Радиостанция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Радиоста́нция — один или несколько радиопередатчиков или радиоприемников, или комбинация радиопередатчиков и радиоприемников, включая вспомогательное оборудование, необходимые в определенном месте для организации службы радиосвязи[1].

Радиоста́нция — устройство, комплекс устройств или система инженерных сооружений и радиоэлектронных приборов, предназначенное для приёма и/или передачи радиоволн. Хотя формально радиоприёмные устройства относятся к радиостанциям, на практике, в технической литературе и документации под радиостанциями обычно понимают те технические средства, которые содержат в своем составе радиопередатчик.

Под термином радиоста́нция в обиходе понимают также предприятие (учреждение) массовой информации, занимающееся радиовещанием. Такая «радиостанция» может и не обладать собственным радиопередающим оборудованием, а арендовать его или арендовать эфирное время, вести передачи по проводным каналам либо в интернете.

Радиостанция как техническое средство[править | править исходный текст]

Радиостанция как технический комплекс состоит, в общем случае, из следующих основных компонентов.

Передатчик[править | править исходный текст]

Приемник[править | править исходный текст]

Антенно-фидерное устройство[править | править исходный текст]

Устройства преобразования информации[править | править исходный текст]

Источники питания[править | править исходный текст]

Классификация и использование радиочастот[править | править исходный текст]

  • Длинные волны (ДВ) частота 30-300 кГц (длина волны 10—1 км). Используется для сверхнадёжного вещания по принципу: один (сверхмощный — сотни киловатт) передатчик — несколько тысяч км зона вещания. Приём слабо зависит от времени года и суток, и солнечных вспышек. Однако наиболее хорошие условия приёма ночью, зимой, в годы минимума солнечной активности. Приём сильно ухудшают искровые помехи от электрических сетей, и от грозовых разрядов.
    Передающие антенны — грандиозные сооружения, мачты высотой сотни метров и километровой длины полотна антенны. Приёмные антенны двух видов — длинный провод от одного до десятков метров длиной, либо магнитная антенна.
    Недостатком этого диапазона является не только крайняя его узость, но также, последние пару десятилетий, значительные затруднения приёма в городах из-за наличия большого числа импульсных источников вторичного электропитания, работающих на частотах 30—250 кГц и выше.
  • Средние волны (СВ) частота 300 кГц—3 МГц, (длина волны 1000—100 м) — практически всё очень похоже на ДВ, однако днём зона вещания не превышает 100—300 км, ночью возможна передача на гораздо большее расстояние.
  • Короткие волны (КВ) частота 3 МГц—30 МГц, (длина волны 100—10 м) — достаточно низкое качество сигнала, за счёт селективных (неравномерных) замираний, но помех меньше, чем на ДВ и СВ. Ближняя (не подверженная искажениям и замираниям) зона до 50 км, в вещании практически не используется. Для вещания используется дальняя зона — тысячи км. Качество приёма очень сильно зависит от времени года и суток, и солнечных бурь, зато при удачных условиях, возможен приём киловаттного передатчика за несколько тысяч км.
    Между ближней и дальней зонами существует мёртвая зона (обычно 100—1000 км). В этой зоне приём невозможен.
  • Ультракороткие волны (УКВ) — 62—74 МГц, 88—108 МГц (длина волны — около 4 и около 3 метров) — локальное вещание, относительно дешёвый радиопередатчик и антенна (при этом плата за пользование частотой может быть очень большой, а сами частоты — распределяться государством по конкурсу). Используется только ближняя зона вещания — не более 50—100 км (при приёме на наружную стационарную антенну), не более 10—30 км (при приёме на автомобильную антенну и на антенну мобильного телефона или плеера). Используется высококачественное стереовещание (определяемое методом передачи — частотная модуляция, ЧМ), сравнимое с качеством MP3-плеера. Представленные выше цифры дальности сильно зависят от мощности передатчика и высоты и типа передающей антенны, и больше подходят для монорежима. Для качественного стереоприёма дальность следует уменьшить в 2—3 раза.
    • Поддиапазоны УКВ:
      • УКВ OIRT (УКВ1) — OIRT (стерео — разностный сигнал) иногда CCIR
      • УКВ CCIR (УКВ2) — CCIR (стерео — с пилотным тоном), иногда с RDS. В быту этот диапазон часто называют FM (частотная модуляция), хотя они оба частотномодулированы.

Разновидности радиостанций[править | править исходный текст]

Цифровые радиостанции[править | править исходный текст]

Цифровые радиостанции (DRM, англ. Digital Radio Mondiale)[2] передают сжатый и закодированный цифровой сигнал. Диапазоны от ДВ до КВ. Качество высокое при небольшой мощности передатчика. Уже ведутся регулярные передачи десятков станций, однако формат пока не получил широкого распространения из-за нераспространённости приёмников.

Телевизионные станции[править | править исходный текст]

УКВ (МВ и ДМВ) радиостанции, передающие телевизионный сигнал. Вещание локальное. Ширина сигнала от 4 до 6 МГц. В широко используемом пока аналоговом телевидении (NTSC, PAL, SECAM) используется амплитудная модуляция для передачи изображения и частотная модуляция для передачи звука.

Бортовые радиостанции[править | править исходный текст]

КВ радиостанция Fusprech на бронетранспортёре, Германия, 1941 г.

Бортовые радиостанции устанавливаются на мобильных объектах военного или гражданского назначения (автомобилях, летательных аппаратах, судах, танках и т. д.). Используется УКВ-диапазон — для ближней (диспетчерской) связи и ДВ, СВ, КВ — для дальней связи

Радиолюбительские станции[править | править исходный текст]

Оборудование любительской КВ радиостанции, 1950-е гг.

В большинстве стран мира разрешена любительская радиосвязь как вид спорта и технического творчества. Кроме того, зарегистрированные любительские радиостанции могут привлекаться для обеспечения связи в чрезвычайных ситуациях. Передатчики любительских станций — маломощные, выходная мощность большинства не превышает 100-200 Вт, максимальная разрешенная в различных странах мира может достигать 1,5 кВт.

Любительская радиосвязь ведется строго в пределах отведенных для нее весьма узких частотных диапазонов. Применяемые виды работы: радиотелеграфия с амплитудной манипуляцией (CW); радиотелефония с однополосной (SSB) и частотной модуляцией (классическая АМ в настоящее практически не используется); телевидение с медленной разверткой (SSTV); цифровые виды радиосвязи (радиотелетайп (RTTY), фазовая манипуляция PSK31 и др.).

Любительские радиостанции бывают индивидуальные и коллективные, создаваемые при предприятиях, учебных заведениях, общественных или спортивных организациях и т. п.

Носимые радиостанции[править | править исходный текст]

Полицейская носимая радиостанция, Германия, 1932 г.
Носимая (ранцевая) УКВ радиостанция Р-105Д, СССР, 1957 г.

Радиостанции небольшой массы и габаритов, часто имеющие дополнительные приспособления для ношения — темляки, застёжки, лямки и т. д. По назначению могут быть профессиональные (в том числе военные), бытовые, радиолюбительские (для радиоспорта), а также аварийно-спасательные.

Радиостанции для гражданской радиосвязи[править | править исходный текст]

Рация Си-Би Егерь

Решениями ГКРЧ для гражданской связи физическими и юридическими лицами на территории Российской Федерации выделены 3 группы частот:

  • 27 МГц (CB (Си-Би), «Citizens’ Band», гражданский диапазон), с разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт;
  • 433 МГц (LPD, «Low Power Device»), выделено 69 каналов для раций с выходной мощностью передатчика не более 0,01 Вт;
  • 446 МГц (PMR, «Personal Mobile Radio»), выделено 8 каналов для раций с выходной мощностью передатчика не более 0,5 Вт.

При использовании частот 433—446 МГц в соответствии с регламентирующими решениями ГКРЧ радиостанции должны использоваться с интегрированными компактными антеннами; в диапазоне 27 МГц рации можно использовать как с компактными, так и с автомобильными и стационарными антеннами. Использовать в России портативные рации с компактными интегрированными антеннами стандартов LPD и PMR можно без регистрации. Радиостанции диапазона 27 МГц (Си-Би) с ноября 2011 не надо регистрировать согласно Постановлению Правительства. (Постановлением Правительства РФ от 13 октября 2011 г. N 837 «О ВНЕСЕНИИ ИЗМЕНЕНИЙ В ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОТ 12 ОКТЯБРЯ 2004 Г. N 539» не подлежат регистрации «Станции сухопутной подвижной связи личного пользования диапазона 27 МГц (СиБи-диапазона) с допустимой мощностью излучения передатчика не более 10 Вт».)

Радиостанции глушения (jamming)[править | править исходный текст]

Используются для подавления сигнала нежелательных радиостанций, например, зарубежных радиостанций (РЭБ - радиоэлектронная борьба). Часто используются военными для нарушения связи противника.

Применяются передачи (на той же частоте):

  • случайного сигнала (вой)
  • того же сигнала, но со сдвигом по времени
  • сигнала другой радиостанции (китайский способ)

Широко применялись в СССР, к концу 1988 года постепенно прекратили свою работу, некоторые из них были переоборудованы под радиовещательные. В настоящее время, по неподтверждённым данным, существуют в Китае, на Кубе и в КНДР.

Контрольные станции[править | править исходный текст]

Антенны радиоприёмника в Бокхакене

Чувствительный радиоприёмник с хорошей антенной.

Применяются для контроля качества радиосигнала, поиска и пеленгации источников сигнала, для координации действий радиостанций глушения.

По неподтверждённым данным, на советских станциях контроля глушения использовались радиоприёмники «Катран».

Контрольная станция радио «Deutsche Welle» в Бокхакене (нем. Bockhacken) (40 км западнее Кёльна) расположена в подземном бункере, под антеннами. Площадь антенного поля около 4 гектар. Построена в 1964 году.
В России контролем за излучение радиоэлектронных средств занимается Роскомнадзор.

Радиотелескопы[править | править исходный текст]

Чувствительные приёмники (иногда и передатчики) с остронаправленными антеннами. Применяются для изучения объектов в космосе, иногда — для связи со спутниками и межпланетными КА. Антенны могут иметь в диаметре несколько сотен метров.

Радиорелейные станции[править | править исходный текст]

Приёмо-передающие станции с направленными антеннами, образуют цепочки (радиорелейные линии). Расстояние между станциями до нескольких сотен километров (имея ввиду и тропосферные линии). Применяются для построения линий связи там, где прокладка кабелей невозможна или невыгодна. При применении в военной связи радиорелейные линии являются основой «опорной сети» при перемещении войск.

Навигационные радиостанции[править | править исходный текст]

Применяются для ближней (диапазоны ДВ и СВ) и дальней навигации самолётов, кораблей, подлодок, и т. п. (передатчики систем LORAN, «Консоль», «Альфа», «Омега», наземные и космические передатчики систем GPS, ГЛОНАСС и Бэйдоу).

Для обеспечения полётов самолётов используются маркерные радиомаяки (МРМ), ближние (БПРС) и дальние (ДПРС) приводные радиостанции.

Морские маяки иногда, кроме светового и звукового сигналов, передают также и радиосигнал.

Спутниковые радионавигационные системы[править | править исходный текст]

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) предназначены для глобального в пространстве, непрерывного во времени всепогодного высокоточного координатно-временного обеспечения потребителей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Спутниковая радионавигационная система состоит из нескольких подсистем. К ним относятся :

  • подсистема навигационных космических аппаратов (орбитальная группировка, Space Segment);
  • наземный комплекс автоматизированного управления навигационными космическими аппаратами (Ground Control Segment);
  • подсистема вывода навигационных космических аппаратов на орбиту (Launch Segment);
  • подсистема потребителей (Users Segment).

В настоящее время в структуру СРНС включают функциональные дополнения наземного и космического базирования. Функциональные дополнения наземного базирования включают в себя:

  • наземный комплекс локальных контрольных станций и передатчиков локальных дифференциальных поправок;
  • наземный комплекс региональных контрольных станций для широкозонной дифференциальной коррекции;
  • наземные передатчики глобальных дифференциальных поправок;
  • центры обработки измерительной информации в комплексах контрольных станций.

Функциональное дополнение космического базирования включает геостационарные космические аппараты многоцелевого назначения.

Синхронная сеть радиостанций[править | править исходный текст]

Состоит из множества сравнительно маломощных радиостанций, передающих на одной и той же частоте один и тот же сигнал. Несущая синхронизирована.

Преимущества
  • позволяет покрыть большую территорию сигналом удовлетворительного качества.
  • не позволяет точно определить положение радиостанции (иногда это — недостаток)
    • это важно военным — при налёте на Перл-Харбор, например, японские самолёты использовали сигнал станции в Гонолулу для навигации (как радиомаяк)
  • сохраняет работоспособность при отказе части радиостанций
Недостатки
  • требуется сложная аппаратура синхронизации
  • существуют зоны интерференционного подавления сигналов от разных станций (станции пытаются расположить так, чтобы такие зоны приходились на малонаселённые районы)
  • могут существовать юридические трудности — в США, например, создание синхронных сетей коммерческих радиостанций запрещено (чтобы не мешать конкуренции), однако после Второй мировой войны долгое время действовал план Конэлрад (en:CONELRAD (англ.), «Контроль электромагнитной радиации»), по которому в случае угрозы нападения на страну все станции объединяются в синхронную сеть, передающую одну программу.

Передатчики эталонных частот[править | править исходный текст]

Передают сигнал на фиксированной частоте, содержащий закодированную в той или иной форме информацию (как правило) о текущем времени.

Как частоты, так и отметки времени синхронизируются с атомными часами и являются государственными стандартами. В России за сохранение стандарта отвечает ГСВЧ (Государственная служба времени и частоты)[3].

Используются для согласования работы синхронных сетей радиостанций, для калибровки часов и частотомеров и т. п.

СНГ

ВНИИФТРИ[4], «Москва» (Подмосковье, Менделеево). Частоты 4996, 9996 и 14 996 кГц (все ТЛГ / CW). Позывной RWM. Сигнал не содержит полной информации о времени, однако, если известно текущее время с точностью до нескольких минут, сигнал можно расшифровать (даже на слух). Содержит также информацию о разности UT1-UTC. Структура сигнала регламентирована ГОСТ 8.323-78. Существует также сеть станций службы времени «Бета», подчинённая ВМФ.

На территории СНГ также существовали следующие станции (работа некоторых из них в настоящее время не подтверждена):

позывной место-
нахождение
координаты частоты,
кГц
передача
позывных
(минуты,
каждый час)
примечание
RWM Москва 55°48' с.ш.38°18' в.д 4996
9996
14 996
9…10
39…40
работает (см. выше)
RBU Москва ? 66,(6) 5…6
RID Иркутск 52°26' с.ш. 104°02' в.д. 5004
10 004
15 004
19…20
49…50
RW-166 Иркутск ? 200   радиовещательная
RTZ Иркутск ? 50 5…6
RTA Новосибирск 55°04' с.ш. 82°58' в.д. 10 000
15 000
29…30
59…60
RW-76 Новосибирск ? 272   радиовещательная
RCH / ULA-4 Ташкент 41°19' с.ш. 69°15' в.д. 2500
5000
10 000
29…30
59…60
Германия

DCF77[5], Франкфурт на Майне, 50°01’с.ш., 09°00’в.д.: Частота 77,5 кГц. Сигнал содержит полную информацию о времени и дате (включая день недели). Именно её сигнал используют всевозможные европейские «Radio Controlled» часы. Однако радиус устойчивого приёма сигнала подобными приборами ограничен радиусом 1500…2000 км. Таким образом, в центральной России, например, такие часы смогут принимать сигнал DCF77 только в исключительных случаях (как правило, ночью, на открытом пространстве в пасмурную погоду)

Чехия
Великобритания
  • MSF: 60 кГц
Франция
  • TDF: 162 кГц
Япония
  • JJY: 2500, 5000, 10 000 15 000 кГц (слышна на Дальнем Востоке России)
США
Канада

Радиостанция как организация[править | править исходный текст]

Широковещательные радиостанции передают сигнал, доступный для приёма обычными бытовыми приёмниками. Вещание может вестись в диапазонах КВ, ДВ, СВ, УКВ (FM). Для осуществления своей деятельности, имеют: штат сотрудников (дикторы, диджеи, ведущие, корреспонденты и тд.), студию вещания, один или несколько радиопередатчиков. Является органом СМИ и подлежит обязательной регистрации и лицензированию в соответствующих инстанциях. В зависимости от формата вещания могут быть новостными, музыкальными, спортивными, познавательными и тд.

Интервал (разнос) между частотами соседних широковещательных радиостанций на ДВ и СВ — 9 (в США 10) кГц, на КВ 5 кГц (у всех) и на УКВ не менее 180 кГц (как правило, 400—500 кГц).

История[править | править исходный текст]

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • Политехнический словарь. М., СЭ, 1989. (Статья «радиостанция»).
  • Степанов Б.Г. Справочник коротковолновика. М., ДОСААФ, 1986.
  • Krüger W., Felbick H.J. Short-Wave Reception: Köln, DW.
  • Дамьяновски В. CCTV. Библия охранного телевидения. М, 2003, (ISBN 5-87049-260-2)
  • Справочник пилота и штурмана гражданской авиации. под ред. Васина И. Ф.: М., Транспорт, 1988, (ISBN 5-277-00090-9.)