чем определяется в основном дальность радиосвязи в укв диапазоне
РАДИОСВЯЗЬ НА КОРОТКИХ ВОЛНАХ
Как видно из рисунка, радиосвязь в диапазоне КВ осуществляется как прямым распространением, так и посредством радиоволн отраженных от ионосферы. Несомненно, основной интерес представляет именно отраженные волны. Отражение волн позволяет осуществлять связь на расстояния, намного превышающие прямую видимость.
Очень важным при связи на КВ оказывается тип используемых антенн, а также их правильная ориентация. Например, для связи на расстояния до 500 километров можно установить антенну на высоте около 10 метров, а если нужно передать сигналы на 5000 километров, то необходим подъем антенны на высоту не менее 50 метров. Следует также отметить высокую зависимость дальности распространения коротких волн от состояния ионосферы и конкретных частотных номиналов в пределах диапазона.
РАДИОСВЯЗЬ НА УКВ ДИАПАЗОНАХ
Радиосвязь на частотах свыше 30 МГц возможна, в основном, только в пределах радиогоризонта, т.е. расстояния прямого прохождения радиоволн с учетом шарообразности земной поверхности, так называемой прямой или оптической видимости. В этом случае дальность связи будет зависеть от высоты подъема антенн.
РАСЧЕТ РАДИУСА РАДИОГОРИЗОНТА
Расчет расстояние до радиогоризонта позволяет оценить дальность связи при выбранной высоте установки антенны. Конечно, нельзя всецело полагаться на полученные результаты, так как при расчете не учитываются неровности рельефа, застройка, электромагнитные помех и т.п. Но, несмотря на это, полученные результаты позволят оценить возможную дальность связи и более трезво отнестись к рекламным заявлениям.
Теоретический радиус радиогоризонта (в км) вычисляется по формуле:
D=4.124 √H, где H – высота расположения антенны в метрах.
Для тех, у кого калькулятор не вычисляет квадратный корень, ниже приведена диаграмма зависимости радиогоризонта от высоты установки антенны.
Подразумевается, что антенна второй радиостанции или приемника расположена на уровне земли (без подъема антенны). Если же антенна второй радиостанции или приемника тоже подняты над землей, то необходимо учитывать высоты обеих антенн и полученные дальности сложить.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ДАЛЬНОСТЬ СВЯЗИ И НЕ ТОЛЬКО НА НЕЕ.
К факторам, уменьшающим дальность связи и снижающим ее качество можно отнести возникновение «радиотени», затухание и рассеянье сигналов, интерференцию.
«Радиотень» возникает в случаях, когда на пути распространения сигнала существует (или периодически появляется) какая-либо естественная или искусственная преграда: здания, сооружения, возвышенности, деревья, линии электропередачи, тоннели и т.п. В такие места сигнал либо не доходит вообще, либо доходит сильно ослабленным. К сожалению, бороться с проблемой экранирования весьма сложно. Пожалуй, единственным методом решения проблемы будет создание сложных систем связи с большим количеством зон ретрансляции. Но даже в многозоновых системах связи не всегда удается обеспечить стопроцентное покрытие заданной территории. Примером тому могут служить «дыры» в зоне покрытия систем сотовой телефонии в Ташкенте (некоторые районы с плотной застройкой, тоннели, подземные переходы, метро).
Затухание – ослабление сигнала по мере удаления от передатчика. В основном зависит от частоты сигнала – чем выше частота, тем больше затухание. Затухание можно скомпенсировать повышением мощности передатчиков и чувствительности приемников, а также использованием антенн с большим коэффициентом усиления. В некоторых случаях целесообразно использовать направленные антенны.
Рассеянье это неизбежное следствие распространения энергии из одной точки.
Вспомните, как работает обычный электрический фонарик. Если сфокусировать отражатель фонаря таким образом, чтобы он светил тонким лучом, то можно будет осветить предметы на довольно большом расстоянии. Если же расфокусировать луч, то рассеянного света будет недостаточно, чтобы рассмотреть объекты уже на расстоянии нескольких метров.
Принцип распространения радиоволн аналогичен распространению света. Чтобы получить большую зону охвата необходимо направлять излучение во все стороны. В то же время с увеличением расстояния от передатчика, энергия, попадающая на единицу площади, будет уменьшаться обратно пропорционально квадрату расстояния. Рассеяние нельзя уменьшить (физика!), но можно компенсировать. Например, применив направленные антенны, фокусирующие радиолуч в одном направлении (но тогда сузится зона покрытия). Другим путем компенсации будет повышение мощности передатчика.
Интерференция – сложение двух или более волн, при котором амплитуда результирующей волны зависит от разности фаз исходных волн в данной точке пространства. Если складываются волны с одинаковой фазой, то амплитуда результирующей волны будет увеличиваться, а если с противоположными фазами, то уменьшаться (вплоть до 0). В реальных условиях из-за отражения волн от различных преград, в точке приема могут приниматься множество волн со смещенными друг относительно друга фазами и, следовательно, результирующий сигнал может измениться случайным образом.
Раньше, когда связь была недоступна, услышав слово «рация» у нас возникала ассоциация с милиционером, пожарным, диспетчером в аэропорту, шпионом. Но на сегодняшний день все изменилось в лучшую сторону, для того чтобы пользоваться этим очень удобным и полезным устройством, вам не обязательно быть полицейским, работать спасателем или быть летчиком.
Внимание! Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями части 2 Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Информацию о наличии и стоимости указанных на сайте товаров и услуг уточняйте, пожалуйста, у менеджеров компании.
Теория радиоволн: ликбез
Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.
Радиоволна
Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Период(T) — время одного полного колебательного движения
Частота(v) — количество полных периодов в секунду
Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте: 
Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)
«УКВ», «ДВ», «СВ»
Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.
Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м). 
Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.
Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м). 
Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.
Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м). 
Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.
Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м). 
Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:
Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.
Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.
Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.
AM — FM
Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:
AM — амплитудная модуляция
Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.
FM — частотная модуляция 
Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.
На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.
Еще термины
Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала. 
Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».
Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.
Дальность связи на УКВ
Дальность связи на УКВ
Зона уверенного приёма УКВ определяется расстоянием прямой видимости
Что происходит при проведении радиосвязи?
Антенна неравномерно излучает или принимает электромагнитную энергию в пространстве. Если измерить и изобразить графически эту неравномерность, то получим диаграмму направленности антенны и увидим, куда она усиливает сигнал, а куда ослабляет, и насколько.
Важна не столько мощность генератора сама по себе, сколько количество излученной энергии в сторону приемника. Если мощность большая, но фидер с потерями и антенна направлена не туда, то толку будет мало. Наоборот, маломощный генератор при фидере с малыми затуханиями и эффективной антенной излучит достаточно энергии для уверенного приема. К приемнику это относится в равной мере.
В реальной жизни нет никакой разницы с точки зрения силы принимаемого сигнала между, например, передатчиками мощностью 5W и 4W. Никакой.
Чтобы увеличить дальность вдвое, нужно увеличить мощность вчетверо, а не на одну четвертую. А вот разница в потреблении тока от аккумулятора и разница в нагреве очень существенна. По этому является признаком исключительной безграмотности любая попытка увеличить мощность на десяток-два процентов, поскольку она никак не скажется на дальности связи, но подвергнет сильному риску аппаратуру, а в портативном режиме еще и досрочно высадит аккумулятор. На это часто покупаются новички.
Поэтому, если один из корреспондентов находится в глубоком овраге, туннеле или даже в плотной городской застройке, то дальность радиосвязи может упасть почти до нуля, с какой бы мощностью он ни работал и какая бы эффективная антенна у него не использовалась.
Что же имеем на практике? Есть эмпирические формулы расчета дальности связи, учитывающие кривизну земли и высоту подвеса антенны. Например, суммируем высоту антенн обоих корреспондентов (в метрах), извлекаем квадратный корень и умножаем на коэффициент (ориентировочно 4,124), чтобы получить дальность прямой видимости в километрах. При высоте антенн, скажем, 10 метров над землей каждая, это даст оценочно 18
Длинные волны (радиовещательного диапазона, например) успешно огибают горизонт и уходят намного дальше прямой видимости. Короткие волны хуже огибают препятствия, но все же на практике также уходят за горизонт. Ультракороткие волны намного ближе к оптике и практически бессильны даже перед небольшими препятствиями и почти не проникают за горизонт.
Два автомобиля с СиБи радиостанциями смогут работать на большем расстоянии, чем те же автомобили с УКВ радиостанциями. В нормальный условиях связи прямой волной автомобили скорее всего не услышат друг друга далее
8 км с земли, как бы не наращивали они мощность своих портативок.
На что же могут рассчитывать пользователи радиостанций?
Разные источники дают немного отличающиеся цифры, более или менее оптимистичные. В любом случае, чем ниже частота при сохранении полноценной антенны и чем ближе условия к идеальным (отсутствие препятствий), тем ближе будет результат к максимальному.
По этой причине сибишные портативки (со слишком укороченными антеннами) часто проигрывают УКВ-портативкам, зато автомобили с почти полноценными антеннами или стационарные радиостанции с простыми полноразмерными антеннами нередко выигрывают у УКВ по практической дальности. В городе даже минимальные цифры из приведенных диапазонов окажутся слишком оптимистичными, разве что базовая антенна на крыше высотного здания очень сильно расширит радиус действия.
А как же дальние связи?
10.2. ДАЛЬНОСТЬ РАДИОСВЯЗИ
10.2. ДАЛЬНОСТЬ РАДИОСВЯЗИ
Можно указать целый комплекс факторов, влияющих на дальность и надежность связи в Си-Би диапазоне.
В первую очередь дальность связи, как и в телевидении, определяется максимальным расстоянием прямой видимости (рис. 10.1), которое зависит
Рис. 10.1. К вопросу о дальности радиосвязи
от высоты расположения передающей и приемной антенн над поверхностью Земли:
В связи с тем, что длина волны в Си-Би диапазоне почти вдвое больше, чем в длинноволновом участке телевизионного диапазона, заметнее
сказываются явления дифракции и тропосферной рефракции, благодаря чему зона радиовидимости простирается несколько дальше:
Так, при установке передающей антенны на крыше 9-этажного дома
Трудно переоценить влияние на дальность связи марки кабеля, которым радиостанция соединяется с антенной. Основным фактором здесь является удельное затухание, которое для разных марок кабеля различно. Опытные радиолюбители предпочитают кабель с наименьшим удельным затуханием, что особенно важно при его длине в десятки метров. Аппаратура Си-Би обычно выпускается для работы на кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Для 50-омных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией удельное затухание на частоте 27 МГц можно оценить с помощью табл. 10.5
Таблица 10.5 Удельвое затухание кабеля на частоте 27 МГц
При покупке кабеля для радиостанции часто не известна его марка, однако, приведенная таблица позволяет оценить его удельное затухание, а волновое сопротивление можно определить, разделив диаметр внутренней изоляции на диаметр центральной жилы так, как рекомендуется в разделе 2. 2.
Наконец, дальность связи зависит от вида используемой модуляции. Обычный модулированный сигнал содержит несущую частоту и две боковые полосы. Несущая частота не несет никакой информации о передаваемом сообщении, которая распределена поровну между двумя боковыми полосами. Поэтому излучаемая передатчиком мощность бесполезно тратится на излучение несущей частоты, а наличие двух боковых полос соответствует избыточности информации. Если в передатчике подавить несущую частоту и одну боковую полосу, в другой можно сосредоточить всю разрешенную мощность. Кроме того, для приема одной боковой полосы частот можно вдвое сузить полосу пропускания приемника, что сопровождается уменьшением уровня его собственных шумов и улучшением чувствительности. При однополосной модуляции (SSB) эффективная излучаемая мощность возрастает на 9 дБ, т. е. в 8 раз. Таким образом, однополосный передатчик мощностью 4 Вт эквивалентен двухполосному с несущей мощностью 32 Вт. Дальность уверенной связи при работе SSB возрастает на 50-75 %.
Кроме упомянутых факторов нельзя недооценивать значение согласования антенны с фидером и фидера с радиостанцией. При идеальном согласовании вся энергия передатчика передается фидером в антенну и вся принятая антенной энергия сигнала передается фидером на вход приемника. Для согласования волновое сопротивление фидера должно быть равно входным сопротивлениям антенны и радиостанции. При рассогласовании часть энергии передатчика отражается от фидера, а та часть, которая поступает в фидер, отражается от антенны. В режиме приема часть энергии сигнала, принятого антенной, отражается от фидера, а та часть, которая поступает в фидер, отражается от радиостанции. В фидере помимо прямой волны возникает отраженная, вместо «бегущей волны» возникает «стоячая волна». Степень рассогласования количественно характеризуется либо коэффициентом стоячей волны КСВ, либо коэффициентом бегущей волны КБВ, произведение которых равно единице. Чем лучше согласование, тем меньше КСВ и больше КБВ. Признаком идеального согласования является равенство КСВ=КБВ=1, хотя при КСВ
Трактат о радиотрактах или некоторые маркетинговые заблуждения о радиосвязи
Написать данную статью побудило наличие в сети большого количества маркетинговых заблуждений, информации типа «радиооборудование, работающее на дальности в 100км», «радиооборудование работает на полностью закрытых трассах» и т.п. В принципе, маркетинг на то и существует, чтобы приукрасить тот или иной продукт, однако сейчас всё чаще и чаще сталкиваюсь с тем, что многие коллеги воспринимают данные маркетинговые заявления за чистую монету. В статье постараюсь озвучить и обосновать некоторые утверждения, которые конкретизируют некоторую «маркетинговую информацию».
Прежде чем начать, имеет смысл напомнить общепринятую классификацию диапазонов радиоволн в теории радиосвязи.
Собственно, никто никому не запрещает придумать свою классификацию диапазонов радиоволн, но все классификации в теории радиосвязи обычно строятся либо по частотному типу (УВЧ — ультравысокие частоты), либо по длине волны (УКВ — ультракороткие волны). Пользуются обычно совмещённой классификацией (когда говорят «УКВ», подразумевают определённый частотный диапазон). Некоторая общая классификация диапазонов радиоволн дана в таблице здесь — ну куда же без Википедии.
Дополнение к ней именно по УКВ-диапазону дано в верхней таблице здесь.
Согласно этим данным, всё общераспространённое на рынке оборудование, с помощью которого строятся радиоканалы в диапазоне от 30МГц и выше (есть смысл говорить о верхней границе до 90ГГц), относится к УКВ-диапазону. Т.е. все протоколы классов и семейств типа GSM, WiFi, WiMax, LTE, ШБД, РРЛ и т. д. работают именно в данной категории со всеми присущими данному диапазону особенностями. Радиосвязь в УКВ-диапазоне организуется поверхностной волной, поэтому дальность в пределах Земли не очень велика и ограничивается «кривизной Земли». Когда говорят про радиосвязь, часто все рассуждения сводятся к связи между 2-мя точками. Поэтому чтобы не усложнять нашу статью схемами «точка — многоточка», «многостанционный доступ» и т.д. ограничимся схемой «точка — точка» или «радиоканал».
1. Утверждение первое
Максимальная практическая дальность, на которую можно организовать радиоканал в УКВ-диапазоне — 50-60км. Поясню термин «практическая». Он означает только одно: организовать радиотрассу на большие расстояния возможно, но только в том случае, если будет подходящая высота подвеса оборудования.
Максимальная дальность радиотрассы в УКВ-диапазоне сводится к расчёту по следующей формуле:
D = 3,57 * [²√(H1) + ²√(Н2) + 10 * ³√(λ)]
Где:
3,57 — коэффициент рефракции, учитывающий кривизну поверхностной волны на частотах более 1ГГц. Если частоты менее 1ГГц, то коэффициент будет равен 4,12 или 4,56 (на частотах менее 500МГц).
D — дальность радиотрассы, в км.
Н1, Н2 — высота подвеса приёмной и передающей антенн, в м.
Λ — длина рабочей радиоволны в м. Однако этим параметром при расчётах УКВ-радиотрасс часто пренебрегают из-за его малой величины.
Есть пример рассчитанной таблицы, поясняющий данную взаимосвязь. Согласно данной таблице, чтобы организовать радиотрассу на 50км, потребуется подвесить антенны с обоих сторон выше чем на 49м. Для сравнения, 53м — это верхняя точка современного 16-ти этажного дома. Таблица верна, если поверхность Земли на трассе как бильярдный шар идеально ровная. Если есть разные возвышения рельефа, постройки или деревья — надо поднимать антенны выше, как минимум на величину данных препятствий. Далее нужно ещё компенсировать величину 1-й зоны Френеля, но об этом ниже. В современных условиях на радиотрассе обычно неожиданно оказывается застройка, или какой-нибудь лес, или всё упирается в «нехотение владельцев высотных точек пускать Вас в свою вотчину».
На моей практике были случаи организации УКВ радиорелейной связи на расстояние примерно в 400км. Сеанс связи был организован на старых аналоговых радиорелейных станциях, работающих на антенны с круговой диаграммой направленности, одна из которых была в летящем самолёте (высота более 1000м).
Спутниковая связь работает в том же диапазоне, но там видимость есть всегда, когда спутник связи над горизонтом.
Заметим, значения мощности передатчика и чувствительности приёмника в формуле не участвуют. Дело в том, что влияние мощности на дальность радиосвязи в УКВ-диапазоне мало существенно, ибо диапазон высокочастотный. Мощности у существующего на рынке оборудования измеряются в десятках, реже в сотнях миливатт (встречались величины в 20, 63, 150мВт), варьируются также коэффициенты усиления у антенн. Понятно, что радиооборудование большей мощности и с большим коэффициентом усиления антенны даст лучшую энергетику в канале, но это в основном влияет на скорость канала и его устойчивость при наличии помех, препятствий и т. д., но об этом несколько ниже.
При организации радиосвязи на современном цифровом оборудовании на длинных радиотрассах (более 30км) часто наталкиваются на ограничения, которые накладываются высокими скоростями в канале. При организации высокоскоростных радиотрасс используется радиооборудование, которое применяет довольно сложные способы манипуляции/модуляции сигнала, одновременно несколько поляризаций сигнала, работает с увеличенной шириной полосы пропускания канала. Если протяжённость радиотрассы большая, а мощность передатчика и чувствительность приёмника при этом недостаточные, то на всё это начинает сильно влиять естественная задержка сигнала в канале, отражённые сигналы, это приводит к потерям и переповторам, адаптивному снижению скорости и пропаданию связи, т. е. радиоканал банально часто «падает».
Как-то коллеги из одной сотовой компании рассказывали, как организовали радиорелейную трассу на 50км. По поведению энергетики данной трассы, с их слов, «можно было предсказывать погоду».
2. Утверждение второе
На «полностью закрытых трассах» организовать УКВ-радиосвязь практически нельзя. Традиционно поясню термин «практически». Сделать это можно, но довольно проблематично — нужны ретрансляторы (отражатели), какие-то другие способы обхода препятствий или повышения энергетики в канале. Обычно, когда такое утверждается каким-либо вендором, то речь идёт либо о «полузакрытой трассе», либо связь организуется на «отражённом сигнале».
Теория говорит, что модель радиотрассы описывается не лучом, а фигурами, которые напоминают огурец и стакан вытянутый элипсоид вращения. Это так называемые зоны Френеля, для нас критична 1-я, про неё и будем говорить. При расчёте радиотрассы смотрят, есть ли препятствия на ней, и как они закрывают зону Френеля данной трассы. Практика показывает, что видимость между двумя точками, между которыми нужно организовать радиотрассу, может и быть, а вот при частичном перекрытии зоны Френеля препятствиями, энергетика радиотрассы будет слабенькой, и организовать радиоканал с нужными скоростями будет проблематично. Трасса с 20% закрытия зоны Френеля уже будет «полузакрытой» и будет терять энергетику. Оборудование, которое может реально работать на полузакрытых трассах (30-40% перекрытия зоны Френеля), на рынке стоит довольно дорого, и представлено очень малым количеством вендоров (упоминать не буду, ибо реклама). При закрытии зоны Френеля на 50% и более, нормальная работа радиотрассы без потерь практически нереальна.
Радиус данной зоны Френеля в конкретной части радиотрассы или минимальный просвет до препятствия рассчитывается по формуле:
h = ²√[1/3*D* λ*X/D*(1 — X/D)], где
h — величина «просвета»,
D — длина радиотрассы в м.,
Λ — длина рабочей радиоволны в м,
Х — расстояние до точки препятствия, в м.
В итоге, если подставить в формулу данные по 10км трассе в диапазоне 2,4ГГц, то получим максимальный радиус зоны Френеля на середине трассы более 10м. На 50км это значение будет равняться более 23м.
Компенсировать влияния препятствий на зону Френеля можно либо поднятием точки подвеса антенн ещё на необходимую величину просвета — смотрим рассуждения по Утверждению 1, либо повышением энергетики в канале — новые, обычно сверхбюджетные, затраты на мощность, коэффициенты усиления антенн, проприетарные протоколы отдельных вендоров.
3. Утверждение третье
Скорость в радиоканале, заявляемая продавцом оборудования, реальная скорость в радиоканале fullduplex, пакетная производительность — совершенно разные характеристики, друг с другом часто не совпадающие.
Обычно, когда в характеристиках радиооборудования упоминается скорость организуемого радиоканала, оказывается, что не все йогурты одинаково полезны это общая теоретическая скорость в радиоканале. Т.е. это суммарная скорость в радиоканале «туда» и «обратно». Поясню на примере. Как-то столкнулись с радиооборудованием, про которое заявлялось, что на нём можно организовать радиоканал в 350Мбит/с. Детальное изучение показало, что мы имеем в лучшем случае только теоретические 175Мбит/с FullDuplex. Реально речь шла в лучшем случае о 140Мбит/с, а далее выяснилось, что радиооборудование имело интерфейс 10/100BaseTx, т. е. величину реальной скорости по каким-то веским причинам производитель ограничил до 70-80Мбит/с.
Текущие аппаратные реализации практически всего радиооборудования представляют собой в общем виде сетевой IP-маршрутизатор (той или иной степени функциональности) с радиоприемо-передающим модулем/модулями. Всё это помещено в одну коробку. Работает это примерно так — сетевой протокол обрабатывается железом под спецификации радиопротокола (обычно 802.11) и выдаётся в эфир. Естественно, для этого требуется некоторая мощность аппаратной начинки. Отсюда и ограничения, которые характеризуются пакетной производительностью.
Пакетная производительность — это характеристика радиооборудования, которая показывает какой будет скорость в канале, если пойдёт «тяжёлый» трафик. К «тяжёлому трафику» обычно относят трафик, который генерируется приложениями, использующими пакеты малого размера (VoIP, TV и т.д.). Есть старенькая статья, в которой осуществляется подробный анализ пакетной производительности оборудования WiFi, применяемого в сетях ШБД. Статья, конечно, направлена на рекламу конкретного типа оборудования и конкретную компанию, но анализ, которым пользуется автор, на мой взгляд правильный. Итог статьи, если опустить всю рекламу, таков. Если не знать пакетную производительность конкретного радиооборудования, то можно получить неприятный сюрприз в виде максимальной скорости на радиоканале в 16% от заявленной. Знаю только одного вендора, у которого пакетная производительность оборудования реально совпадает с заявленной скоростью на радиоканал. Этого данный вендор добился применением исключительно проприетарных протоколов в работы своего оборудования. Гораздо чаще бывает, что пакетная производительность — это не задокументированная характеристика.
4. Утверждение четвёртое
По теме, касательно того, кому нужно получать разрешение на работу в разрешённом диапазоне, а кому нет, остановлюсь очень кратко, ибо это тема для отдельного разговора. Порядок получения разрешения может иметь разрешительный характер или уведомительный. Он довольно сложен, всё зависит от того, кто мы — юридическое или физическое лицо, организуем радиоканал в коммерческих целях или для собственного пользования, оборудование какой мощности используем, используем в помещении или вне его, на какую высоту подвешиваем, в каком диапазоне работаем.
В принципе, можно ориентироваться на то, что если мы используем в помещении или на улице в диапазоне 2,4-2,4835ГГц оборудование мощностью до 100мВт, не предоставляем коммерческие услуги через него, то можно не получать разрешения. То же самое справедливо для диапазона 5,15-5,25ГГц для оборудования мощностью до 200мВт, но только внутри помещения. Но опять же, нужно понимать, что во всех подобных случаях, как всегда есть нюансы, к примеру, мощность 100мВт — это мощность на выходе из антенны, т. е. она получается из мощности самого передатчика с учётом коэффициента усиления антенны.
Справедливости ради нужно добавить, что на любые радиоканалы диапазона 76-86ГГц получать разрешения не нужно.
В сухом остатке имеем очевидную банальность следующий итог. С точки зрения соотношения цена-качество, при учёте озвученных утверждений:
1. Есть смысл рассматривать организацию радиоканала в условиях городской застройки, если нужное расстояние не превышает 10км. Обычно эффективно использовать на расстоянии 3-5км.
2. Есть смысл рассматривать организацию радиоканала в условиях открытой местности, если нужное расстояние не превышает 20км. Обычно эффективно использовать на расстоянии 12-15км.