Си-Би связь и возможности ее применения на разборных судах (стр. 1 )

Си-Би связь и возможности ее применения на разборных судах.

Существует огромное количество частот и видов связи применимых для коммуникации на воде. Это “Морская связь” на УКВ, радиолюбительская связь на коротких и ультракоротких волнах ( КВ ), Аварийные радиобуи КОСПАС-САРСАТ.( Аварийные радиобуи, указывающие местоположение и передающие сигналы бедствия на частотах 121.5 МГц, 243 МГц или 406 МГц ), но доступной каждому является лишь связь на Гражданском диапазоне – сокращенно Си-Би ( 27МГц ), “citizen’s band.” Так же решением ГКРЧ РФ от 20.01.98 выделен диапазон частот 433.075-434.750 МГц ( 69 каналов ) для радиосвязи с максимальной мощностью10мВт, широкому кругу пользователей на безлицензионной основе.

Использование данных частот разрешено, как физическим, так и юридическим лицам, при наличии соответствующего разрешения Главного управления государственного надзора за электросвязью в Российской федерации при министерстве связи РФ ( Главгоссвязьнадзоp, далее – ГСН ).

Основными документами, регламентирующими правила пользования гражданского диапазона, являются "правила продажи, регистрации и эксплуатации портативных пpиемо-пеpедающих радиостанций,
предназначенных для использования гражданами на территории СССР", утвержденные министерством связи СССР 31 января 1990 г. и Решение государственной комиссии по радиочастотам при министерстве связи Российской федерации N23/2 от 29.08.94.

Форма регистрации крайне проста:

1)  посещение местного ГСН и написание заявления на разрешение приобретения данной аппаратуры ( радиостанции ( трансивера ), или приобретение такового с последующей регистрацией )

2)  уплата мзды органам ГСН ( через сберкассу )

3)  покупка Си-Би аппаратуры

4)  вписание купленной вами аппаратуры в разрешение на ее эксплуатацию в ГСН ( разрешение выдается сроком на один год, по истечении срока действия разрешение, продлевается в ГСН )

* суммы сборов периодически несильно изменяются …

Запрещено: использование Си-Би аппаратуры на борту самолетов и пассажирских судов, передача сведений, составляющих служебную или государственную тайну. Разрешен только обмен речевыми сообщениями прямым текстом. В радиосвязи на Си-Би запрещается применять усилители мощности ( оговоренная регламентом мощность -10Вт ) и устройства шифрования речи.

Отступления от правил допускаются в случае бедствия, т. е. в случаях, угрожающих здоровью и ЖИЗНИ людей. Для предотвращения подобных случаев снимаются ЛЮБЫЕ ограничения и правила.

 Подача сигналов бедствия.

Сигналы бедствия являются приоритетными на всех радиочастотах. Это означает, что вы можете передавать данные сигналы на любой частоте без исключений, в любой возможной для вас в данный момент форме. Услышав сигналы бедствия, желательно: закончить свою передачу, перейти на “прием“ и не препятствовать другим лицам в передаче сигналов бедствия, а по возможности оказать им помощь!

Для эффективной передачи сигналов бедствия необходимо знать некоторые основы подобной связи. Первое что нужно сделать, еще до отъезда в район плаванья - выяснить какие спасательные службы работают на Си-Би в данном районе ( см. приложения ). Если вам не удалось получить такую информацию, то по прибытии на место настоятельно рекомендую провести сканирование ( прослушивание ) Си-Би диапазона с целью выявления радиосетей – совместно работающих в эфире, групп корреспондентов. Не стесняйтесь, попросите “контроль” ( запрос о слышимости и качестве сигнала ) у нескольких корреспондентов сети. Поинтересуйтесь, какие еще Си-Би сети есть в данной местности, по возможности опишите Ваш маршрут и договоритесь о следующей связи ( по моему опыту Ваши перемещения будут интересны корреспондентам для проверки эффективности работы собственной аппаратуры и в случае бедствия Вы сможете попросить о помощи ).

Возможны следующие варианты передачи сигналов бедствия:

1) в любом активном канале ( где говорят люди ) прервите их в паузе передачи коротким “БРЕК!” ( аналогия пришедшая на Си-Би видимо из бокса ) и после ответа ( обычно “БРЕК - слушаю…” ) передайте свое сообщение.

Желательно использовать “вызывные” или аварийные каналы например: 9,19,20,27 и др. см. приложения.

2) можно передать голосовой сигнал бедствия: [MAYDAY], по-русски и по буквам – “МАЙДЕЙ”

На любой частоте,

например: [майдей!][ майдей!][ майдей!] Нужна помощь! Терпим бедствие в районе 12
северной широты 45 восточной долготы. Переходим на канал 12 (вариант: переходим на частоту
Повторяете это 2-3 раза не вступая ни с кем в переговоры и затем, переходите на канал 12 и ждете вызова. Если вы не слышали ответа, повторите попытку еще раз.

В крайнем случае, если возможности вашей аппаратуры позволяют это сделать, можно попробовать выйти на радиолюбительский диапазон и попросить помощи здесь.

28.700 – 29.200 МГц –АМ

29.МГц –АМ и FM

29.МГц –FM

( номера и сетки каналов не приводятся из-за несоответствия у различных Си-Би РС.

в особо тяжелой ситуации можно на указанных выше частотах радиолюбительского диапазона передать SOS кодом Морзе, нажимая и отпуская клавишу “передача” ( три коротких, три длинных, три коротких) дополняя голосовым запросом, для чего переведите станцию в режим FM ( КПД выходного каскада в это режиме больше )

На Си-Би для передачи SOS можно использовать тональный вызов - “биппер” ( “пищалку” ), он хорошо слышен даже в сильно зашумленном эфире.

Введение

Напомню, что в России для Си-Би выделен диапазон 27МГц, что примерно составляет 11м, разрешенные частоты ( 26.970-27.855МГц ) с шагом 5кГц. Радиопередача разрешена узкополосной FM (частотной) модуляцией или фазовой модуляцией, а также – амплитудной модуляцией (АМ), и однополосной модуляцией (SSB) в верхней (USB) и нижней (LSB) полосах, с максимальной мощностью излучения: 10 Вт. Различают две сетки частот “российскую” и “европейскую” и они различаются сдвигом частоты ровно на 5 кГц. Например 20-й канал в “российской” сетке С соответствует частоте 27.200 МГц, а 20-й канал в “европе” соответственно 27.205 МГц. Обратите на это внимание при одновременной покупке отечественных и импортных станций! Могут быть проблемы в их совместной эксплуатации!

При выборе аппаратуры я бы посоветовал остановиться на портативных импортных радиостанциях типа ALAN 95 plus, DRAGON sy-101 или их более современных аналогах. Из станций отечественного производства хорошо, на мой взгляд, зарекомендовала себя одноканальная РС ТАИС. ( настоятельно не рекомендую для наших целей использовать автомобильные трансиверы, данные на конкретные радиостанции Си-Би диапазона см. ниже )

Кратко об основных параметрах радиостанций:

1)  Чувствительность приемника – измеряется в микровольтах при некотором соотношении сигнал/шум обычно при 12дБ ( NдБ=20lg(Uсиг./Uшум) ). Чувствительность - величина обратная т. к. характеризует минимальный сигнал который еще может принимать приемник при данном соотношении сигнал/шум ( 0.5мкВ лучше, чем 3мкВ ).

2)  Динамический диапазон приемника – комплексный ( сложный ) параметр характеризующий, на сколько децибелов, приемник ослабляет помеху в зависимости от ее частоты, соотнесенной с частотой полезного сигнала ( по соседнему или зеркальному каналу ). Чем цифра в паспорте выше, тем лучше. ( обычно для Си-Би 70дБ – это хорошо )

3)  Мощность передатчика – количество энергии сообщаемое антенне. Чем выше мощность передатчика тем больше радиус действия системы передатчик – приемник ( при равном усилении антенн ). Максимальная мощность, разрешенная на Си-Би, 10Вт.

4)  Девиация частоты – некая величина, на которую изменяется частота в рамках занимаемого канала, при действии речевого сигнала максимальной амплитуды ( для FM ), на Си-Би примерно 2.5кГц

5)  Глубина модуляции – характеристика, показывающая, на сколько процентов изменяется уровень выходного сигнала в момент действия модулирующего сигнала. Чем больше этот параметр, тем громче ваш AM сигнал.

6)  Стабильность частоты передачи – величина ухода частоты под воздействием различных факторов ( температуры, колебания питающих напряжений и т. д.) для Си-Би не должна превышать 0.005% - 1300Гц.

Данные некоторых Си-Би радиостанций

(из книги “СиБи радиосвязь для всех” Е. Лапшин)

* это далеко не полный и не слишком точный перечень характеристик.

название	общие характеристики	передатчик	приемник	сервисные функции
ALAN 100 plus автомобильная	Число каналов 40, Сетка С eur. Виды модуляции: AM/FM. Ток потребления: 1.3А. ДРТ: t C –30…+50. Размеры: 38x124x190мм Вес 1.2кг	Выходная мощность: 4Вт. Глубина модуляции: 90%. Девиация: 2.5кГц.	Чувствительность при с/ш 10дБ: 1мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 60дБ, (10кГц). Частотный диапазон тракта НЧ: 0.45-2.5 кГц, 4.5Вт.	Нет
MEGAJET 2701 автомобильная	Число каналов 40, Сетка С eur/rus. Виды модуляции: AM/FM. Ток потребления: 2A. ДРТ: t C –30…+50. Размеры: 49x140x190мм Вес 1.3кг	Выходная мощность: 4Вт. Глубина модуляции: 80-90%. Девиация: 2.5кГц.	Чувствительность при с/ш 10дБ: 1мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 60дБ, при FM и 65дБ при AM (10кГц). Частотный диапазон тракта НЧ: 0.45-2.5 кГц, 4.5Вт.	S-метр, P-метр (индикатор уровня выходной мощности)
PRESIDENT JAMES базовая	Число каналов 240 eur, Виды модуляции: AM/FM. Размеры: 50x180x188мм	Выходная мощность: 12Вт	Чувствительность при с/ш 10дБ: лучше 0.5мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 70дБ, (10кГц). Частотный диапазон тракта НЧ: 0.45-2.5 кГц, 4.5Вт.	S-метр, встроенный КСВ-метр, RF GAIN, MIC GAIN, NB/ANL, RF POWER, SCAN, DW, BEEP, ECHO, DIMMER, MEM-3CH
YOSAN 2204 автомобильная	Число каналов 200, eur/rus. Виды модуляции: AM/FM. Ток потребления: 1.1A. ДРТ: t C –10…+55. Размеры: 40x150x148мм Вес 0.82кг	Выходная мощность: 4Вт. Глубина модуляции: 85-95%. Девиация: 1.8кГц.	Чувствительность при с/ш 10дБ: 0.5мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 65дБ, (10кГц). НЧ: 2Вт.	S-метр, SCAN, DW
ALAN-78 plus автомобильная	Число каналов 200, eur/rus. Виды модуляции: AM/FM. Ток потребления: 1.1A. ДРТ: t C –10…+55. Размеры: 37x139x182мм Вес 0.86кг	Выходная мощность: 4Вт. Глубина модуляции: 85-95%. Девиация: 1.8кГц.	Чувствительность при с/ш 20дБ: лучше 0.5мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 65дБ, (10кГц). НЧ: 2Вт.	S-метр, SCAN
ALAN 87 базовая	Число каналов 271, eur/rus. Виды модуляции: AM/FM/SSB/CW. Ток потребления: 6A. ДРТ: t C -30…+50. Размеры: 60x200x235мм Вес 2.25кг	Выходная мощность: 10Вт (SSB 25Вт). Глубина модуляции: 100%. Стабильность частоты: 0.0001%. SSB подавление несущей 55 дБ. Девиация: 1.5кГц.	Чувствительность при с/ш 10дБ: лучше 0.5мкВ (SSB –0.2мкВ). Избирательность по соседнему каналу: 50дБ, (SSB-70дБ) на (10кГц). Частотный диапазон тракта НЧ: 0.45-2.5 кГц, 4Вт.	S-метр, встроенный КСВ-метр, RF GAIN, MIC GAIN, подстройка частоты, BEEP
ТАИС портативная сейчас есть новые улучшенные! На разные каналы с разными мощностями и антеннами…	Число каналов 1 (обычно CH20ruc-27.200) Виды модуляции: FM. Ток потребления: 0.15A. Питание 9В Размеры: 200x70x42мм Вес 0.6кг	Выходная мощность: 0.5Вт. Девиация: 5кГц -40дБ	Чувствительность при с/ш 12дБ: 0.5мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 40дБ, (10кГц). НЧ: 4.5Вт.	Индикатор прием \ передача, BEEP, Динамический шумоподавитель.
DRAGON PRP-200 портативная	Число каналов 240, eur. Виды модуляции: AM/FM. Ток потребления: 1A. Размеры: 184x70x44мм Вес 0.4кг	Выходная мощность: 4Вт. Глубина модуляции: 90%. Девиация: 2кГц.	Чувствительность при с/ш 10дБ: лучше 0.25мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 60дБ, (10кГц). Частотный диапазон тракта НЧ: 0.3-3.4 кГц, 0.5Вт.	S-метр, переключатель уровня выходной мощности, индикатор заряда батарей, входы наушников и микрофона.
DRAGON SY-101 портативная	Число каналов 240, eur. Виды модуляции: AM/FM. Ток потребления: 1.2A. Размеры: 169x63x39мм Вес 0.4кг	Выходная мощность: 4Вт. Глубина модуляции: 90%. Девиация: 2кГц	Чувствительность при с/ш 20дБ: лучше 1мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 60дБ, (10кГц). Частотный диапазон тракта НЧ: 0.3-3.4 кГц, 0.5Вт.	S-метр, переключатель уровня выходной мощности, DW, SAVE, LIGHT, блокировка клавиатуры, индикатор заряда батарей, входы наушников и микрофона.
ALAN 95 plus портативная	Число каналов 400, eur. Виды модуляции: AM/FM. Ток потребления: 0.9A. ДРТ: t C -30…+50. Размеры: 170x50x40мм Вес 0.28кг	Выходная мощность: 4Вт. Глубина модуляции: 90%. Девиация: 2кГц	Чувствительность при с/ш 10дБ: лучше 0.25мкВ (АМ-0.5мкВ). Избирательность по соседнему каналу: 65дБ, (10кГц). Частотный диапазон тракта НЧ: 0.4-2.5 кГц, 0.5Вт.	S-метр, переключатель уровня выходной мощности, SAVE, LIGHT, блокировка клавиатуры, индикатор заряда батарей, входы наушников и микрофона
MAYCOM SH-27 портативная	Число каналов 200, eur\rus Виды модуляции: AM/FM. Размеры: 130x55x36мм	Выходная мощность: 1/4Вт	Чувствительность при с/ш 20дБ: лучше 0.5мкВ. Избирательность по соседнему каналу: 60дБ, (10кГц).	Все “навороты”, не поместятся в колонке (есть все!) :-)

Одним из основных параметров связи является ее дальность.

Реальная связь для носимых станций, подлежащих регистрации 1-5км ( она ограничена 4-10Вт, не игрушек до 10 мВт ). Все остальные связи на большие ( свыше 5км ) расстояния лишь удачное стечение обстоятельств и говорить о надежной связи нельзя! Это я и постараюсь дальше объяснить. На Си-Би высокий уровень шумов. В частности индустриальных ( до 10мкВ и более ). Диапазон выделен нам на вторичной основе: на нем работает много различного производственного оборудования, начиная от высокочастотных плавильных установок мощностью выше 100Вт, заканчивая медицинскими аппаратами физиотерапии и противоугонной системой КОРЗ. Также осложняет обстановку такое явление как “проход” – ионосферное распространение радиоволн. “Прохождение” – это явление связанное с возмущением ионосферы в результате бомбардировки ее потоками солнечной плазмы. Случаются через 2-4 дня после мощной протонной вспышки в солнечной хромосфере. При этом выброс солнечного вещества долетает до земли и захваченный силовыми линиями магнитного поля земли и вызывает полярные сияния и интенсивные радиошумы в диапазоне 20-90 МГц сильнее всего проявляясь в участке 24-49 МГц.

В этом случае возможны связи на расстояние до нескольких тысяч километров, но для проведения местных связей ( что нам в первую очередь и нужно ) “проход” только вреден. Был случай, когда в Подмосковье я не смог связаться из-за прохождения с женой, которая находилась в 500м от меня, зато легко переговорил с Северным Уралом! Есть еще хулиганы, которые умышленно мешают проведению радиосвязи, тепловые и космические шумы, которые мешают гораздо меньше хулиганов. Понятно, почему связь бывает затруднена.

Теперь о главном: для того чтобы увеличить дальность связи в два раза мощность передатчика необходимо увеличить в шестнадцать раз, что приведет к примерно такому же увеличению расхода батарей питания! С учетом КПД выходного каскада передатчика ( максимум 70% ) потребление батарей возрастет в 20 раз. Ясно, такой выход в полевых условиях не подходит. Можно увеличить усиление по приему, но в этом случае возрастет и уровень помех, т. к. они тоже будут усилены, соотношение сигнал/шум останется прежним, а увеличивать динамический диапазон вашей портативной станции задача не из легких даже для квалифицированных специалистов. Выход в полевых и морских условиях для РС с автономным питанием, в увеличении высоты подвеса и эффективности антенн ( последняя сильно зависит от длины антенны, т. е. ее размеров и положения в пространстве ).

Как этого добиться? Увеличить высоту подвеса можно, если залезть с рацией на мачту ( шутка ). Да! Закрепить антенну на топе мачты, соединив ее коаксиальным кабелем с радиостанцией, но все не так просто. Также как и парус - не просто тряпка, антенна и фидер не палка и провод. Любая новая антенна требует достаточно тонкой настройки в резонанс и по сопротивлению. И настраивать ее придется на том месте, где она будет установлена, т. е. на мачте, сделать это нужно один раз ( на полностью собранном катамаране, без изменений конструкции при последующей эксплуатации ). Подойдут автомобильные Си-Би антенны, где мачта и ванты, будут играть роль противовесов. Возможны и другие конструкции антенн пригодных для наших целей.

Антенны

Остановимся на конкретных конструкциях.
Это “GP” антенна “граундплейн” - самая распространенная на Си-Би. Длина вибратора 2.7м составляет 1/4 длины волны, таковы же и длины противовесов. Сопротивление антенны 50 ом. Усиление около 2дБ.

добавлено: - Oleg

Вы видите простую для повторения антенну “короткий штырь”. Она состоит из удлиняющей катушки, штыря и конденсатора переменной емкости в виде поворотного “штырька-противовеса”. Для изолятора катушки можно использовать эбонитовый цилиндр диаметром 20мм, если под рукой нет такового, можно взять пластмассовую или стеклотекстолитовую трубку подходящего диаметра и удовлетворяющую по прочности. На изолятор наматывается 10-15 витков провода ПЭВ диаметром 1.1мм, и равномерно распределяясь на длину 12-20мм. Нижний конец катушки припаивается к центральной жиле кабеля или центральному проводнику разъема типа PL. Верхний конец подключается к штырю, длинна которого, составляет 1-1.5м, для штыря лучше всего подходит пружинящая стальная проволока диаметром 2-3мм. Оплетка или экран разъема выведены на ось “штырька-противовеса” длина которого может быть от 10-50см для чего удобно сделать его из телескопической антенны для радиоприемников. Штыри и разъем должны быть накрепко закреплены в изоляторе, и обеспечивать прочность при переломных ветровых нагрузках. Герметизировать антенну можно термоусаживающейся трубкой или разместив катушку в пластиковой бутылке подходящего размера, допустима покраска лаками неразрушающими эмаль провода катушки.

Настройка антенны сводится к подбору длины штырей и угла между ними верхний штырь желательно сделать побольше, а нижний как можно короче ( оптимально когда штыри образуют букву L, вполне возможно, что антенна настоится вовсе без “штырька-противовеса” ). Настраивать антенну следует на мачте раскрепленной вантами, на собранном катамаране.

Автором, т. е. мной некогда была сделана и опробована спиральная антенна длиной около1м. Я думаю для лодки подойдет, ее промышленный аналог называется кажется STORM.

На пластиковой трубке для электропроводки было уложено с переменным шагом некоторое количество витков ( до заполнения всей длины). Витки укладывались от точки входа кабеля ( снизу ) с переменным увеличивающимся расстоянием между витками ( шагом ) к вершине. Нижний конец спирали был соединен с оплеткой кабеля, а центральная жила крепилась отводом к N-ному витку, между центральной жилой и оплеткой находился керамический подстроечный конденсатор 25пФ. Изначально на отводе центральной жилы была припаяна булавка ( для настойки степени включения контура ), которой я прокалывал витки вовремя настройки, после чего я укоротил отвод и припаял провод по месту. Более точно можно подстроить антенну подстроечным конденсатором. Если антенна не настраивается, измените количество витков или их распределение ( для людей творческих ).

На данном рисунке распространенная на КВ антенна “inverted V”. Она представляет собой два провода, расположенные под углом 90 градусов друг к другу и горизонту ( в одной плоскости ) и оттянутые вниз капроновыми “вантами”( лучше через дополнительные изоляторы ). Длина вибратора и противовеса одинакова 1/4λ ( по 2.65м ). Вибратор закреплен на центральной жиле, а противовес подключен к оплетке кабеля. ( Позаботьтесь о механической прочности соединений и об их герметичности!) Волновое сопротивление и резонанс данной антенны в широких пределах настраивается изменением угла между лучами. При приведенных данных и высоте подвеса 5.5м над водой сопротивление должно получиться 50 ом. Т. е. практически не потребуется подгонки по КСВ. Но лучше провести промеры КСВ ( коэффициента стоячей волны, да! да! и здесь волны! ) Усиление такой антенны 0дБ ( в 1 раз по напряжению ), но это больше чем у “крысиного хвостика” РС в несколько раз.

Другая простая антенна – это “полуволновой диполь”. Ее волновое сопротивление составляет 75 ом, что позволяет легко согласовать ее с 75-омным телевизионным кабелем ( но не РС, это потребует дополнительных ухищрений – применения П-контура или согласующего трансформатора). Если Вы неспециалист, Вы можете применить данную конструкцию без ухищрений, потери энергии за счет несогласованности по КСВ будут крайне малы( порядка 5-10%), важно чтобы КСВ небыл более 3 – это может привести к выходу из строя передатчика станции. Общая длина без укорочения составляет 5.5м ( по 2.75 ), на концах антенны сосредоточены пучности напряжений, что потребует хороших изоляторов ( подойдут и капроновые оттяжки как на предыдущей конструкции ). Преимущество данных антенн перед “топовыми” в простоте подъема на мачту, а недостатки: невозможность учета взаимовлияний с рангоутом судна и далекая от круговой диаграмма направленности ( в плоскости горизонта).

Я не хочу заострять внимание на тонкостях настройки антенн, т. к. это потребует от читателей определенных знаний, которые трудно передать в рамках обзорной статьи и которые широко представлены в соответствующей литературе. Замечу, что выходные каскады портативных станций рассчитываются производителями с учетом работы в сложных условиях колебаний антенных сопротивлений из-за отсутствия добротного противовеса. Одним из способов увеличения дальности и является добавление на носимую станцию 1.5м противовеса закрепленного на экране антенного разъема.

Приведу некоторые цифры, которые помогут не специалистам в настройке своей Си-Би аппаратуры:

Длины 50-омного кабеля в полуволнах, режим “полуволнового повторителя” ( верно для кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией центральной жилы )

Количество полуволн	Сетка “C”	Cетка ”D”	Сетки “C”& “D”
	Средняя частота МГц
	27.205	27.655	27.415
	Длина отрезка кабеля
1	3.639м	3.580м	3.611м
2	7.278м	7.160м	7.222м
3	10.917м	10.739м	10.833м
4	14.560м	14.319м	14.444м
5	18.195м	17.899м	18.055м

Т. е. , берем любую из частот и подбираем любую из длин, устраивающих нас физически. Режем кабель и настраиваем антенну по максимуму излучения или по максимуму шума при приеме на АМ в свободном канале. ( Все это для “чайников”, при условии, что антенна обладает известными характеристиками или предназначена для использования в Си-Би.