wtorek, 4 kwietnia 2023

Realne zasięgi typowych nadajników radiowych, fala przyziemna/dzienna, bez odbicia jonosferycznego — względnie miarodajny kalkulator-gotowiec od Silicon Labs

Zasięgi nadajników to temat rzeka, niemalże wróżenie z fusów. Ta kłopotliwość poprawnego przewidzenia zasięgu nie wynika z niewiedzy naukowców, ale z nadmiaru parametrów, które na taką predykcję wpływają, ponieważ np. na falach krótkich mamy możliwość odbioru z fali „dziennej” przyziemnej (bezpośredniej) oraz odbitej przestrzennej jonosferycznej (przeważnie „nocnej"). Do tego dochodzą takie „kwiatki” jak częstotliwość nośnej, typ i głębokość modulacji/emisji, szerokość pasma, widzialność horyzontu, moc nadajnika (PEP), faktyczna moc wypromieniowywana izotropowo (EIRP), rozmiary anten, stopień ich dopasowania impedancyjnego, zysk, kierunkowość, szerokopasmowość, wysokość ich zawieszenia, jakość uziemienia/przeciwwagi (o ile występują), straty w obrębie linii transmisyjnej/zasilającej (tłumieniowość "fidera"), straty na złączkach/gniazdach/"beczkach"/zaciskach, konduktywność gruntu, zabudowa terenu, jego pofałdowanie, istnienie tzw. strefy martwej, bliskość masywnych konstrukcji metalowych, rodzaj dachu, wpływ emisji cywilizacyjnych, czyli mówiąc po ludzku po prostu zakłóceń elektromagnetycznych oraz niezmiernie istotna czułość odbiornika, selektywność i niskoszumność po stronie odbiorczej, pora dnia, warunki propagacyjne, a także wpływy pozaplanetarne (aktywność Słońca, nadzwyczajne zjawiska galaktyczne w postaci wybuchów supernowych itd. itp.). Uff, jest więc tego od cholery i jeszcze trochę, więc nie ma się co dziwić, że świat podzielił się na radiokomunikację profesjonalną z mniejszymi, ale pewnymi i niezawodnymi zasięgami „przyziemnymi” (radiofonia UKF, telefonia komórkowa, telewizja naziemna, łączność radiotelefoniczna służb ratunkowych, łączność lotnicza czy morska) oraz radiokomunikację amatorską, posługującą się relatywnie niewielkimi mocami i rozbudowanymi systemami antenowymi, ale (niestety) z możliwościami uzyskania mniej powtarzalnych i stabilnych łączności na odległości setek i (dziesiątek) tysięcy kilometrów — dzięki wykorzystaniu np. odbić od jonosfery.

Wielu producentów popularnego „ludowego” sprzętu radiokomunikacyjnego (np. radiotelefonów CB czy PMR-ek) idealizuje opis swojego sprzętu, bo reklama, jak wiadomo, jest dźwignią handlu, wiec wypisują różne nieżyciowe bajeczki dotyczące zasięgów w otwartym terenie, które choć możliwe do uzyskania, nie mają odzwierciedlenia w ramach „prozy życia codziennego”. Osobiście uważam, że powinni uczciwie podawać zasięgi teoretyczne oraz realistyczne, tzn. wyspecyfikowane dla najtrudniejszych możliwych warunków miejskich, leśnych czy wysokogórskich oraz z adnotacją „worst case situation”.

Kilka dni temu natrafiłem na ogólnodostępny arkusz Excela opracowany przez firmę „Silicon Labs” (zapasowy mirror), który przy odpowiednim podaniu najbardziej pesymistycznych zmiennych może odzwierciedlać realne zasięgi radiowe, co potwierdziłem doświadczalnie "bawiąc się" mocami QRPP w krótkofalarskim paśmie 40 metrów (testy telegraficzne na fali przyziemnej, przy czym należy zawsze pamiętać, że telegrafia to bardzo wydajna i „niezmiernie daleko niosąca” emisja radiowa).      

 

potwierdzona eksperymentalnie symulacja "worst case", gdyż dopiero po lepszym  dopasowaniu anteny moc wzrosła z 30 mW do ponad 250 mW, a wyliczone zasięgi "dzienne" zwiększyły się wielokrotnie — oczywiście z lepszym/czulszym odbiornikiem oraz z konkretną anteną drutową po stronie odbiorczej (zamiast pierwotnej teleskopowej 50 cm); antena nadawcza zewnętrzna w obu przypadkach (niedopasowana 30 mW oraz dopasowana 250 mW) była  pełnowymiarowa (np. dipol półfalowy czy LW); założenia bazują na emisji CW, a odbiornik broadcastingowy w obu przypadkach był zdudniany drugim radyjkiem lub specjalnie dobudowanym BFO

Dodaję jeszcze zestawienie dotyczące przeliczania mocy dBm na mW oraz dBW na dBm czy waty:

 



 

 

Mam nadzieję, że się przynajmniej niektórym radiomaniakom cokolwiek w mózgownicach przejaśni, a jeśli się tak nie stanie, to przynajmniej sam się poraduję, gdyż osobiście ten kalkulatorek sakrucko mi dopomógł.


(Marcin Perliński)

 

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz