Считается, что в вопросе обеспечения надежной связи короткие волны давно сдали позиции в пользу более продвинутых современных технологий и остались лишь уделом олдскульных радиолюбителей-хоббийщиков. Однако коротковолновая связь все еще жива и даже эволюционирует и развивается. В некоторых случаях она способна успешно и бесплатно заменить или дублировать дорогой спутниковый телефон там, где никаких других способов быть услышанными просто не существует!
Мощность — малая, связь — дальняя…
Особенность радиоволн коротковолнового диапазона (простирающегося, условно, от 1 до 30 мегагерц) состоит в их «умении» многократно переотражаться от ионосферы Земли и, таким образом, резко увеличивать дальность действия. При ничтожной мощности передатчика в единицы и десятки ватт короткие волны легко распространяются на сотни и тысячи километров, в том числе «пробивают за горизонт».
К примеру, знаменитая советская радиостанция «Север», которой в Великую Отечественную пользовались все наши разведчики и партизанские отряды для связи с центром, использовала для передачи участок коротковолнового диапазона от 3,62 до 6,25 мегагерц, обладала мощностью всего в 2(!) ватта, но обеспечивала дальность связи от 400 километров и выше! Для понимания: 1 ватт — это максимальная мощность передатчика современного мобильного телефона, задача которого – связаться с базовой станцией на расстоянии максимум в несколько километров.
Во всем мире военные и гражданские пользователи (фермеры, геологи, полярники, егеря и т.п.) десятилетиями активно использовали коротковолновую радиосвязь. Но некоторое время назад от нее начали повсеместно отказываться. Военные — в пользу УКВ-связи на коротких расстояниях и спутниковых систем — на длинных. А гражданские пользователи все чаще выбирают вместо КВ-станций сотовую или спутниковую мобильную связь в условиях цивилизации и вне ее.
Приёмопередатчик «Север-бис».Причиной массовой «миграции» связи в более высокочастотные диапазоны стала, в первую очередь, одна неприятная особенность коротких волн. Им нужны крупногабаритные антенны. Тут все просто и в полном соответствии с законами физики: чем больше длина волны, тем длиннее нужна антенна. К примеру, на частоте 7 мегагерц длина волны составляет 40 метров. Эффективная антенна не должна быть короче хотя бы четверти длины волны, и в данном случае — это 10 метров.
Десятиметровая антенна должна быть натянута в виде провода на приличной высоте или поднята в виде вертикальной мачты аналогичной длины. Понятно, что развертывание таких антенн не слишком удобно, в особенности для подвижной радиосвязи.
Однако для связи между отдаленными стационарными объектами коротковолновая связь по-прежнему удобна и применяется. И сегодня, в 2020-м году, сотни стареньких советских радиостанций, типа «Карат», «Ангара» и разных армейских моделей с простейшими антеннами из проволоки, как и полвека назад, обеспечивают, например, уходящим на длительный сезон в тайгу охотникам Сибири связь с семьей и домом. Дорогие японские модели коротковолновых раций берут с собой туристы и путешественники, отправляющиеся в глухие уголки. Последние, правда, обычно используют КВ-радио лишь в качестве резерва к спутниковому телефону.
Так что КВ-связь жива. И даже слегка эволюционирует! Собственно, про интересное эволюционное направление сращивания КВ-радио с интернетом и хотелось бы рассказать. Начнем, правда, с предыстории.
Кому вредят… светодиодные лампы?
Последние пару десятков лет горожанину связаться на коротких волнах с кем-либо стало практически невозможно. Законы физики в отношении распространения радиоволн, разумеется, не изменились. Просто эфир на коротких волнах в городах жутко загажен высоким уровнем постоянных помех. Уровень помех столь высок, что в нем напрочь тонут сигналы радиостанций на КВ-частотах. Вы можете успешно вызывать из города удаленную КВ-радиостанцию, и она вас услышит, но вы в помехах не услышите ее ответ.
Эта проблема относительно молода. Раньше такого не было. Что же произошло? Дело в том, что когда-то практически все бытовые электроприборы питались от традиционных трансформаторных источников тока. Трансформатор, «делающий» из 220 вольт в электророзетке нужное пониженное напряжение (5 вольт, 12 вольт, 24 вольта и т.п.), был вещью надежной, беспроблемной, но… дорогой. Железо, медь, сборка... А производителям нужно было снижать стоимость модулей питания в стремительно растущем и дешевеющем парке телевизоров, DVD-плееров, бесчисленных зарядок для телефонов и прочих портативных гаджетов.
И трансформаторным источникам питания пришли на смену бестрансформаторные — так называемые «импульсные», которые оказались радикально дешевле. Особо это повлияло на распространение светодиодных ламп. В каждой из них находится импульсный преобразователь для питания диодов.
В итоге практически все импульсные блоки питания для любых устройств — от телефона до шуруповерта — «фонят» в диапазоне коротких волн! Музыкальный центр, телевизор, зарядка для ноутбука, люстра — все они являются, по сути, радиопередатчиками, передающими шумовой сигнал в широком участке коротковолнового диапазона. А бытовая электросеть 220 вольт выполняет роль эффективной антенны, распространяя помеху в эфире! Таких «передатчиков» не менее десятка в любой квартире, столько же их в соседней, сотни и тысячи — по каждому многоэтажному дому.
Интернет — как средство… против радиопомех
Впрочем, развитие технологий не только породило проблему, но и подкинуло идею для ее решения. А именно – использовать для беспомехового приема коротких волн радиоприемники, установленные удалено вне городов и управляемые через Интернет. Таких приемников разбросано по всему миру немало. Называются они WebSDR. Устанавливают их и открывают бесплатный доступ для всех желающих – энтузиасты на некоммерческой основе.
Как это устроено? Некий энтузиаст-радиолюбитель устанавливает у себя дома (обычно вдали от городских помех, хотя и не всегда) коротковолновую антенну (как правило, не суррогатную, примитивную, а полноразмерную и эффективную) и подключает к ней КВ-радиоприемник, специально предназначенный для работы в тандеме с компьютером со специальным программным обеспечением. Это программно-управляемый радиоприемник, тот самый SDR — Software-Defined Radio.
Компьютер, разумеется, постоянно подключен к Интернету и настроен на определенный веб-адрес. Зайдя по нему, пользователь из любого места может управлять частотой этого радиоприемника и слышать то, что он принимает в реальном времени. Список доступных веб-приемников, их месторасположение, рабочие поддиапазоны и веб-адреса находятся на сайте websdr.com. И вы прямо сейчас можете просто зайти в панель управления любым приемником из этого списка через браузер компьютера или смартфона, настроить его на желаемую частоту в коротковолновом диапазоне и начать слушать эфир.
А как быть, если кто-то уже зашел на сайт приемника и пользуется им? Не проблема — к одному приемнику могут одновременно подключаться десятки пользователей, и настраиваться на нужные им частоты совершенно независимо друг от друга!
Как спутниковый телефон, только без абонентской платы
Как подобная технология может помочь в установлении радиосвязи на коротких волнах и быть использована на практике? Очень просто! Предположим, группа туристов отправляется на Кольский полуостров, где нет мобильной связи и Интернета. С собой у них маломощная и компактная коротковолновая радиостанция мощностью 5–10 ватт и простейшая антенна в виде тонкой проволочки длиной метров десять, закинутой на дерево или на «мачту» из телескопической удочки. Необходимо поддерживать постоянную и стабильную голосовую связь, предположим, с Москвой, где находится группа информационной поддержки, друзья или семья, и «узел связи» — любительская коротковолновая радиостанция мощностью 100 ватт (типовая мощность для стационарного любительского радиооборудования) с антенной на крыше дома или балконе.
Расстояние между абонентами по прямой — около 1300 километров. Используется наиболее подходящая для связи на такой дистанции частота — около 3,7 мГц. Такая дистанция «пробивается» короткими волнами легко, но из-за высокого уровня помех в мегаполисе приемник радиостанции в городе уверенно принимает только очень сильные сигналы. А сигналы с Кольского полуострова от передатчика мощностью 5–10 ватт — слишком слабы в таких условиях…
И вот тут-то помогает сеть веб-приемников! Смотрим по карте и находим приемник, расположенный в Швеции, километрах в пятистах от лагеря путешественников. В итоге корреспондент на Кольском полуострове работает в эфире традиционным способом — слушает посредством приемника своей радиостанции и передает через ее передатчик. А корреспондент в Москве передает обычным образом, а вот принимает своего эфирного визави с помощью компьютера, смартфона или планшета, на котором открыт сайт нужного веб-приемника и настроена частота, на которой заранее договорено поддерживать связь.
Единственный нюанс – небольшая задержка голосового сигнала, приходящего через Интернет. Но это мелочь на фоне достаточно уверенного и стабильного голосового общения — и вдобавок без абонентской платы!
