Дальность радиосвязи CB (27 МГц), LPD и PMR диапазонов

Новички, очень часто задают один и тот же вопрос - а на сколько "берет" рация, давайте с этим немного разберемся.

Радиовидимость
Начнем с того, что физику никто не отменял, а радиоволны этих диапазонов распространяются в условиях прямой видимости, т.е. радиогоризонта, который расчитывается по формуле:
D=3.57*(√h1+√h2)
D - радиогоризонт в км;
h1, h2 - высота антенн над уровнем земли в м.

Энергетика
1. Зависимость напряжённости электрического поля от расстояния
Напряжённость электрического поля E в точке приёма убывает обратно пропорционально расстоянию r:
E=E0/r
Где:
E — напряжённость электрического поля в точке приёма (В/м);
E0 — напряжённость на расстоянии 1 м от передатчика;
r — расстояние от передающей антенны (м).

Следствие: Если расстояние увеличивается в 2 раза, то напряжённость поля уменьшается в 2 раза.

2. Зависимость напряжённости поля от мощности передатчика
Напряжённость электрического поля E в точке приёма связана с мощностью передатчика P следующим образом:
E ∝ √P

Следствие:
Чтобы увеличить напряжённость поля в 2 раза, мощность передатчика нужно увеличить в 4 раза.
В 3 раза → в 9 раз.
В 10 раз → в 100 раз.
Но это в идеальных условиях, на практике все немного иначе.

3. Зависимость дальности связи от мощности передатчика
Для увеличения дальности связи r в 2 раза мощность передатчика P необходимо увеличить в 16 раз.

Вывод: Увеличение мощности передатчика — неэффективный способ увеличения дальности связи. В практике используют усиленные антенны, направленные диаграммы излучения и более чувствительные приёмники.

Еще раз: Для увеличения дальности радиосвязи в 2 раза, мощность передатчика необходимо увеличить в 16 раз.

Это связано с тем, что дальность радиосвязи пропорциональна корню четвертой степени из мощности передатчика (при условии, что все остальные параметры, такие как чувствительность приемника, частота, условия распространения, остаются неизменными).

Вот объяснение:
Уравнение дальности радиосвязи (упрощенно):
Дальность ∝ √⁴(Мощность)
• Дальность: Радиус зоны покрытия.
• Мощность: Мощность передатчика.

Расчет:
1. Пусть D1 - это исходная дальность, а P1 - исходная мощность.
2. Пусть D2 - это увеличенная дальность (в 2 раза больше), а P2 - требуемая увеличенная мощность.
D2 = 2 * D1
3. Запишем соотношения:
D1 ∝ √⁴(P1)
D2 ∝ √⁴(P2)
4. Разделим второе уравнение на первое:
D2 / D1 = √⁴(P2) / √⁴(P1)
2 = √⁴(P2 / P1)
5. Возведем обе части уравнения в 4-ю степень:
2⁴ = (√⁴(P2 / P1))⁴
16 = P2 / P1
6. Таким образом:
P2 = 16 * P1

Вывод:
Чтобы увеличить дальность в 2 раза, мощность передатчика необходимо увеличить в 16 раз.

Важные замечания:
• Это упрощенная модель. На практике дальность радиосвязи зависит от многих факторов, включая:
• Частоту радиоволн
• Условия распространения радиоволн (рельеф местности, наличие препятствий, погодные условия)
• Чувствительность приемника
• Коэффициент усиления антенн
• Потери в кабелях
• При реальных расчетах необходимо учитывать все эти факторы.
• Увеличение мощности передатчика не всегда является оптимальным решением для увеличения дальности, так как это может привести к помехам и увеличению энергопотребления. В некоторых случаях более эффективным может быть использование более чувствительного приемника или антенны с большим усилением.

В заключение, для удвоения дальности радиосвязи, мощность передатчика теоретически необходимо увеличить в 16 раз.

∝ знак прямо пропорционально, иными словами:
x ∝ y
x = k * y
Где k константа