Короткие волны

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис

Короткие волны (также декаметровые волны) — диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц (длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м).

Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. Поэтому, путём многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли, они могут распространяться на большие расстояния. Короткие волны используются для радиовещания, а также для любительской и профессиональной радиосвязи. Качество приёма при этом зависит от различных процессов в ионосфере, связанных с уровнем солнечной активности, временем года и временем суток. Так, днём лучше распространяются волны меньшей длины, а ночью — большей. Для связи между наземными станциями и космическими аппаратами с высотой орбиты выше ≈500 километров они непригодны, так как не проходят сквозь ионосферу (при низких уровнях мощности).

На коротких волнах наблюдаются замирания — изменения уровня принимаемого сигнала. Они проявляются как кратковременное снижение амплитуды несущей частоты или вовсе ее пропадание. Замирания возникают из-за того, что радиоволны от передатчика распространяются к приёмнику разными путями и поступают с разной фазой, из-за чего может возникать снижение амплитуды за счет деструктивной интерференции на антенне приёмника.

Влияние слоёв ионосферы на распространение радиоволн в КВ-диапазоне

Слой F2 — самый верхний из ионизированных слоёв ионосферы. Концентрация этого слоя повышается днем, летом она выше, чем зимой. Максимальное распространение для связи одним скачком до 4000 км. Чем выше концентрация слоя, тем более высокая частота может ещё отразиться от ионосферы. Максимальная частота, при которой происходит отражение, называется максимально применимой частотой (МПЧ). С увеличением угла отражения МПЧ возрастает.

Слой F1 — существует только днем. Максимальное распространение для связи одним скачком до 3000 км. Ночью сливается со слоем F2.

Слой Е — отражающий слой, наименее подвержен солнечной активности. Максимальное распространение для связи одним скачком до 2000 км. МПЧ зависит только от угла отражения.

Слой Es — слой Е спорадический. Возникает спорадически (изредка), чаще в экваториальных широтах. Характеристики как у слоя Е.

Слой D — самый нижний из ионизированных слоёв ионосферы и единственный поглощающий слой для радиоволн КВ диапазона. Существует только днем. Ночью исчезает. При исчезновении слоя D ночью, становится возможен прием слабых и далеко расположенных радиостанций. Из-за уменьшения МПЧ радиоволны отражаемой слоем F2 и увеличением помех из-за пропадания слоя D, ночью, профессиональная радиосвязь в КВ диапазоне затруднена.

«Аврора» — отражения радиоволн от северного сияния. Таким видом связи впервые воспользовался Румянцев Г. А., легендарный советский радиолюбитель, радиоспортсмен и конструктор.

Прогноз МПЧ — расчет МПЧ производится по месячным, пятидневным и ежедневным прогнозам. В России эти прогнозы выдаются Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской Академии наук (ИЗМИРАН).

Оптимальная рабочая частота оценивает максимальную частоту, которая должна использоваться для данной критической частоты и угла падения. Это частота, выбранная во избежание неоднородностей атмосферы.

Вещательные диапазоны КВ

Радиовещание на КВ ведется на участках с длиной волны около[1]:

  1. 11 метров, 25.60 — 26.10 МГц (11,72 — 11,49 метра).
  2. 13 метров, 21.45 — 21.85 МГц (13,99 — 13,73 метра).
  3. 15 метров, 18.90 — 19.02 МГц (15,87 — 15,77 метра).
  4. 16 метров, 17.55 — 18.05 МГц (17,16 — 16,76 метра).
  5. 19 метров, 15.10 — 15.60 МГц (19,87 — 18,87 метра).
  6. 22 метра, 13.50 — 13.87 МГц (22,22 — 21,63 метра).
  7. 25 метров 11.60 — 12.10 МГц (25,86 — 24,79 метра).
  8. 31 метр, 9.40 — 9.99 МГц (31,91 — 30,03 метра).
  9. 41 метр, 7.20 — 7.50 МГц (41,67 — 39,47 метра).
  10. 49 метров, 5.85 — 6.35 МГц (52,36 — 47,66 метра).
  11. 60 метров, 4.75 — 5.06 МГц (63,16 — 59,29 метра).
  12. 75 метров, 3.90 — 4.00 МГц (76,92 — 75 метров).
  13. 90 метров, 3.20 — 3.40 МГц (93,75 — 88,24 метров).
  14. 120 метров (средние волны), 2.30 — 2.495 МГц (130,43 — 120,24 метра).

Днем для дальних связей используют волны длиной 10 — 25 м (частоты 15100 — 21900 кГц), так как такие волны способны отразиться при малом угле возвышения от слоя F, применение волн длиной 30 — 100 м не целесообразно, так как идет сильное поглощение волн в нижних слоях ионосферы, что вызывает необходимость увеличивать мощность передатчиков.

Ночью для дальней связи используют волны длиной 30 — 100 м (частоты 3000 — 10000 кГц), так как потери в нижних слоях ионосферы не столь значительны, слой D отсутствует, а у слоя E сильно падает ионизация. Днем для дальних связей не используют из-за сильного поглощения.

Поэтому днем применяют наиболее высокочастотные поддиапазоны КВ, ночью — низкочастотные поддиапазоны КВ[2].

В отдельных случаях применяется "инверсное" вещание, когда днём ведётся вещание на ночных диапазонах, а ночью на дневных. Применяется это для случаев, когда необходимо "ограничить" дальность радиовещания, например для радиостанции вещающей исключительно для данной местности.

Любительские диапазоны КВ

В первые десятилетия существования радио считалось, что волны короче 250 м малопригодны для практических целей. Поэтому весь КВ диапазон был предоставлен в распоряжение любителей-энтузиастов для экспериментов. Первым законодательным актом, регламентировавшим любительскую радиосвязь, был «Закон о радио», принятый Конгрессом США в 1912 году. По мере совершенствования техники радиосвязи выяснилось, что при определенных условиях на КВ возможна связь на дальние расстояния даже при минимальной мощности передатчика.

В настоящее время для любительской связи на КВ выделены строго определённые диапазоны частот, которые несколько отличаются для разных стран мира. Так, в Российской Федерации Решение Государственной комиссии по радиочастотам при Минкомсвязи России от 15.07.2010 № 10-07-01[3] с изменениями согласно Решению ГКРЧ от 16 апреля 2018 года № 18-45-02[4] устанавливает для радиостанций любительской службы на территории России следующие КВ-диапазоны[5]:

  1. 135,7 — 137,8 кГц (2 200 метров, условно считается коротковолновым)
  2. 1810 — 2000 кГц (160 метров, условно считается коротковолновым)
  3. 3500 — 3650 кГц (80 метров)
  4. 3650 — 3800 кГц (на вторичной основе)
  5. 7000 — 7200 кГц (40 метров)
  6. 10 100 — 10 150 кГц (30 метров, на вторичной основе)
  7. 14 000 — 14 350 кГц (20 метров)
  8. 18 068 — 18 168 кГц (17 метров, на вторичной основе)
  9. 21 000 — 21 450 кГц (15 метров)
  10. 24 890 — 24 990 кГц (12 метров, на вторичной основе)
  11. 28 000 — 29 700 кГц (10 метров)

Радиовещание на коротких волнах

В настоящий момент на русском языке на коротких волнах вещают государственные (теле-)радиокомпании стран Европы[6]:

  • Румынии (радиоканал «Radio Romania International» радиокомпании «Radio Romania»),
  • Турции (радиоканал «Голос Турции» телерадиокомпании «TRT»),

Юго-Восточной Азии:

Южной Азии

  • Индии (радиоканал «Всеиндийское Радио» одноимённой радиокомпании), 11,62 МГц, DRM

Передней Азии

  • Ирана (радиоканал «Голос Исламской Республики Иран» одноимённой радиокомпании),

а также религиозные радиоканалы:

  • KNLS — Станция Новой Жизни,
  • HCJB — Голос Анд,
  • Всемирное Радио Адвентистов — Голос Надежды,
  • WWCR — Worldwide Christian Radio,
  • WHRI — World Harvest Radio,
  • Far East Broadcasting Company (FEBC) — Радио Теос.

Проект цифрового радиовещания в Арктике

Распоряжением Правительства РФ от 28 марта 2010 г. № 445-р признано целесообразным внедрение в Российской Федерации системы цифрового радиовещания DRM — Digital Radio Mondiale[7].

Формат DRM — это единственный цифровой стандарт, разработанный для частот ниже 30 МГц. Преимущества[8]:

  • существенное улучшение качества вещания;
  • возможность многоканального (2—3 радиопрограммы) вещания в одной полосе частот;
  • возможность предоставления дополнительных услуг (передача текстовой и видеоинформации, различных радиовещательных сервисов);
  • возможность создания системы оповещения населения о чрезвычайных ситуациях с адресной передачей дополнительной информации;
  • сокращение эксплуатационных расходов по сравнению с аналоговым вещанием на 25 — 30 %.

Примечания

  1. ЧАСТОТНЫЕ ДИАПАЗОНЫ РАДИОСВЯЗИ И РАДИОВЕЩАНИЯ. Дата обращения: 28 марта 2020. Архивировано 13 февраля 2020 года.
  2. 7-5. РАСПРОСТРАНЕНИЕ КОРОТКИХ ВОЛН (недоступная ссылка). radio-1895.ru. Дата обращения: 14 января 2016. Архивировано 28 ноября 2015 года.
  3. Решение ГКРЧ от 15.07.2010 № 10-07-01 «О выделении полос радиочастот для радиоэлектронных средств любительской и любительской спутниковой служб». Дата обращения: 9 мая 2020. Архивировано 30 ноября 2020 года.
  4. Приложение к решению ГКРЧ от 16.04.2018 № 18-45-02. Дата обращения: 9 мая 2020. Архивировано 23 мая 2020 года.
  5. Радиочастоты : Союз Радиолюбителей России. srr.ru. Дата обращения: 11 апреля 2022. Архивировано 2 апреля 2022 года.
  6. Частотные расписания радиостанций на русском языке. Дата обращения: 3 апреля 2016. Архивировано 9 марта 2021 года.
  7. Распоряжение Правительства РФ от 28 марта 2010 г. N 445-р. Дата обращения: 28 марта 2020. Архивировано 28 марта 2020 года.
  8. РАДИО РУССКАЯ АРКТИКА: ПЕРВАЯ ЦИФРОВАЯ РАДИОСТАНЦИЯ РОССИИ. Дата обращения: 28 марта 2020. Архивировано 22 декабря 2018 года.

Ссылки