АНОМАЛИЯ
В.БЕСЕДИН, UA9LAQ, г.Тюмень.
После двух месяцев довольно прохладного и влажного лета с северо-западными ветрами, наконец подул ветер с юга. Погода с 1 августа установилась жаркая, небо приобрело ровную голубовато-серую окраску, солнце светило неярко, "вполнакала", пробиваясь к земной поверхности словно через пелену дыма, температура воздуха поползла вверх, "точка росы" стала все больше и больше отличаться от нее, сигнализируя о снижении влажности воздуха... Это - внешнее описание тропосферной аномалии, наделавшей столько шума в радиолюбительских кругах и позволившей провести такие необычные по расстояниям УКВ-связи. Носимые, возимые, стационарные... с набором антенн и с одной единственной... каких только экспериментов не было проведено во время отличного прохождения радиоволн на УКВ-диапазонах 1-2 августа 2001 г.! А вот на KB в это время люди приуныли, о дальнем прохождении можно было забыть. Прокаленные южным солнцем, пересушенные воздушные массы, ударившись об "утюг" холодного антициклона (рис.1), ушли вверх, медленно сворачиваясь в огромную трубу, которая на двое суток лишила ультракоротковолновиков покоя и сна, создала невыносимые условия для функционирования транковых сетей и явилась причиной жалоб на помехи УКВ-радиовещанию и телевидению. В УКВ ЧМ-радиовещательных диапазонах творилось что-то невообразимое - иногородние станции появлялись волнами, то почти без помех, то снова в хаосе эфирного шума. На ТВ-каналах присутствовала интерференционная картина, местные станции фединговали не хуже чем на КВ. Что творилось в это время в УКВ-эфире на любительском диапазоне 144...146 МГц, невозможно представить! Мне, в силу сложившихся обстоятельств, пришлось довольствоваться наблюдением происходящего в эфире только в ЧМ-режиме. Своими наблюдениями и выводами, с учетом многолетнего опыта работы в эфире, хотелось бы поделиться с читателями журнала. В аномальном прохождении 1-2 августа 2001 г. особо следует отметить возможность проведения дальних связей через репитеры. Как правило, на одном энтузиазме в наше время репи теры не строят, поэтому хотелось бы отдать должное "отцам" этих замечательных устройств, позволяющих услышать "слабые" и "отдаленные" голоса, в том числе и тюменским - Сергею Анисимовичу Сушко, UA9LBG, и Юрию Артуровичу Ланге, RA9LAP. В конце июля, после очередного ремонта, наконец заработали оба тюменских репитера - RR9LA (145000/145600 кГц, ответственный - UA9LBG, антенны - на 12-этажном монолитном доме) и RR9LB (145100/145700 кГц, ответственный - RA9LAP, антенны - на трубе ТЭЦ, приемная - 235 м, передающая - 190 м над уровнем земли). Как сообщил Юрий Ланге, RA9LAP, которому уже пора присваивать квалификацию альпиниста, мощность передатчика репитера в дни аномального прохождения составляла примерно 1 Вт, что не помешало ему "забивать" сигналы миасского репитера, находящегося в Челябинской области и работающего на тех же частотах, что и тюменский.
Рис. 1
Чтобы проводить связи через миасский репитер, местный приходилось периодически выключать, и, тем не менее, к концу прохождения возник конфликт - один из челябинских радиолюбителей упрекнул в сердцах: "Что же вы лезете в наш репитер!". Отсюда следует вывод, что давно пора составить частотный план репитеров и соотнести его с взаимным местоположением репитеров, но с условием, чтобы частоты репитеров повторялись на расстояниях не менее 500 км. Недавно принятая частотная сетка 12,5 кГц должна облегчить составление такого плана. Прямые ЧМ-связи на УКВ отличаются куда меньшей "дальнобойностью", чем проведение таковых через репитеры - это вновь было подтверждено 1-2 августа 2001 г. Наличие эффективных антенн при таких прохождениях желательно, но не обязательно. Подтверждением тому является QSO, проведенное через тюменский репитер с одной из уральских радиостанций, расположенной на вершине горы (примерно 600 м), на обычную штатную "резинку" портативной радиостанции. Неплохо "вели себя" штыревые антенны, но всегда решающую роль играла высота установки антенны. Увеличением мощности передатчика можно поправить ситуацию, но зависимость между высотой подвеса антенны и мощностью передатчика при одинаковых силах сигналов на приемной стороне имеет нелинейный характер - однозначно требуется резко увеличивать мощность передатчика при приближении антенны к поверхности земли. Большую часть времени аномального УКВ-прохождения обстановку в эфире мне пришлось наблюдать через приемник переносной радиостанции с подключенной к нему антенной - 6-элементным "квадратом", расположенным на втором этаже деревянного дома, в низком месте, на уровне подножия основной массы городских строений, образно выражаясь, "из ведра". Несмотря на это, сигналы репитера RR9CC из г.Камышлова Свердловской обл. проходили до 7 баллов по шкале S-метра радиостанции. Имея максимальную мощность 4...5 Вт, мне не удалось провести ни одной радиосвязи ни напрямую, ни через иногородние репитеры, хотя слышал многих и пытался вызывать. Тщетно! Слышал и CW-сигналы на частоте 144050 кГц, но разобрать, естественно, в режиме ЧМ ничего не удалось, а на мои манипуляции реакции не было никакой, кроме "QRZ?" (насколько я смог разобрать). Под рукой не оказалось даже радиовещательного приемника, чтобы с его гетеродина подать сигнал для смесителя и "прочитать" телеграф. Довольствовался связями через местный репитер, сравнивал принимаемые сигналы иногородних репитеров и радиостанций, наблюдал, измерял, делал выводы... Итак, для DX-работы на УКВ необходимо (конечно, если есть выбор) располагать аппаратуру на господствующих высотах, антенны - на высотных домах, высоких мачтах, с таким расчетом, чтобы горизонт не был закрыт, например, железобетонными и массивными домами. "Безопасное" расстояние до таких домов составляет 7... 10 км при ровном рельефе местности. Антенны должны иметь максимальную эффективность и возможность дистанционного вращения с индикацией направления излучения. Разрывать коаксиальный кабель, применяемый для питания вращающихся антенн, переходом со скользящими контактами не следует. Во-первых, возникает неоднородность и рассогласование в фидере. Во-вторых, трущиеся контакты быстро изнашиваются и требуют смазки и постоянного ухода. В-третьих, место перехода представляет собой участок с непостоянным сопротивлением, которое увеличивает уровень шумов и помех, особенно при вращении, что ухудшает условия приема, а при передаче является источником помех окружающему радиооборудованию в широкой полосе частот. Самый простой выход из положения - не разрывать кабель, а применить систему концевых выключателей, допускающих вращение антенны в секторе примерно 400° (чтобы случайно не перекрутить кабель и не оборвать его). Более простой и одновременно более
сложный способ - емкостный переход к антенне - требует специальной схемы согласования фидера с антенной и обеспечения постоянства этой емкости при вращении антенны. Возможен также и индуктивный метод связи - вращающаяся катушка в неподвижной катушке, однако требуется тщательное изготовление такого узла, чтобы в любом месте при вращении не менялась степень связи катушек. Кроме того, требуется защита подобных узлов от температурного воздействия, осадков и пыли. Распространенная радиолюбительская поговорка утверждает, что хорошая антенна заменяет усилитель мощности. Тем не менее, необходимо заметить - без определенной мощности возбуждения электромагнитного поля, излучаемого антенной, DX-работа оказывается бессмысленной. Попробуйте, например, открыв окно, позвать кого-нибудь с улицы шепотом. А если на улице в придачу и шумно? Исход вашей попытки вполне предсказуем - не дозоветесь! Вот так и здесь, в эфире, для DX-работы нижний, проверенный многолетней практикой уровень выходной мощности передатчика при исправной настроенной антенне составляет 40...50 Вт. Для различных условий прохождения и различных видов работы необходимо иметь запас мощности до 200...500 Вт, а при проведении связей с отражением от Луны - до 1 кВт и выше. На мой взгляд, мощность 5 Вт, по-видимому, была определена как достаточная для проведения местных связей еще в первой половине прошлого века, когда о дальней связи на УКВ не помышляли. Такие нормы в настоящее время являются смехотворными и отвергаются самой жизнью - уже и некоторые переносные радиостанции имеют выходную мощность более 5 Вт, что же говорить о стационарных... Попробуйте работать пятью ваттами через "аврору", "метеоры", участвовать в УКВ-соревнованиях, или, тем более, проводить EME-QSO. У вас ничего не выйдет, какими бы фантастическими антеннами вы ни пользовались... Для DX-работы также необходимы фильтры, устанавливаемые в цепи антенны. Добротность таких фильтров должна быть весьма высокой, чтобы обеспечить в них минимальное затухание полезного сигнала и защиту не только от внедиапазонных, но и от внутри-диапазонных помех (например, при работе в телеграфном участке - от ЧМ-радиостанций); при этом фильтры должны иметь достаточно узкую полосу пропускания (менее 500 кГц по уровню 0,7). Для антенного фидера следует использовать коаксиальный кабель со сплошной оплеткой и малыми потерями. На антенне следует установить антенный блок, содержащий предусилитель сигнала в тракте приема (чтобы не ухудшать соотношение сигнал/шум, особенно если фидер имеет внушительную длину) и оконечный усилитель передатчика, причем для уменьшения потерь мощности следует петлевой вибратор использовать в качестве непосредственной нагрузки выходных транзисторов двухтактной схемы выходного каскада (рис.2). Питание к усилителю следует подавать отдельным кабелем.
Рис.2
Цепи питания усилителя мощности передатчика и предусилителя приемника должны быть обязательно защищены диодами, включенными в противоположной полярности параллельно источнику питания. Схему коммутации прием/передача следует разработать так, чтобы обеспечить полную защиту предусилителя от мощного сигнала собственного передатчика и атмосферного электричества. ВЧ-тракты современных трансиверов промышленного изготовления содержат различные приспособления для улучшения условий приема сигналов из эфира - системы "high cut - low cut", подавители импульсных помех (noise blanker), различные фильтры в трактах ПЧ и ЗЧ, включая DSP. Добавив трансвертеры к подобным КВ-трансиверам, можно использовать все их возможности и на УКВ. Самодельную аппаратуру следует оснастить подобными устройствами, которые помогут проведению связей с DX на УКВ в трудных условиях. Наболевшее (лирическое отступление) Есть еще немало проблем, с которыми придется столкнуться любителям дальних QSO на УКВ. Например, проблема TVI. Современные, изготовленные из минимума материалов, активные телевизионные антенны, содержащие усилители, сконструированы на коммерческой основе, и до технических требований, предъявляемых современной электромагнитной обстановкой, им дела нет. Слабые сигналы они принимают и усиливают, имеют небольшие размеры и привлекательный вид, а то, что они до "немогу" снижают динамический диапазон системы "TV-антенна - телевизор", никого не волнует. Кроме того, антенные усилители "счастливые телезрители" выбирают с коэффициентом усилиения "побольше", в результате чего на экране телевизора видны сигналы сразу нескольких ТВ-станций. Радиолюбительские (и не только) передатчики, как правило, имеют мощность больше 1 Вт, но владельцы подобных активных TV-антенн начинают докучать коротковолновику (ультракоротковолновику) даже при мощности менее 1 Вт, причем независимо от частоты и диапазона, на которых радиолюбитель работает. Что же ему тогда остается делать? При этом владельцы обычных TV-антенн "не обижаются" на радиолюбителя и при 200 Вт выходной мощности его передатчика. Как показывает практика, активные антенны содержат усилители на маломощных транзисторах и практически не имеют частотоизбирательных и фильтрующих цепей, что, естественно, не способствует совместимости приемной телеаппаратуры с передающими устройствами. Создается впечатление, что кто-то специально заинтересован (то ли в финансовом, то ли в другом плане) в ограничении радиолюбительства, причем это делается "чужими руками", в том числе руками соседей радиолюбителя. С цепью создания дополнительных проблем, по-видимому, введена и взимается плата за каждый приемопередатчик (которых, кстати, у конструкторов аппаратуры может быть бесчисленное множество), чтобы свести усилия конструктора на нет, к потребительскому уровню, к покупке промышленной аппаратуры. Как иначе объяснить вышеизложенное ? Парадокс, но люди, не имеющие разрешения на эксплуатацию радиопередающих устройств, работают в эфире когда захотят и где захотят. Радиолюбителю же - официально оформленному и технически грамотному человеку -- до сих пор указывают, на какой аппаратуре ему работать. С таким "скрипом и скрежетом" проворачивается колесо сертификации, что порой не по себе становится, и радиолюбитель до сих пор вынужден работать как "из подворотни". Причина - "несертифицированная" радиостанция, купленная в то время, когда еще их можно было купить, но вот зарегистрировать - нет, оказывается, "не сертифицирована". Таким образом, государством перед радиолюбителем поставлена дилемма - либо работать в эфире официально, но на неофициальной радиостанции, либо совсем замолчать (опять прослеживается упомянутая выше тенденция к укрощению радиолюбительства, заметьте, не радиохупиганства, которое процветает!). Как, например, объяснить существование радиоинтерфейсов, которые буквально заполонили двухметровый любительский диапазон и о которых мы уже устали "стучать" в связьнадзор? А то, что чисто любительский двухметровый диапазон вдруг объявляется распределенным радиолюбителям на вторичной основе, по-видимому, означает - сидите и не кричите, когда слышите работу посторонних радиостанций на этом диапазоне. Теперь очень легко обвинить в радиохулиганстве и радиолюбителей, имеющих несертифицированные радиостанции, тем более, что введен порядок предварительного разрешения на покупку радиостанций. А то, что уже куплено - станет вне закона? Таким образом, на мой взгляд, радиолюбитель перестал платить за радиолюбительскую лицензию, подразумевающую наличие и работу с неограниченным набором аппаратуры, а стал коммерческим лицом, который платит за каждую единицу аппаратуры, как если бы он имел с каждой единицы аппаратуры доход. Однако вернемся от жизненных аномалий к тропосферной. Заголовок статьи был подсказан одним из свердловских радиолюбителей, работающим в системе промышленной УКВ-связи, на которого буквально свалился шквал жалоб на помехи и посторонние разговоры в каналах радиотелефонов. Все доводы насчет "такого прохождения" в расчет не принимались, и только после членораздельно произнесенного слова "А-НО-МА-ЛИ-Я" абоненты переставали его "доставать". P.S. А аномалия закончилась 2 августа так резко, как будто выключили репитер RA9AB, работу которого я в этот момент как раз прослушивал. Видимо, кто-то посчитал - "хватит". Очень приятно было услышать и давнишнего друга по УКВ-эфиру UA9CS, который в это время ехал в машине из Екатеринбурга, а слышал я его через репитер, находящийся в г.Камышлове (RR9CC). К сожалению, для работы на передачу у меня "духу не хватило", поэтому мои сообщения для UA9CS ретранслировал RA9LAP, имеющий 2х10 элементов Yagi на крыше девятиэтажного дома. Тоже своего рода репитер, но живой, не железный! (Hi!) В аномальном распространении работали радиолюбители Тюменской, Курганской, Свердловской и Челябинской областей. Как-то выглядело это явление из других мест?
РМ. КВ-УКВ. 12/2001