Любительские диапазоны радиочастот

Радиочастотные каналы во всех странах мира считается стратегическим государственным ресурсом, для пользования которым требуются разрешения. При этом некоторые частоты выделены специально для «свободного» пользования, для гражданской радиосвязи. При этом разброс частот достаточно большой: современные рации работают в диапазонах CB, LB, LPD, PMR, UHF и VHF.

Стандарты и частоты

За каждым из стандартов зафиксирован определенный частотный ресурс. В зависимости от физических параметров волны, она имеет свои особенности, включая максимальную дальность. Приведем краткую характеристику каждого из диапазонов.

CB (Citizen Band) или «гражданский диапазон». Частота – 27 МГц Классический частотный ресурс для пользования гражданскими лицами без соответствующих разрешений. Находит самое широкое применение, так как отличается достаточно большой дальностью связи. В частности, частота 27.135МГц – это стандартная в России частота дальнобойщиков и автомобилистов, в кабинах которых установлены автомобильные рации.
LPD (Low Power Device) или «диапазон маломощных устройств». Частотный диапазон 433.075 МГц до 434.775 Мгц. Формально в данном диапазоне должны работать устройства с мощностью передатчика не более 0,01 Вт и применяются только для связи малого радиуса действия (несколько метров). Широко применяется этот диапазон для радиосвязи с различными техническми устройствами (например, автомобильные сигнализации).

PMR (Private Mobile Radio) или «диапазон частной мобильной радиосвязи». Частотный диапазон 446,000—446,100 MHz. Предназначен для применения частных бытовых аналоговых раций с мощностью передатчика не более 0,5 Вт. Зачастую применяются как альтернатива CB частотам. Радиус действия – до нескольких километров при условии прямой видимости.

VHF (Very High Frequency) или «очень высокие частоты», или в российской терминологии УКВ. Частота 136-174 МГц. Главный частотный диапазон для раций, работающий с частотной модуляцией (FM). Применяется также в качестве рабочей частоты для цифровых радиостанций. Особенность волн – распространение по прямой линии в пределах видимости. Они не отражаются от ионосферы, а уходят в космос, потому передача отраженных сигналов невозможна. Следует учитывать, что многие частоты данного диапазона запрещены для свободного использования радиолюбителями.

UHF UHF (Ultra High Frequency) или в российской терминологии дециметровые волны (ДМВ) на частоте 400-430 МГц. Широко распространены в качестве несущих частот для профессиональных радиостанций, как портативных, так и автомобильных. Активно используются для цифровой радиосвязи, так как обеспечивают компактную передачу цифрового сигнала на достаточно большие расстояния (зачастую до 100 км).

Служебные частоты

Отдельно выделены служебные частоты, являются закрепленными за определенными госслужбами и ведомствами, и они не требуют получения разрешения, но использоваться они могут только этми конкретными службами. Использование служебных диапазонов частными лицами и компаниями приведет к получению штрафов.

Часто приемные устройства имеют положения переключателей AM-FM. Это два вида частотной модуляции. AM - изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона. Имеет низкую помехоустойчивость. FM - по сути тот же аналоговый вид модуляции, но более помехоустойчивый и поэтому широко применяемый.
Если военнослужащие применяют портативные радиостанции, то они работают в диапазонах VHF/UHF и радиостанции должны быть цифровыми, т.е. стандарта DMR.

Для облегчения перехода профессиональной аппаратуры на цифровые методы Европейским Институтом Коммуникаций и Связи (ETSI) в свое время был разработан ряд форматов, в которых использовался 2-х интервальный протокол TDMA. На его основе созданы и внедрены стандарты мобильной GSM и радиосвязи DMR, широко распространенные во всем мире.

Европейские стандарты цифровой радиосвязи: TETRA, АРСО-25, dPMR, NXDN,
e-DMR

DMR — Digital Mobile Radio (Цифровая Подвижная Радиосвязь) это открытый стандарт для цифровой радиосвязи.

Во многих выпускаемых радиостанциях всё также сохраняется возможность аналоговой работы. Поэтому пользователь, имея в эксплуатации ряд аналоговых радиостанций и приобретая новые стандарта DMR, может быть уверен, что новые станции хорошо работают как в новом “цифровом” стандарте, так и легко сопрягаются со старым парком аналоговых радиостанций. Это позволяет осуществить переход на цифровые виды связи постепенно, не меняя все радиостанции одновременно, а по мере замены всего парка сразу перейти на цифровую высококачественную связь.

DMR стандарт предназначен для работы в рамках существующей сетки частот 12,5 кГц, используемой в лицензированных полосах частот наземной подвижной радиосвязи во всем мире, и для удовлетворения будущих нормативных требований к каналам, эквивалентным 6,25 кГц. Основной задачей стандарта является определение доступных цифровых систем с низкой сложностью.

Tier I. Используется в рациях с безлицензионным диапазоном частот PMR 446 МГц и с максимальной мощностью передатчика 0.5 Вт. Количество каналов на этом уровне ограничено, не используются ретрансляторы и недоступны сетевые возможности;
Tier II. Уровень DMR для лицензируемых диапазонов 66-960 МГц. Предлагается для портативных и базовых радиостанций в конвенциональных системах радиосвязи с небольшим количеством пользователей;
Tier III. Подходит для транкинговых систем радиосвязи с большим количеством абонентов. На этом уровне реализуются все возможности DMR: работа с ретрансляторами и внешними антеннами, передача данных всех типов, поддержка сетевых протоколов IPv4 и IPv6 и другие.

Преимущества цифрового стандарта DMR:

цифровой протокол дал большие возможности по шифрованию и маскировке переговоров от прослушивания;
можно обмениваться текстовыми сообщениями, пакетными данными, в том числе, отправлять GPS-координаты абонента;
для организации радиосети требуется меньше ретрансляторов и соединительных узлов, за счет использования временного разделения канала на два таймслота TDMA, с шириной полосы 12,5 кГц;
возможность осуществлять индивидуальный (конкретную радиостанцию), групповой (несколько радиостанций объединены в группу),общий вызов (как при аналоговой связи);
за счет использования цифровых вокодеров AMBE+2, которые передают не голос, а семплы, улучшилось качество передача речи. Посторонних внешних шумов в стандарте DMR нет, даже если вы находитесь в шумной локации, радиостанция передаст только ваш голос без внешних шумов;
за счет меньших энергозатрат для передачи информации голоса или данных работа аккумуляторной батареи стала больше на 50%;
способность работать в цифровом и в аналоговом режимах без потерь характеристик интерфейсов.

dPMR

Стандарт dPMR (аббревиатура Digital Private MR) реализован на технологии открытого доступа к частотному каналу, состоящему из двух полос по 6,25 кГц (FDMA).

Дополнительная информация: Он также относится к открытым стандартам, составляющим определенную конкуренцию уже рассмотренному ранее DMR.

Этот формат разработан тем же институтом ETSI, а его основное назначение – реализация бюджетных цифровых решений в различных режимах связи. За счет сужения полосы частот качественные показатели соответствующей аппаратуры несколько уступают изделиям, работающим в стандарте DMR.

NXDN

NXDN является практически полным аналогом стандарта dPMR. Он основан на той же технологии FDMA, в основу которой заложено разделение каналов на более узкие полосы шириной по 6,25 кГц.

Основное отличие NXDN от dPMR состоит в том, что этот стандарт не относится к открытым проектам. Это – результат совместной разработки двух компаний (Icom Incorporated и Kenwood Corporation), то есть он является их частной собственностью. Работающая на его основе аппаратура выпускается только этими корпорациями. Ее недостаток – узкая полоса пропускания и невозможность унификации с другими системами.

PDT

Одной из разновидностей уже рассмотренного формата DMR является стандарт PDT (Professional Digital Trunking).В нем применяется тот же протокол TDMA с разделением полосы частот 12,5 кГц на 2 временных канала (тайм слота).

Однако в отличие от DMR этот стандарт является собственностью органов безопасности Китая, то есть имеет статус национального. Доступ к соответствующей аппаратуре, естественно, ограничен, что следует отнести к его недостаткам.

e-DMR

Подобно NXDN, стандарт e-DMR относится к частным разработкам производителя аппаратуры связи «Detracom» из Франции. По аналогии с DMR в основу стандарта заложена технология TDMA, предполагающая временное разделение полосы частот шириной 12,5 кГц на два слота. Данный вариант – типичный пример деятельности производителя, создавшего собственный протокол и представляющего продукт, выходящий за рамки стандартных платформ.

«Detracom» предлагает к продаже образцы оборудования, линейка которого включает портативные радиостанции, а также базовую аппаратуру собственного производства. На их основе созданы цифровые системы, работающие в следующих диапазонах:

30-50 МГц.
68-88 МГц.
146-174 МГц.

В их работе предусматривается полнодуплексный вызов голосом. Как таковых преимуществ этот стандарт не имеет. К его недостаткам может быть отнесена специфичность используемого оборудования.