24 декабря 2015

Развитие радиосвязи: виды радиостанций

В данном обзоре рассмотрены аспекты возникновения радио, его пути развития и современные стандарты.

Радиосвязь - еще один шаг эволюции человека

Общение — один из важнейших инструментов развития любого биологического вида, благодаря которому коллективный опыт становится достоянием каждого в отдельности. Жизнь в социальной группе повышает конкурентоспособность и выживаемость вида среди прочих. Если в животном мире для коммуникации применяются различные генетически заложенные способности, например, общение посредством запахов или эхоимпульсов, то человек, в основном, использует голос, изначально имеющий весьма ограниченное применение. В поисках превосходства люди всегда стремились вывести общение за рамки визуального контакта, изобретая все новые формы удаленной коммуникации.

Первое радио

Одним из величайших изобретений, положивших основу таким коммуникациям, стала радиотелеграфия. 7 мая 1895 года минный офицер А.С.Попов смог показать передачу электромагнитных импульсов на расстояние до 60 метров, чем и начал историю радиосвязи. Безусловно, данное изобретение придало новый импульс деятельности человека и заложило потенциал роста научно-технического прогресса на несколько веков вперед. Сейчас физика процесса передачи данных посредством радиоволн используется во всех беспроводных технологиях, таких, например, как мобильная и спутниковая связь, Wi-Fi, Bluetooth, и многих-многих других.

Развитие радиосвязи повлекло за собой эволюцию жизнедеятельности человека. Новые фундаментальные исследования, изобретения и опытные разработки позволили уменьшить габариты приемников и передатчиков, объединив их в одно целое, использовать различные стандарты и протоколы передачи данных и голоса, встроить в устройства связи надежные системы управления и индикации. В итоге, по мере увеличения энергоэффективности передаваемого сигнала современные радиостанции преодолевают все большие расстояния.

Радиосвязь стала повсеместно внедряться в жизнь людей и машин. Оперативность и четкое взаимодействие при спасательных операциях, ведении боев, выполнении сложных работ позволяют значительно снижать финансовые затраты и повышать эффективность проводимых действий. Миллионы людей были спасены благодаря радиосвязи, не говоря о тех, кто с ее помощью создает и транслирует новую информацию в окружающий нас мир, работает, творит и может быть услышан теми, кому это действительно необходимо. В наше время по беспроводным сетям передается невероятное количество информации, и все это имеет одну основную цель — связь должна объединять социум!

В основе сегодняшней радиосвязи лежат современные принципы построения беспроводных сетей и технологии создания удовлетворяющих этим принципам устройств. С развитием электроники, прежде всего, расширился частотный спектр передачи информации, а за этим изменился подход к самой радиосвязи посредством совершенствования радиостанций.

На данный момент есть три формы приемопередатчиков:

  • Базовая радиостанция — выполняется, в основном, в форм-факторе под 9-дюймовую стойку, включает приемник-передатчик, органы управления и индикации, устройство ввода информации и ее отображения, либо динамик для воспроизведения звука, хотя для данного типа радиостанций это и не обязательная составляющая.
  • Мобильная радиостанция — предназначена для эксплуатации на мобильных объектах, таких как автотранспорт, суда, самолеты и другие, оснащена, так же как и стационарная - приемопередающими контурами, органами управления и индикации, тангентой, динамиком, внешними выходами для питания и сопряжения с антенно-фидерными устройствами.
  • Портативная радиостанция — имеет минимальные габариты, удобные для работы одной рукой, также - приемник и передатчик, органы управления, отображения информации, встроенный элемент питания, антенну и микрофон с динамиком.
  • Существуют еще подвиды радиостанций в виде ретрансляторов, но в связи с малой распространенностью их использование менее заметно.

Основные различия трех видов радиостанций между собой — это мощность излучаемого сигнала, чувствительность, система вывода информации, диапазон частот, целевое предназначение и форм-фактор. Если базовая станция предназначена решать более широкий круг задач по осуществлению связи между группой абонентов на значительном удалении друг от друга (с использованием разных каналов связи), то портативная — наоборот, служит для покрытия связью небольшого участка и, как правило, является индивидуальным средством взаимодействия с другими абонентами.

Портативные радиостанции занимают лидирующее место по распространению среди населения, и несмотря на свое относительное несовершенство проникли во многие отрасли человеческой деятельности, такие как сферу обслуживания, строительство, производство, тем самым, получив значительный потенциал дальнейшего развития. Вместе с тем, на данный момент не существует портативных радиостанций, ведущих работу в диапазоне коротких волн 3-30 МГц. Этим достоинством обладают только стационарные и мобильные радиостанции, что обусловлено физикой распространения радиоволн данного диапазона и сложностью реализации такого приемопередатчика в формате портативной радиостанции.

Преимущество обычной радиосвязи перед мобильной, спутниковой и другими видами заключается, прежде всего, в отсутствии дополнительной инфраструктуры. Благодаря отсутствию в топологии лишних узлов - линий передач, любых дополнительных элементов, подверженных износу, за амортизацию которых необходимо платить дополнительно, а также финансовых затрат непосредственно на саму связь, радиосвязь остается самым доступным средством оперативной коммуникации. Государство активно регулирует данный сегмент, ограничивая использование частот с тем, чтобы не создавать помехи специализированным службам, а также содержать весь радиочастотный спектр в состоянии контролируемого порядка. Таким образом, появилось три открытых для пользователей частотных диапазона:

  • 27 МГц или, так называемый, CB (си-би), используемый в основном на дорогах для общения между собой автолюбителей
  • 433 МГц
  • 446 МГц
Радиостанции, работающие в этих диапазонах, не подлежат специальному лицензированию и могут свободно применяться на территории РФ в любительских и профессиональных целях.