О выборе частот для системы радиосвязи

При построении систем радиосвязи нередко возникает вопрос о выборе полосы радиочастот. Как известно, коммерческие системы связи, как правило, строятся в диапазонах 136-74 МГц или 400-480 МГц. Это касается односайтовых, многосайтовых и транкинговых систем.

Неоднократно при исследовании различных объектов мы сталкивались с особенностями распространения радиоволн обоих диапазонов VHF и UHF. На основании как нашего собственного опыта, так и законов физики, мы можем сделать вывод, что для объектов, расположенных на открытом пространстве – аэропорты, разнесённые по местности ангары, терминалы транспортных компаний с большими открытыми территориями, сельская местность, городская местность при условиях высокого подъёма антенн и использования средств радиосвязи вне помещений – гораздо эффективнее работает диапазон VHF 134-176 МГц.

Там же, где нужна связь внутри зданий, сооружений и помещений – в торговых центрах, автосалонах, подземных парковках, жилищных комплексах, производственных участках, научно-исследовательских институтах, многоэтажных отелях, театрах и выставочных и спортивно-концертных комплексах, высотных бизнес-центрах – гораздо лучше себя зарекомендовал частотный диапазон UHF 400-480 МГц.

С точки зрения физики данное явление можно объяснить лучшим распространением радиоволн с длиной около 70см (UHF) через различного рода перекрытия, чем с длиной волны около 2м (VHF) и наоборот – лучшей способностью огибания препятствий в условиях открытого пространства, городской застройки и сельской местности у диапазона VHF, в отличие от UHF.

Определившись с частотным диапазоном для индивидуальных условий работы, следует приступить к изучению вопроса конкретных номиналов радиочастот и дуплексный пар. Если речь идёт о простейшей полудуплексной системе связи с 1 ретранслятором, необходимо учитывать несколько факторов.

Во-первых, будет ли использоваться одна антенна для одновременного приёма и передачи, или же две антенны – одна для сигналов RX, другая для сигналов TX. В преобладающем большинстве случаев используется первый вариант, то есть когда приём и передача осуществляются на одну антенну. Для того, чтобы обеспечить такую возможность, используется специальный дуплексный фильтр, или дуплексёр. Дуплексёры делятся на два основных типа: полосно-пропускающие и полосно-подавляющие. У каждого типа свои особенности. Полосно-пропускающие дуплексеры, как и следует из их названия, пропускают две определённые полосы по несколько кГц, остальные сигналы подавляются. Полосно-подавляющие же напротив, пропускают эфир кроме определённых полос радиочастот. Следует помнить, что для обеспечения эффективной работы системы связи следует выбирать дуплексную пару с разносом от 600 кГц. Такой репитерный сдвиг частоты приёма относительно частоты передачи используется в радиолюбительских ретрансляторах. В коммерческих системах связи часто используют дуплексные пары с разносом 3-12 МГц.

Когда речь идёт о транкинговых системах связи, то есть когда к дуплексёру через дополнительное оборудование подключается более одного ретранслятора, следует рассчитывать на то, что разнос между частотой приёма и передачи должен составлять не менее 3 МГц.

Передающий комбайнер используется для обеспечения одновременной работы нескольких передатчиков в многоканальной транкинговой системе на одну общую антенну, обеспечивая изоляцию нескольких сигналов TX друг от друга. Чтобы это было возможно, необходимо разнести передающие частоты друг от друга не менее чем на 250-300 кГц.

Приемные распределительные панели используются в многоканальных системах радиосвязи для подключения нескольких приемников ретрансляторов к одной общей антенне. С их помощью обеспечивается развязка между входными портами приемников, что необходимо для предотвращения интермодуляционных биений между ними. Для компенсации потерь можно дополнительно установить усилитель.

Разумеется, комплекс RX-TX оборудования вносит в систему связи потери, именно поэтому рекомендуется использовать качественные антенны с большим коэффициентом усиления.

Итак, теперь нам известны параметры, по которым можно не только выбрать подходящий именно для наших условий диапазон частот, но и определить его номинал для создания одноканальной или многоканальной системы радиосвязи.