник. За несколько часов до нашего прибытия в лагерь мы с ним обсудили, где мы встретимся, и узнали новости с тех пор, как мы в последний раз были вместе. Чего ни он, ни я не могли понять, так это почему мы еще не встретились на тропе; он поднимался на гору, а мы спускались по ней. После того, как мы обменялись относительными высотами и задумались, как мы могли разойтись по узкой горной дороге, стало очевидно, что мы находимся на разных горных хребтах, он на хребте на горизонте, ближайшем к лагерю.

Радиолюбители позволяют нам общаться с другими людьми на значительных расстояниях; где у компаний мобильной связи нет стимула устанавливать вышки сотовой связи: куда мы часто любим ходить. Джейсон Джекс, спасенный со склона горы в Калифорнии, воспользовался портативным радиолюбителем, чтобы позвать на помощь. С точки зрения чрезвычайной ситуации это потенциально может спасти жизнь.

Радиолюбительская служба признана на международном уровне. В тех случаях, когда местные законы могут нарушаться другими радиослужбами, создание международной доброй репутации является задачей любительской радиослужбы. Большинство стран, в которые мы путешествуем, принимают лицензии на посещение радиостанций. В Мексике, например, есть простая форма, которую нужно заполнить в офисе Comisión Federal de Telecomunicaciones, что дает приезжему радиолюбителю право работать.

Одним из больших преимуществ Ham Radio является доступ к ретрансляторам. Ретранслятор - это просто радиоустройство, которое принимает радиосигнал на вход и ретранслирует его дальше. Ретрансляторы сидят на вершинах гор или башен, и их тысячи разбросаны по всему миру. Для радиолюбителей подавляющее большинство этих ретрансляторов бесплатны для использования. Поскольку ретрансляторы расположены высоко над окружающей местностью, они могут достигать области иногда в сотни миль в диаметре, в результате чего персональная радиостанция с наименьшей мощностью действует как одна из самых мощных. CB и FRS лишаются права использовать какие-либо повторители.

Изображение
Изображение

Жителям других стран, которые, скорее всего, купят коммерческое любительское радио, использовать ретранслятор просто. Настраиваем радио на частоту репитера и говорим в микрофон. Сделанный. Связь фактически осуществляется на двух разных частотах, но все фокусы делает сама радиостанция. В многочисленных книгах перечислены все ретрансляторы и их расположение, поэтому найти ретранслятор для использования несложно. Ретрансляторы могут быть связаны, и один ретранслятор в Аризоне может обмениваться данными с ретранслятором в Нью-Мексико, а это означает, что разговоры, происходящие на одном ретрансляторе, хорошо повторяются на другом. Это открывает более широкую зону радиопокрытия, чем мы могли бы надеяться только на наши радиостанции.

Недавняя технология, которая привела к дальнейшему развитию ретрансляторов, - это Интернет. Теперь можно связать различные мировые ретрансляторы, передающие голос не по воздуху, а по сети. Во время утренней поездки по городу я могу регулярно заглядывать на круизеры (моряки) в моем любимом пляжном баре на карибском острове Йост-Ван-Дайк. Еще одна особенность любительских ретрансляторов, о которых стоит упомянуть, заключается в том, что они могут быть подключены к старой простой телефонной системе. В случае, когда необходимо сделать телефонный звонок, хотя и в эфире, чтобы его услышали все, кто слушает, большинство коммерческих радиостанций имеют клавиатуру с десятью клавишами для набора удаленного телефона.

Одним из свойств некоторых ретрансляторов является способность прослушивать неслышимый тон, чтобы активировать функцию ретранслятора. Эти тоны известны как CTCSS (система непрерывного шумоподавления с тональным кодированием) или PL, причем последнее является защищенным авторским правом названием «Частная линия» от Motorola. Это работает следующим образом: когда вы нажимаете микрофон, чтобы говорить, ваше радио одновременно генерирует субтональный тон (ниже диапазона человеческого слуха). Ретранслятор обнаружит этот тон и разрешит связь. Ретранслятор может быть указан как 146,640 МГц/173,8 Гц, что означает, что вы набираете радиостанцию на 146,640 МГц и устанавливаете тон на 173,8 Гц. Это требуется не для всех повторителей.

Мы, конечно, не обязаны говорить через репитеры. Разговор на одной частоте между сторонами называется «симплекс», и для большинства групповых поездок используется именно этот режим. Разговорный симплекс - это не что иное, как настройка радиоприемника на набор частот, который обеспечивает прямую связь между группой.

У радиолюбителей есть много доступных групп. Двумя наиболее часто используемыми для мобильных установок являются 2 метра и 70 сантиметров, то есть ультравысокая частота (УВЧ). Как начинающий мобильный радиолюбитель, не сбрасывайте со счетов диапазон УВЧ; он очень популярен для координации действий в чрезвычайных ситуациях и для пеших походов, где важны небольшие портативные радиостанции и компактные антенны. Есть много удаленных мест, где доступны ретрансляторы только 70 см (например, более отдаленные районы Гранд-Каньона).

Хорошей идеей будет приобрести двухдиапазонную радиостанцию с диапазоном частот 2 метра (VHF) и 70 сантиметров (UHF). В дополнение к двухдиапазонному радио, двухдиапазонная штыревая антенна, такая как Larsen NMO 2/70, является самым простым и выгодным вариантом. Коммерческие и любительские радиоантенны имеют множество различных креплений; лучше всего крепление NMO. Этот тип крепления поддерживает надлежащий импеданс (особое свойство соответствующего радиооборудования) и является физически прочным. Опять же, лучшее место - как можно выше. Для транспортных средств с металлической крышей мы добьемся наилучших результатов, просверлив (да, просверлив) металлическую крышу и поместив крепление NMO и антенну посередине. Другими вариантами являются крепления NMO на багажнике или капоте.

Изображение
Изображение

FT-891 HF+50Mhz ВСЕРЕЖИМНЫЙ МОБИЛЬНЫЙ ТРАНСИВЕР

Мобильное радио (установленное полустационарно в транспортном средстве) - лучшая первая покупка, чем портативное (HT). Мобильный телефон будет иметь большую мощность и гораздо более продолжительное время автономной работы, чтобы иметь больше возможностей связаться с кем-либо в случае чрезвычайной ситуации. Как только вы познакомитесь с этой технологией, будет приятно иметь HT, так как это позволяет нам путешествовать пешком, ездить на велосипеде и грести там, где мы хотим, и при этом пользоваться всеми преимуществами любительского радио. Прошли те времена, когда обязательные функции были доступны только у некоторых производителей; сегодня почти все серийные любительские радиостанции имеют возможность автоматически взаимодействовать с ретрансляторами (так называемая смена ретранслятора) и возможность хранить сотни предварительно установленных частот.

В Overland Radio Utopia мы все берем свои радиомикрофоны и получаем указания от тех, кто уже в лагере, затем перезваниваем нашим друзьям, которые остановились в нескольких милях назад, чтобы сфотографировать закат, чтобы сообщить им, что обед будет конечно, будет холодно к тому времени, когда они прибудут. Истории передаются позже другой группе над далеким горным хребтом, а на следующее утро приходит отчет от разведчика, что морская вода отличная, и она надеется скоро нас увидеть. Мы путешествуем одни, мы путешествуем вместе. Мы, земляки, все ходим стильно, но некоторые лучше экипированы, лучше подготовлены. Мы все должны открыть мир общения между собой. Лучше всего радио.