Что лучше рация или радиостанция
Выбираем радиостанцию под конкретные задачи: автомобильные, портативные, авиационные, речные и морские.
Радиостанции используют для передачи коротких сообщений. Быстро и бесплатно. Устройство пригодится профессионалам и любителям. Лично наблюдали, как в торговом центре семейная пара координировала свое движение при помощи 2 раций.
Здесь мы помогаем выбрать правильную радиостанцию. Разобрали их типы, рассказали о диапазонах и что влияет на дальность радиосвязи. Часто ими пользуются не в теплых домашних условиях, поэтому обратили внимание на надежность конструкции.
Радиостанции бывают портативные и стационарные. Хотите носить с собой — берите портативную. Она легкая, компактная и со встроенным аккумулятором. Стационарную радиостанцию кладут на стол или в салон автомобиля. Вдали от розетки от нее нет толка, потому что требует питание.
Некоторые рации специализированные:
— Автомобильные;
— Авиационные;
— Речные;
— Морские.
Автомобильный тип выбирают все водители, дальнобойщики. Корпус помещается в место под магнитолу 1DIN. Авиационная устанавливается в приборную панель, есть выход для авиагарнитуры. У речной и морской свой разъем. Метод установки не важен, портативная станция тоже может быть специализированной. Главное — поддержка нужного диапазона.
В России разрешены гражданские диапазоны CB, LPD и PMR. Для общения в других диапазонах придется получить лицензию. Многие рации, при должной настройке, поймают любую частоту. В эфир выходить не стоит, пусть работает только на прием.
Диапазоны VHF и UHF заняли коммерческие и государственные организации, такие как МВД и МЧС. У UHF часть частот разрешена: LPD и PMR. Выбирайте портативную радиостанцию с диапазонами LPD и PMR. В городе дальность выше у UHF диапазона, а в лесу — VHF. Если выберете двухдиапазонную рацию, то сможете общаться в 2 диапазонах одновременно.
Водители, те же дальнобойщики, покупают станцию с диапазоном CB. В городе с многоэтажной застройкой она не так хорошо справляется с препятствиями. Лучше всего работает в чистом поле, на трассе.
Авиационная радиостанция работает в диапазоне 108–136 мГц. Морская — от 156 до 163 мГц. Речная — 300 и 336 мГц.
Дальность радиосвязи зависит от мощности, но больше от окружения. Препятствия на пути радиоволн нивелируют в ноль самую мощную рацию. Рация обычно имеет мощность 4–5 Вт, выбирайте минимум 2 Вт. Наращивать мощность сверх меры нет смысла. Чтобы повысить дальность связи вдвое, мощность придется увеличить вчетверо. Только радиостанция, не рассчитанная на высокую мощность, умрет раньше срока. Лучше установите длинную антенну.
Заряд аккумулятора тоже влияет на дальность. Она снижается вслед за утекающими процентами заряда батареи. Лучший аккумулятор — литий-полимерный (Li-pol), потому что хорошо переносит минусовые температуры. Также хорош литий-ионный (Li-ion), потому что не имеет эффекта памяти. Лучше не брать аппарат с никель-кадмиевой (NiCd) батареей, она быстро потеряет свой ресурс. Выбирайте рацию с литий-полимерным аккумулятором или литий-ионным, они лишены этих недостатков.
Качество связи зависит от типа рации. У цифровой радиостанции оно выше. Также у цифрового аппарата меньше фонового шума, помех, лучше качество звука. Связь шифруется, и вы сможете создать конференцию на одном канале. Аналоговая радиостанция этих преимуществ лишена, зато она дешевле.
Класс радиостанции можно определить по ее корпусу. Если производитель не ищет компромиссы, то внутренности аппарата будут надежно защищены.
Корпус должен быть крепким и рельефным, а внутри — металлическое шасси. Чтобы лучше сцеплялся с рукой, а если упал, то не разбился. Вот некоторые отличия защиты раций разных классов:
Бюджетная — без защиты, один пластик.
Средняя — защита от ударов, брызг воды и пыли IP54.
Профессиональная — натовский противоударный стандарт MIL-STD 810, защита от искр, взрывов. Выдержит 30-минутное погружение в воду на 1 метр IP7.
Рация может быть с экраном и клавиатурой или без них. Они нужны для прямого ввода частоты: не придется выбирать из заранее заданных каналов. Наличие клавиатуры не всегда значит, что есть прямой ввод частоты. Иногда она только переключает каналы. Если клавиатуры нет, канал переключают вращая регулятор.
Звук передается по нажатию кнопки. Жать кнопку не обязательно, если есть функция VOX. С ней рация выходит в эфир, как только слышит голос. Голос пропал — прекращает вещать.
Какую радиостанцию выбрать для себя? Подборка доступных раций для новичков и не только
Впереди у нас лето, а значит намечаются походы на природу, рыбалку, охоту и т.д. Многие люди задумываются в этот период о покупке радиостанции, для связи между собой вне города.
Я решил сделать небольшую подборку, где попробую на конкретных примерах показать какую рацию можно взять под конкретные задачи.
Ну и сразу ответ на логичный вопрос, «зачем нужна рация, если у всех в руках есть телефоны?». И тут на самом деле всё просто.
Во-первых, покрытие сотовыми операторами не идеально. И если гулять вокруг города, то да, можно и с телефона звонить. А если мы уедем далеко от города? Где связи нет? А если телефон сядет? Всё это вполне реальные варианты. Вот тут-то рация, как устройство специализированное, поможет.
Во-вторых, телефоном не так удобно пользоваться, как рацией. На телефоне надо найти контакт, позвонить, дозвониться. Это всё время, которого иногда нет. А рация удобна тем, что ты начал передавать сигнал, и собеседник его слышит, даже если у него заняты руки (ну мало ли, удочку держит в руках)
В-третьих, это работа в группе. Телефон удобен, когда вас двое. А если вас 5 человек? И надо что-то сказать для всех. Обзванивать каждого по очереди? Думаю, вариант не очень. А в рацию ты сказал, что нужно, и тебя услышали все.
В общем как ни крути. Рации — это удобно. Но конечно нужны они не всем.
RETEVIS RT622
RETEVIS RT622 это одна из самых недорогих, но действительно качественных раций. Мощность 2W, простой дизайн, возможность заряжаться через USB и встроенный аккумулятор. Продаются как правило парами. Уже имеют предустановленные частоты для работы (при необходимости через кабель можно поменять). Личный мой опыт владения показал, что эти рации своих денег стоят. И для нетребовательных покупателей это идеальный вариант. Для нечастой связи, на территории до 1км, эти рации позволят держать связь без проблем, а компактные размеры позволят носить эти рации хоть на шнурке на шее, хоть на кармане. В общем для тех, кто хочет минимум мороки, это самый подходящий вариант.
Портативная рация WLN KD-C1
Рация WLN KD-C1 это, по сути, тот же самый RETEVIS RT622. Те же характеристики. Но разная цена. Разница лишь в том, что WLN несколько мощнее. И в некоторых условиях, они дадут более лучшую связь. Я лично владею и KD-C1, и RT622. И наверно между ними обеими, выбрал бы KD-C1.
В любом случае, для новичков, и тех, кому не нужны избыточные функции, эта рация подойдет идеально. Единственный минус обеих радиостанций на мой взгляд в том, что они не имеют защиты от влаги. Но в этом случае есть вариант, который я покажу ниже.
RETEVIS RT647
RETEVIS RT647 это рация, по начинке аналогичная RT622 и KD-C1. Но с защитой от воды. По сути, это идеальный вариант для новичка, дающий минимально необходимый список функций, не боящийся воды, имеющий возможность зарядки от USB. Единственный минус, это цена. Обратите внимание, что в ссылке цена указана за 1шт рацию, а не за пару. Но за хорошие варианты надо платить больше. Тут нам надо выбирать, либо дешевле, но беречь, либо по дороже, но хоть в огонь и воду.
Радиостанции – зачем они нужны и как выбрать подходящий вариант
Увидев в магазине потребительской электроники рации, у многих посетителей возникает вопрос, зачем они нужны при почти повсеместном распространении сотовых телефонов? На самом деле, карманная радиостанция – вещь полезная и нужная и спектр применения у них очень большой. Ведь далеко не всегда удобно набирать номер конкретного абонента на сотовом телефоне или смартфоне, особенно когда нужен десяток-другой человек одновременно.
Какие радиостанции нужно покупать
Если говорить про радиостанции в общем, то они различаются на те, для использования которых надо получать специальное разрешение, в том числе радиолюбительский позывной, и устройства, которые относятся к безлицензионным и могут использоваться сразу после покупки. Рации, для которых необходимо оформлять разрешение, продают в специализированных магазинах. Магазины потребительской электроники в основном предлагают рации, работающие в диапазонах, разрешенных законодательными нормами для безлицензионного использования. То есть вы можете приобрести рацию, зарядить ее аккумулятор и начинать работать в эфире.
Для безлицензионного доступа в России доступны три частотных диапазона: CB, LPD и PMR. CB диапазон требует использования довольно габаритного оборудования и, самое главное, для обеспечения качественной связи требует антенн довольно больших размеров. Качество связи бывает очень разным из-за особенностей прохождения радиоволн в этом диапазоне. Кроме того, карманные CB-рации не обеспечивают стабильного качества связи.
LPD и PMR рации работают на близко расположенных друг к другу частотах в UHF (дециметровом) диапазоне. Радиоволны в этом диапазоне распространяются по прямой, но при этом на частотах почти нет индустриальных помех, поэтому качество связи в пределах дальности работы раций остается стабильно высоким, речь разборчива и понятна. При этом само оборудование обладает компактными размерами и небольшим весом.
При выборе рации для использования нужно обратить внимание на следующие моменты:
Диапазон частот и количество каналов
Оставим СВ-рации для дальнобойщиков и любителей построить большие антенны. Для большинства бытовых и рабочих целей отлично подходят рации LPD и PMR диапазонов, которые в основном и предлагаются современными производителями связного оборудования.
Эти диапазоны, а, следовательно, и рации для работы в них, имеют следующие особенности:
Фактически производители предлагают для приобретения два варианта радиостанций: работающие только в PMR-диапазоне или в PMR и LPD-диапазоне. Вариант с покупкой двухдиапазонных раций выглядит более привлекательным, так как обеспечивает более широкие возможности для связи. Далеко не всегда нужна большая мощность PMR, нередко бывают ситуации, когда небольшая мощность и длительное время автономной работы в LPD лучше подходят для текущих задач.
Отдельно нужно отметить рации, которые перекрывают не только LPD и PMR –диапазон, но и весь диапазон UHF (400 – 480 МГц) или VHF (134 –174 МГц), а также UHF/ VHF.Такие радиостанции тоже можно приобрести в магазинах. Но для их использования, особенно в VHF-диапазоне следует обязательно получать лицензию, так как для любителей отведена небольшая полоса, а в основном эти частоты используют силовики. В свою очередь UHF-рации можно запрограммировать для работы только на разрешенных безлицензионных каналах. Подобные рации выпускает, например, «Аргут».
Комплект раций или отдельная радиостанция
Рации для связи продаются в двух вариантах комплектации: два или одно устройство. Покупка комплекта из двух раций удобна тем, что вы получаете готовый набор для связи. Минус такого комплекта – в него обычно входят устройства бытового класса, имеющие невысокий уровень защиты от внешних воздействий, относительно простая схемотехника, минимальный функционал для обеспечения связи.
Одна рация в комплекте поставки – это почти всегда устройство с надежным защищенным корпусом, хорошим аккумулятором, чувствительным приемником, максимальным допустимым уровнем мощности, дополнительными функциями, позволяющими обеспечить устойчивую связь на самых больших для безлицензионных диапазонов расстояниях. Часто одна такая рация стоит дороже комплекта приборов бытового класса, но и качество связи они обеспечивают более высокое.
Дальность связи
Ориентируясь на дальность связи, которая указана в описании к рации, надо понимать, что производитель сообщает о характеристиках, измеренных на открытой местности в хорошую погоду. В реальности, особенно в условиях городской застройки, леса, пересеченной местности она будет другой.
Понятно, что в одинаковых условиях рация, для которой заявлена дальность связи до 10 км, будет вести себя лучше, чем та, для которой производитель заявил, что она работает на расстоянии до 5 км или вообще до 3. Это связано как с лучшими характеристиками приемного тракта, так и наличием и возможностями системы шумоподавления, способной выделить нужный сигнал на фоне шумов, а также дополнительными функциями (кодирование).
Полезные функции радиостанций
Про частотные диапазоны, мощность, дальность связи и комплекты поставки мы поговорили. Теперь разберем дополнительные функции и характеристики раций.
Будет очень полезно, если ваша рация поддерживает функцию кодирования сигнала кодами CTCSS. Если в эфире находится много станций, проблема может решиться использованием такого кодирования. Включаете на своих рациях один из кодов CTCSS или DCS, после чего посторонние сигналы волшебным образом исчезают из вашего эфира, так как система автоматического шумоподавления открывает приемник только после того, как распознает нужный код. Разумеется, это не говорит о том, что ваши переговоры будут закрыты от прослушивания другими. Для защиты сигналов от несанкционированного доступа используется скремблирование и другие способы защиты. Коды CTCSS и DCS преследуют только цель повышения качества связи.
Обязательно обратите внимание на экран радиостанции. Весьма желательно, чтобы он был. Так как они делаются на монохромной матрице, информация с них считывается удобно в любых условиях. Хорошо, когда цифры, сообщающие о частоте и канале, на которых ведется работа, а также все специальные символы, сообщающие о режиме работы рации, отображаются достаточно крупным и четким шрифтом, а управляющие кнопки нажимаются удобно, с четким, хорошо ощущающимся тактильным откликом.
Еще одна полезная функция, которая обычно имеется в достаточно дорогих рациях – VOX (голосовое управление). Если у вашей рации она есть, то при подключении специальной гарнитуры можно не пользоваться тангентой, передатчик будет включаться автоматически, когда вы говорите в микрофон.
Полезна и возможность переключать мощность передатчика в режим большой и малой мощности. В этом случае вы можете выбрать, что вам важнее – дальность связи на пределе возможностей рации или время ее автономной работы. Ведь чем меньше будет выходная мощность передатчика, тем дольше аккумулятор проработает без подзарядки.
Обязательно обратите внимание на время автономной работы. Тут все просто: чем больше будет это значение, тем лучше. Разумеется, чем больше будет емкость аккумулятора, тем выше масса рации. Но если вы планируете путешествие по местам, удаленным от населенных пунктов – автономность очень важна. В среднем компактные рации способны проработать в режиме разговора от 8 до 20 часов. В реальных условиях использования это позволяет использовать их без подзарядки в течение нескольких дней. Обратите внимание, что некоторые рации допускают использование батареек АА или ААА, а другие работают только от аккумулятора, да еще и оригинальной конструкции.
Резюме будет следующим. Несмотря на развитие сотовой связи рации нельзя списывать со счетов. Это очень полезное, а во многих случаях незаменимое и очень удобное оборудование. Особенно, если выбрать подходящий под свои задачи вариант.
PS: В этой статье нет ни одного слова «Соседняя«
Персональная радиосвязь. Что? Почем? Зачем?
Здесь не будет никаких схем и скучных лекций об основах радио. Цель статьи – объяснить разницу между имеющимися на рынке моделями. Почему цена может так отличаться, и как это влияет на потребительские характеристики.
Небольшой экскурс
Почти каждый раз, когда в непрофильном кругу заходит речь о средствах персональной радиосвязи, находится кто-то, кто очень удивляется, что подобные устройства все еще активно используются. А аргументация таких скептиков всегда одинаковая: зачем нужны все эти рации, если у каждого в кармане и так есть мобильный телефон с GSM, UMTS, LTE, WiFi, GPS, и еще десятком других страшных слов в комплекте.
Сразу хочу попросить прощения за некоторый снобизм, но по «религиозным» соображениям в этой статье я все-таки буду использовать слово радиостанция.
Конечно, любителям активного отдыха, равно как и профессионалам, работающим группами где-нибудь далеко за пределами теплых кабинетов, ничего объяснять не нужно. Эти люди регулярно пользуются персональной радиосвязью и ее удобство для них очевидно. Но, тем не менее, для остальных поясню ключевые различия мобильных телефонов и радиостанций. Сначала о преимуществах последних.
Автономность. В большинстве случаев персональная радиосвязь осуществляется в так называемом прямом канале, непосредственно от передающего устройства к принимающему. Соответственно, никакая внешняя инфраструктура для такой связи не требуется. Радиостанции прекрасно работают на полюсе и посреди океана, где нет сотовых сетей. Побочный продукт автономности – отсутствие какой-либо платы за связь.
Мгновенность. Радиостанция не требует набора номера и ожидания ответа. Ты просто нажимаешь на кнопку, говоришь, и твои слова сразу доносятся из любого приемного устройства, настроенного на тот же частотный канал. Это бывает очень важно в экстремальных условиях, где тыкать в сенсорный экран, свисая с края обрыва, бывает не всегда удобно.
Широковещание. Одну передающую радиостанцию принимают все, кто находится в зоне ее действия и настроены на ее канал. То есть это связь один-ко-многим, где количество приемников вообще никак не ограничено. Хоть десять, хоть тысяча. Крайне удобно при работе в большой группе, где обычным телефоном пришлось бы обзвонить каждого, потратив на это уйму времени.
Я в курсе про PTT и Zello-подобные сервисы, но мало кто знает, что сообщение через такой канал может приходить с задержкой до десятков секунд. В условиях борьбы с пожаром, например, это вечность.
Теперь о главных недостатках.
Ограниченная дальность. Обратная сторона автономности. Сигнал портативной радиостанции в условиях земной поверхности распространяется обычно на расстояние от нескольких сотен метров до пары-тройки километров. В зависимости от высоты, рельефа, и других факторов. Связи на многие десятки километров, как это иногда показывают в кино или на страничках продавцов, не будет.
Мгновенность. Да, это еще и недостаток. При входящем телефонном звонке можно не спеша вынуть его из кармана, психологически настроиться на прием информации. А вот радиостанция может начать говорить сразу и по делу, без предварительных ласк, так сказать. В результате пионер должен быть всегда готов.
Отсутствие адресности. Обратная сторона широковещания. При связи в группе нельзя вызвать отдельного человека. Максимум, что можно сделать, это в общем канале предложить абоненту перейти на другой канал, где и обсудить персональные вопросы. Это, конечно, гораздо менее удобно, чем прямой звонок по телефону. Да и еще нужно не забыть потом вернуться в общий канал.
Нет подтверждения доставки. Далеко не факт, что переданную информацию принял ее адресат. Не факт, что ее вообще хоть кто-нибудь принял. Например, все абоненты находятся слишком далеко, или их радиостанции настроены на другой канал. Именно поэтому при такой связи правилом хорошего тона является подтверждение факта приема словом «принял» или каким-то подобным образом.
Симплекс. Это когда нельзя одновременно говорить и слушать. Еще и кнопку нажимать. Более того, когда говорит кто-то один, никто другой больше говорить тоже не может. Точнее может, но кого из нескольких говорящих услышит тот или иной абонент – воля случая. Близкий передатчик перекроет дальнего, а вот сигналы равноудаленных передатчиков не наложатся как обычные голоса, а сделают друг друга полностью нечитаемыми.
Ограниченное количество каналов. В отличие от сотовой связи, где за динамическое распределение каналов отвечает сеть, здесь канал выбирают люди, причем его смена часто сопряжена с организационными, а, может, и техническими трудностями. Все это часто ведет к конфликтам в эфире. Для уменьшения влияния этого фактора придумали субтона (CTCSS, DTS и тому подобные «субканалы»), которые позволяют хотя бы не слушать чужую болтовню.
Внимание! Закрытие на субтон не является средством шифрования или иного способа ограничения доступа к вашим разговорам. Эта технология всего лишь закрывает ваш приемник от чужих сигналов на той же частоте. Другими словами, это вы перестаете слышать передачи соседей, а не они ваши.
Отсутствие приватности. Если не уходить в высокие материи шифрованной цифровой связи, то все ваши разговоры могут быть не просто легко услышаны посторонними, но и нарушены чужим в них вмешательством. Некоторые радиостанции имеют в своем составе аналоговый обфускатор сигнала – скремблер, но это сравнительная редкость, да и как шифрование он так себе, что-то типа WEP из мира WiFi, кто захочет – легко раскодирует. Поэтому не забываем старую армейскую мудрость.
Как видим, недостатков выше крыши. Часть из них устранена в профессиональной аппаратуре, но все равно понятно, что радиостанции – это не про бытовую или деловую связь, т.е. не замена телефону.
Мне очень нравится аналогия с сетевыми протоколами.
Сотовый телефон – это TCP. Связь точка-точка; обязательно предварительное соединение с получением согласия на связь от принимающей стороны; гарантированная доставка пакетов; нотификация сторон об аварийном разрыве канала; используется как в локальных, так и в глобальных сетях.
Радиостанция – это UDP. Связь как точка-точка, так и точка-многоточка; никаких предварительных соединений, просто шлешь пакеты и все; нет не только гарантии доставки, но и гарантии того, что кто-то вообще слушает данный порт; аварийный разрыв канала обнаруживается только по отсутствию входящего трафика; чаще применяется в локальных сетях.
При этом никто не говорит, что TCP должен стать заменой UDP. Более того, в «тяжелых» сетевых условиях рекомендуется использовать как раз-таки UDP.
Но, не смотря на все недостатки, такая связь снискала популярность у озвученных выше категорий пользователей. А теперь переходим к теме статьи.
Чуть более десяти лет назад выбора радиостанций фактически не было. Конечно, была и есть дюжина производителей, предлагающих похожие решения по похожей (высокой) цене. Но разница между этими продуктами заключается в основном в оформлении и сервисных функциях. Строятся они все по одному принципу и работают примерно одинаково.
Приемный тракт этих радиостанций построен по супергетеродинной схеме на дискретных элементах или аналоговых микросхемах малой степени интеграции. Передатчик состоит из задающего генератора, совмещенного с модулятором, нескольких каскадов умножения частоты, и усилителя мощности. Тут тоже используются отдельные транзисторы или простенькие микросхемы (а так же гибридные сборки). То есть передатчик и приемник являются аналоговыми устройствами, а из-за того, что некоторые части схемы используются ими совместно, радиостанции такого типа еще называют трансиверами.
Такие устройства я буду далее называть «классическими», ведь принципы их работы известны уже более ста лет.
Сегодня же, благодаря китайским товарищам, на рынке представлено около сотни моделей. Порой похожих друг на друга как близнецы, порой очень не похожих. Но, что главное, цены разных моделей тоже порой отличаются чуть ли не на порядок. Дело в маркетинге и «свистелках», или не только?
RDA и все-все-все
Начнем с самого вкусного по цене и оттого крайне любимого в народе бренда под названием Baofeng. Не буду отрицать, он просто перевернул рынок с ног на голову. Благодаря ему портативные радиостанции превратились из гаджетов в расходный материал. Теперь не нужно откладывать целую зарплату на радиостанцию, достаточно разок не сходить в ресторан. В чем же секрет?
Секрет в этой маленькой микросхеме, всего 5×5 мм, одна тетрадная клетка
Несмотря на некоторый антагонизм радиостанций и мобильных телефонов, своим появлением на свет «Баофенги» обязаны как раз разработкам в области сотовой связи.
Однажды, один инженер спросил себя: если в любом копеечном мобильнике прямо в процессор встроен приемопередатчик с неплохими характеристиками, то почему радиостанции такие сложные и дорогие? Нельзя ли наработки мобильной связи применить для построения такой же дешевой радиостанции?
И закономерно оказалось, что вполне можно. Ведь приемопередатчик радиостанции структурно значительно проще приемопередатчика сотового терминала. Тут и частоты ниже, и переключение прием-передача проще, и требования к стабильности характеристик на порядок мягче. Почему бы и да?
В результате всех этих логических заключений, а потом и инженерных усилий, на свет появилась замечательная микросхема RDA1846, которая включает в себя почти всю радиостанцию. Тут и синтезатор частот, и тракты приемника с передатчиком, включающие в себя все ключевые узлы, и даже интерфейсы SPI и I 2 C для связи с внешним микроконтроллером, более характерные для периферии «ардуин» с «малинками».
Короче, идея сработала на все 200%. Радиостанции на базе этой микросхемы получились примерно той же цены, что и самые дешманские мобильники на базе высоко-интегрированных SoC типа все-в-одном, то есть буквально от двух десятков долларов. И, что тоже очень важно, по некоторым параметрам они даже превзошли классические изделия начального уровня при кратно более низкой цене!
Но наш мир устроен так, что не бывает, чтобы все было хорошо. Где-то должен быть подвох. И он, к сожалению, есть.
Что находится внутри радиостанции Motorola или Kenwood, стоимостью двести долларов? Там очень много разных деталей, среди которых уйма конденсаторов и катушек. Причем, часть катушек еще и с переменной индуктивностью, которую нужно вручную подгонять в каждом экземпляре на этапе производства. Еще обычно есть несколько увесистых кварцевых резонаторов и керамических фильтров.
Все эти детали не запихнуть внутрь кристалла микросхемы. Особенно подстроечные элементы. А если просто вынести их наружу, то получится не намного проще и дешевле, чтобы считать это революцией.
Аналоговые микросхемы приемников и передатчиков, которые содержат в своем составе все, что можно разместить на кристалле, конечно, давно существуют. Но их применение не дает радикальных преимуществ, поэтому многие классические радиостанции все еще базируются на дискретных транзисторах в своей высокочастотной части.
Именно по этой причине интегральные приемники и передатчики строятся по другому принципу. В них аналоговый сигнал подвергается лишь самой минимальной обработке.
Если несколько упростить, то приемник после непродолжительной подготовки переносит сигнал на более низкую частоту, попутно разделяя его на составляющие, и сразу же оцифровывает. Все последующие манипуляции производятся уже над цифровым потоком. Ровно тот же принцип, что у SDR, только алгоритмической обработкой занимается встроенное DSP-ядро, а не отдельный компьютер.
Передатчик наоборот, формирует целевой сигнал полностью «в цифре», и только перед самым выводом его на ножку чипа, подвергает цифро-аналоговому преобразованию и переносу на нужную частоту.
Такой подход позволяет избавиться от 90% тех деталей, которые нельзя вытравить на поверхности кремниевой подложки, а заодно и от всех тех, которые нужно подкручивать в процессе настройки.
Конечно, по количеству элементов схема такого трансивера оказывается на три порядка сложнее аналогового. Но благодаря тому, что вся она теперь размещается на кристалле, который можно штамповать миллионными тиражами, итоговая цена оказалась очень низкой.
В результате получается отличный передатчик, и приемник, который обладает очень хорошей чувствительностью, но имеет некоторые проблемы.
Тот, кто использовал приемники типа RTL-SDR в городе, хорошо знает, как они ведут себя при наличии в эфире мощного мешающего сигнала. Сигнал этот начинает приниматься везде, а не только на своей частоте. А в момент появления такой помехи «проседает» весь спектр, как будто уровень всех остальных сигналов резко уменьшился.
Происходит это из-за того, что диапазон входных напряжений, которые такой приемник может обработать, ограничен схемотехникой входных цепей и разрядностью АЦП. Если типичная чувствительность приемника равна примерно 0.1 мкВ, то даже в идеальных условиях 16-разрядный АЦП упрется в верхний предел своего динамического диапазона уже при входном напряжении всего около 3 мВ. В реальности еще в несколько раз ниже. А такой сигнал легко можно «словить» даже в нескольких километрах от его источника, особенно на внешнюю антенну.
Что происходит при «переполнении» АЦП мощным сигналом? Примерно то же самое, что и при засветке камеры прямым солнечным светом. Каждый видел подобные кадры.
Внутри яркого круга тоже есть ветки и листья, но их не видно
На снимке мы видим, что из-за солнца все цвета поменялись. Темные тона превратились в серые, причем чем ближе к солнцу, тем сильнее искажается цвет. А начиная с некоторой степени приближения уже все пиксели сливаются в сплошной белый цвет и информация о них теряется полностью. Этот порог яркости и есть предел возможностей аналоговых ячеек или АЦП матрицы.
Ровно те же эффекты происходят и в «ослепленном» приемнике. Сильный сигнал заметно подавляет даже то, что далеко отстоит от его частоты. Слабые сигналы при этом начинают тонуть в шумах. А все то, что оказалось рядом с частотой «засветки» – полностью перекрывается помехой.
Это далеко не все негативные последствия перегрузки приемника, но уже достаточно, чтобы объяснить такую неприятную особенность «Баофенгов», как способность принимать помехи от автосигнализаций на любой частоте, даже при большой отстройке от мусорного канала 433.920 МГц. Сигнал рядом расположенной жужжалки в данном случае играет ту же роль, что и прямой солнечный свет на испорченной фотографии.
Можно, конечно, повысить разрядность АЦП до 24 бит и получить неплохой динамический диапазон от 0.1 мкВ до 0.7 В, но тогда нужно будет перевести на 24-битные рельсы и DSP. И заодно не забыть про аналоговые цепи на входе, которые должны потреблять значительный ток для того, чтобы без искажений пропускать через себя почти вольт входного напряжения. Все это можно сделать, но итоговая цена и потребление энергии подобного чипа уже делает его почти бессмысленным по сравнению с аналоговой «классикой».
Кстати, такие решения активно применяются, например, на рынке коротковолновых радиостанций, где проблема динамического диапазона стоит гораздо острее. Но цена их, как я уже сказал, даже выше, чем у классических аппаратов, и вся возня затеяна не для удешевления, а ради огромных возможностей, предоставляемых цифровой обработкой сигнала.
Итак, что мы имеем? «Баофенги» дешевые, компактные, экономичные, чувствительные по приему, но плохо чувствуют себя в загруженном городском эфире.
Их идеальная «среда обитания» – на природе, в море, в пустыне, на полюсе. Короче, подальше от помех, где полностью сможет раскрыться потенциал их чувствительного приемника.
Соответственно, где их применять не нужно – это в авиации и воздухоплавании, на электротранспорте, а в городских условиях быть готовым слушать все сигнализации в радиусе ста метров. И ни в коем случае даже не думать о подключении внешней антенны, в том числе и автомобильной. Вообще ничего кроме штатного «крысиного хвостика» подключать крайне не рекомендую. Чем лучше антенна, тем сильнее проявляются все недостатки RDA-чипа. Вплоть до того, что прием слабых сигналов на внешнюю антенну будет хуже, чем на штатную.
RDA на стероидах
Описанные выше недостатки заставили некоторых производителей пойти на небольшое усложнение и удорожание радиостанции с целью улучшить ее приемные характеристики.
Суть улучшения простая. Раз однокристальный приемник так боится сильных помех, нужно его от них по возможности оградить. Для этого на входе приемника ставятся дополнительные фильтры, состоящие из катушек индуктивности и электрически управляемых конденсаторов переменной емкости – варикапов.
На самом деле варикап – это простой диод, но сейчас не об этом.
Во время установки частоты процессор при помощи встроенного ЦАП меняет напряжение на варикапах так, чтобы их емкость в комбинации с индуктивностью катушек образовывала LC-контуры, настроенные примерно на эту же частоту. Буквально пара таких контуров, соединенные в цепочку, образуют фильтр, который позволяют прямо на входе приемника эффективно отсеять все сигналы, отстоящие от рабочей частоты более чем на несколько мегагерц. В результате радиостанция перестает слышать сигнализации по всему диапазону и вообще работает на прием гораздо лучше.
Ценой улучшений кроме подорожания становится небольшое ухудшение чувствительности приемника из-за потерь в фильтре (ведь остальная схема, в частности усилитель ВЧ, осталась без изменений). Но эти потери с лихвой компенсируется улучшением помехозащищенности, в результате чего способность к приему слабых сигналов в условиях города становится только лучше.
ShiQun SQ-UV25 выглядит точно так же
Какие выводы? Эти радиостанции по качеству приемника занимают промежуточное положение между «Баофенгами» и супергетеродинами. Их можно достаточно комфортно применять в городе со штатной антенной. А в отдаленных местностях даже присоединить наружную антенну по необходимости.
По-прежнему плохо RDA себя чувствует в городе с внешней антенной, и на электротранспорте.
Классика
Классическая схемотехника позволяет приемнику работать в трудных условиях городского эфира и на электротранспорте, где помех еще больше. Но во всем нужно знать меру. Входные цепи даже у супергетеродинного приемника портативной радиостанции заточены в первую очередь на чувствительность и экономичность. Способность противостоять сильным мешающим сигналам хоть и выше, чем у RDA, но использовать внешнюю антенну все равно надо с осторожностью.
Для работы с полноразмерными антеннами рекомендуются только стационарные и некоторые автомобильные аппараты. Их разработчикам не нужно было экономить каждый миллиметр на плате. Даже в режиме приема с закрытым шумоподавителем эти аппараты потребляют от источника питания ток до нескольких ампер. Именно такой ценой достигается широкий динамический диапазон, и поэтому портативная радиостанция никогда не сравнится с ними по этому параметру.
Каков итог? Классические аппараты можно использовать почти без ограничений в любых условиях кроме варианта с внешней антенной в особо загруженном эфире.
Из недостатков более высокая цена и энергопотребление, обычно меньше разных сервисных функций.