Zasięg

Pierwszym i najważniejszym pytaniem, jakie zadaje kupujący, jest pytanie o zasięg danego urządzenia. Sprzedający stara się oczywiście podać wartość możliwie największą. Ponadto starsi stażem przekazują nowicjuszom legendy o zasięgu (swoich stacji oczywiście!). Wszystko razem powoduje powstanie obrazu, który niewiele ma wspólnego z rzeczywistością.

Spróbujmy prześledzić typową sytuację. W rozmowie z kolegami dowiadujemy się, że zasięg ich stacji osiąga ponad 100 km a niekiedy kilka lub kilkanaście tysięcy kilometrów. Udajemy się więc do sklepu aby nabyć radio i jeżeli mamy wybór to staramy się dowiedzieć jaki zasięg ma każde z oferowanych urządzeń. I tu nieświadomie popełniamy pierwszy błąd, ponieważ wszystkie nadajniki CB dysponują mocą 4W, więc i zasięg będą miały porównywalny, pod warunkiem, że i parametry anten będą zbliżone. Sprzedawca powie nam, że zasięg wynosi do 30km (typowa odpowiedź). Po chwili namysłu decydujemy się nabyć samochodowe radio CB. Do tego dojdzie jeszcze antena. Ale jaka? Najlepiej taka krótka (myślimy sobie) i na magnetycznej stopce. Nie będzie potrzeby wiercenia karoserii, kabel antenowy jest już przygotowany i zakończony właściwym wtykiem, co oznacza, że zaraz po wyjściu ze sklepu prawie natychmiast można rozmawiać w promieniu 30 km.

Niecierpliwie stawiamy antenę na klapie bagażnika (żeby nie porysować dachu), podłączamy do radia wtyk antenowy i zasilanie, włączamy i próbujemy nawiązać pierwszą łączność. Po kilku próbach stwierdzamy ku naszej rozpaczy, ze najdalsza łączność to 3 km. Czujemy się oszukani. Ale tak naprawdę wszystkie maksymalne zasięgi mogą być prawdziwe, zarówno kilka tysięcy kilometrów jak 100 km, 30 km czy też te nieszczęsne 3 km. Więc o co tu chodzi?.

Zacznijmy od początku. Mówiąc o tym nie należy nigdy zapomnieć o podstawowej sprawie. Zasięg to odległość między dwoma stacjami (powiedzmy A i B), które nawiązały udaną łączność. Odległość ta będzie się zmieniać w bardzo szerokich granicach w zależności od:

—    anteny stacji A (rodzaj, umiejscowienie, regulacje)

—    anteny stacji B (j.w.)

—    poziomu zakłóceń w pobliżu stacji A

—    poziomu zakłóceń w pobliżu stacji B

—    mocy nadawanej A i czułości odbiornika B

—    mocy nadawanej B i czułości odbiornika A

—    rodzaju modulacji ( AM,FM,SSB )

—    warunków propagacyjnych

—    indywidualnych wymagań co do jakości odbieranego sygnału.

Mamy zatem równanie z wieloma niewiadomymi, które ma nieskończenie wiele rozwiązań. Dlatego wszystkie poprzednio podane odległości mogą być prawdziwe. Ale czy to oznacza, że nie można powiedzieć jaki zasięg ma radio CB? Oczywiście że można. Trzeba tylko zdawać sobie sprawę jak skomplikowany to problem i traktować zasięg jako wielkość bezpośrednio zależną od wielu czynników a nie jako wartość samą w sobie.

Tak na marginesie. Fakt, że zasięg może się zmieniać (także niezależnie od naszych chęci) w bardzo szerokich granicach czyni polowanie na dalekie łączności niesamowicie pasjonującym. Ponadto przypadkowość niektórych czynników wyrównuje niejako szanse tym, którzy posiadają nieco gorszy sprzęt.

Zasięg pewny

Zakładamy oczywiście, że mówimy o typowym sprzęcie CB, wyposażonym w dobrze dopasowaną antenę. Przy takich założeniach o zasięgu decydują głównie otoczenie i miejsce instalacji anteny.
Zasięgi CB radiaJeśli ktoś się nie może rozczytać, to na dole jest napisane : (10,20, 30, 40 km)

Odległości podane na tym rysunku należy traktować jako orientacyjne gdyż opierają się one na następujących założeniach:

—    rodzaj modulacji AM (4W).

—    względny poziom zakłóceń w miejscu odbioru nie większy niż 1S.

—    przynajmniej jedna ze stacji posiada antenę stacjonarną, (nie dotyczy to z     oczywistych względów łączności na wodzie)

—    nie uwzględniono nadajników przenośnych (ręcznych).

Wpływ mocy nadawanej

Jeżeli łączność odbywa się z użyciem tak zwanej fali bezpośredniej to jej zasięg zależy od mocy wyjściowej nadajnika. Lecz nie można podać zależności bezpośredniej. Znaczy to, że nie istnieje taka tabela z której dałoby się odczytać ile watów potrzeba do danej odległości. Jak już mówiliśmy, zasięg zależy od wielu czynników. Jeżeli dla danych warunków otoczenia i przy mocy nadawanej n.p. 1 wat mamy zasięg powiedzmy 10 km, to zwiększenie mocy do 2 watów da przyrost około 4 km. Dalsze podniesienie mocy do 4 watów poprawi zasięg o następne 40%. Matematycznie możemy to bardzo prosto obliczyć. Obowiązuje tu reguła, że przyrost zasięgu równy jest pierwiastkowi kwadratowemu z przyrostu mocy. Dla przykładu nadaj­nik o mocy 4 watów będzie miał zasięg około 1,7 razy większy od nadajnika jedno watowego.

Warunki propagacyjne

Fizycy twierdzą nie bez racji, że fale elektromagnetyczne rozchodzą się po liniach prostych. Jest to słuszne ale pod warunkiem,ze źródło fali (nadajnik) oraz biegnąca fala znajdują się w próżni. Warunki takie panują jedynie w kosmosie. Nas interesuje jednak zachowanie się fali w warunkach rzeczywistych, które znacznie odbiegają od ideału. W warunkach ziemskich zarówno nadajnik jak i odbiornik umieszczone są w bliskim sąsiedztwie ziemi a ponadto fala nie porusza się w próżni lecz przemierza warstwy atmosfery, która też nie jest jednorodna. To wszystko wywiera ogromny wpływ na zachowanie się fal elektromagnetycznych.

Gdyby w warunkach ziemskich fale rozchodziły się tylko po liniach prostych, wtedy łączność byłaby ograniczona do takich odległości, przy których anteny się „widzą” co przy kulistości ziemi oznacza odległość około 50 km. Na szczęście tak nie jest. W praktyce fale rozchodzą się na trzy sposoby. Mamy więc falę podążającą za ugięciem ziemi, zwaną falą przyziemną, oraz falę przestrzenną odbitą od górnych warstw atmosfery. Istnieje oczywiście też fala bezpośrednia biegnąca prosto. Do nawiązania łączności jest ona najlepsza, ponieważ jej zasięg zależy praktycznie jedynie od wysokości umieszczenia anteny nadawczej i odbiorczej. Maksymalny zasięg ograniczony jest kulistością ziemi a nie mocą nadajnika.

Jeżeli interesują nas dalsze łączności musimy „zatrudnić” falę przyziemną lub przestrzenną.
Fali przyziemnej nie przeszkadza krzywizna ziemi. Ale istnieje inny problem, otóż fala ta jest przez ziemię tłumiona. Wielkość tego tłumienia rośnie wraz z częstotliwością fali. Dlatego do łączności dookoła ziemi używa się fal o bardzo niskiej częstotliwości.

Na tłumienie istnieje tylko jeden środek zaradczy. Jest nim moc nadajnika.
Najpewniejszym sposobem na dalekie łączności tzw. DX-y jest korzystanie z fali przestrzennej. Fala ta ulega odbiciu od jonosfery i wraca do ziemi. Bardzo często występuje ponowne odbicie od ziemi oraz kolejne od jonosfery itd. itd. Dlatego możliwym jest uzyskanie bardzo dużych zasięgów. Oczywiście z pewnymi ograniczeniami. Jeżeli fala odbijając się od jonosfery wykona „skok”, to odległość między punktem nadawania a miejscem powrotu na ziemię jest strefą martwą. Dokładniej długość martwej strefy wynosi: długość skoku minus zasięg fali bezpośredniej lub przyziemnej. Z kolei długość skoku zależna jest od kąta, pod jakim fala dobiega do jonosfery. To czy odbicie od jonosfery nastąpi i jaki kąt będzie najlepszy, zależy od jej właściwości fizykochemicznych. A cechy te zmieniają się w zależności od aktywności słońca. Mamy zmiany regularne jak noc i dzień ale mamy też takie, które nie dają się dokładnie przewidzieć. Największy wpływ na propagację fal 11-to metrowych ma aktywność słońca. Przez aktywność rozumiemy występowanie plam słonecznych.

Najkorzystniejsze warunki dla pasma CB występują w okresie największego nasilenia plam słonecznych. Chodzi tu oczywiście o łączności DX-owe. Maksimum i minimum plam słonecznych występuje średnio co 11 lat. Obecnie znajdujemy się w końcowej fazie maximum, które wystąpiło w 1987 roku. Niezależnie od średniego stanu aktywności słonecznej, istotne znaczenie ma fakt, że plamy słoneczne nie są na jego powierzchni równomiernie rozłożone. Sprawia to, że aktywność słońca zmienia się w cyklu 27-mio dniowym.

Możliwość komentowania jest wyłączona.