Г.А.Тяпичев «Цифровая радиосвязь на любительской радиостанции». Глава 1.
***************************************************************
Глава 1.
Радиолюбители и виды любительской радиосвязи
Кто такие радиолюбители — коротковолновики
Различные виды радиосвязи, используемые диапазоны
SSB — связь на одной боковой полосе
Компьютер и цифровые виды радиосвязи
Компьютеры — как это все началось
Телеграф как цифровой вид связи
Другие виды цифровой радиосвязи
Глава 1.
Радиолюбители и виды любительской радиосвязи
Как это начиналось
Принято считать 1895 год
годом изобретения радио. К тому времени в мире уже
существовал телеграф, сообщения которого передавались от одного города к
другому по проводам, существовал и телефон. 7 мая 1895 года русский инженер,
преподаватель Минного офицерского класса в Санкт-Петербурге, Александр
Степанович Попов, впервые в истории человечества на заседании физического
отделения Русского физико-химического общества продемонстрировал похожее на
телеграфный аппарат приемное устройство, которое, в отличие от обычного
телеграфа, не имело никаких подводящих проводов. К всеобщему изумлению
этот необычный аппарат без какой либо видимой команды
вдруг начал печатать телеграмму. Текст этой телеграммы состоял из двух слов:
"Генрих Герц". Телеграмма была послана специальным передающим
устройством, удаленным от аудитории, где проходило заседание общества, на
значительное расстояние. Это событие было первой публичной демонстрацией
радиосвязи, когда первый радиоприемник принял и напечатал первую в мире
радиограмму, полученную от находящегося в удалении передатчика.
Немецкий ученый
Генрих Герц первым открыл явление
передачи энергии, возникавшей при искровом электрическом разряде, на
значительное расстояние. Но, как пишут историки, Герц считал, что открытое им
явление не найдет какого либо полезного применения.
Новый вид связи не нуждался
в длинных линиях из проводов и быстро завоевал популярность. Над Европой витал
призрак предстоящей войны и государства не жалели средств для
такого удобного, с военной точки зрения, вида связи. Всюду на планете возникали
коммерческие и военные радиостанции, появлялись сотни энтузиастов этого вида
связи среди интеллигенции. Постепенно из этих энтузиастов стали организовываться
различные кружки и общества, члены которых стали называть себя "любителями
радио". Первая официальная радиолюбительская организация была создана в
1914 году в США. Она существует и до настоящего времени, являясь самой
многочисленной радиолюбительской организацией в мире. Организация носит
название ARRL – Американская Радиолюбительская Лига. На
рис. 1.1. изображен официальный значок члена Лиги, взятый мною из архива
радиолюбительских рисунков.
Рис. 1.1. Значок члена ARRL
Военные и
государственные радиоспециалисты того времени решили, что для целей военной,
государственной и коммерческой радиосвязи пригодны только радиоволны длиной
более 200 метров. Радиоволны более короткие были отданы ,
за ненадобностью, в распоряжение радиолюбителей. Как показало будущее развитие
радиосвязи, именно короткие волны стали играть в радиосвязи главную роль.
В нашей
стране важнейшую роль в деле развития радио сыграла организованная в начале
20-х годов прошлого столетия Нижегородская радиолаборатория,
руководимая М.А.Бонч-Бруевичем. В
этой лаборатории были разработаны теоретические основы радиосвязи, многие
конструкции радиоаппаратов, электронные приборы, а также самые мощные для того
времени радиолампы для передатчиков. Ученые этой лаборатории были инициаторами
разрешения частным лицам иметь дома радиостанции ограниченной мощности. После
принятия Правительством соответствующего постановления, именно сотрудники
Нижегородской радиолаборатории стали первыми
официальными радиолюбителями — коротковолновиками. Федор Лбов, один из
сотрудников Нижегородской лаборатории, на своей любительской радиостанции
установил рекордную для того времени радиосвязь на коротких волнах. Сигналы его
радиостанции были зафиксированы на территории нынешнего Ирака, расстояние по
прямой линии до станции приема составляло 3000 км.
На
рис. 1.2, взятом из радиолюбительского архива, изображен радист,
работающий на телеграфном ключе.
Рис. 1.2. Радист за работой
В те годы радиостанции уже
умели передавать человеческую речь и музыку, но для радиолюбителей пока
оставалась возможность вести передачу только телеграфным ключом, используя код
Морзе. В нашей стране это была эпоха завоевания Арктики, эпоха челюскинцев и
дрейфующей на льдине метеорологической станции "Северный полюс". Во
всех перечисленных событиях радиосвязь играла исключительно важную роль.
Радист Э.Т.Кренкель стал легендарным среди радиолюбителей нашей
страны. Многие юноши тех лет строили детекторные приемники по описаниям более
опытных любителей и часами вслушивались в эфир, ожидая начала работы радиостанции
этого радиста из далекой Арктики.
На рис. 1.3 изображена
принципиальная электрическая схема простого детекторного приемника, которым
пользовались большинство радиолюбителей той поры.
Рис. 1.3. Принципиальная схема детекторного приемника
Конференция радиолюбителей
всего мира состоялась в Париже в 1925 году. На этой конференции было принято
решение об организации Международного радиолюбительского союза — IARU. Эта организация продолжает работу и в настоящее
время. Радиолюбительские организации всех стран считают своим долгом быть
членами IARU.
Годы войны стали суровым
испытанием для всех народов нашей страны. Радиолюбители быстрее других
осваивали сложное армейское радиооборудование, в сложнейших условиях
обеспечивали надежную связь, чем внесли большой вклад во всенародное дело
Великой Победы.
Послевоенные годы, несмотря
на сожженные города, деревни и разрушенное народное хозяйство, отличались
огромным энтузиазмом наших людей. После напряженного трудового дня молодые люди
шли на занятия в школы рабочей молодежи, в кружки различных оборонных обществ,
где очень популярными были секции изучения радио. Издательством оборонных
обществ печаталось много различной литературы по изготовлению радиоприемников,
простых передатчиков для любительских радиостанций. Примерно в 1949-м году в
газете для школьников "Пионерская правда" было напечатано объявление
о том, что вышла в свет книга автора Борисова "Юный радиолюбитель" и
сообщался адрес, по которому эту книгу можно было заказать. Для меня в ту пору
это была самая замечательная книга, в которой описывались даже мельчайшие
подробности изготовления не только простых приемников, но и таких радиодеталей,
как конденсаторы и резисторы, купить которые в те годы было можно только в
крупнейших городах. Трудно забыть волнения и восторг, когда в наушниках,
подключенных к только что изготовленному из самодельных катушек, конденсаторов
и детектора простому детекторному приемнику, раздались сигналы далекой
радиостанции.
В те далекие годы
в любительском эфире также господствовал телеграф. Для передачи сигнала от
микрофона использовались или амплитудная, или частотная модуляция несущей
частоты звуковыми сигналами.
На рис. 1.4 изображен
телеграфный ключ несколько необычной для нас конструкции. Картинка взята из
архива. Примерно о такой конструкции телеграфного ключа будет рассказано в главе 2 этой книги.
Рис. 1.4.
Телеграфный ключ
Амплитудную модуляцию
использовали все широковещательные государственные и коммерческие радиостанции,
а также некоторые радиолюбители. Для этого требовался сложный аппарат —
модулятор. Наиболее сложным изделием при изготовлении модулятора был
модуляционный трансформатор, от конструкции, аккуратности изготовления и
способа экранирования которого зависело качество сигнала. Модулятор потреблял
мощность, соизмеримую с потребляемой мощностью всей остальной части
передатчика. Поэтому передатчики с амплитудной модуляцией были очень
неэкономичны.
На рис. 1.5 изображен
один из возможных видов модуляционного трансформатора любительской
радиостанции.
Рис. 1.5. Любительский трансформатор
Частотная модуляция
применялась для связи на ультракоротких волнах и в телевидении. Дело в том, что
передатчик с частотной модуляцией занимал слишком широкую полосу частот. Для
коротковолновых диапазонов, которые к тому времени были заполнены уже
достаточно густо, это было недопустимо. В те же годы были сделаны и основные
изобретения и разработки в области приема и передачи однополосных сигналов. В
30-е годы прошлого столетия в России уже было построено несколько магистральных
линий дальней связи, работавших на принципе приема и передачи однополосных
сигналов.
В радиолюбительскую
практику прием и передача однополосных сигналов пришли в начале 60-х годов.
Большую роль в формировании взглядов на этот вид связи сыграла книга
"Техника любительской однополосной радиосвязи" авторов С.Бунимовича и Л.Яйленко. Первое
издание книги вышло в 1964 году, второе — в 1970г.
Для радиолюбителей
освоение однополосной телефонии давало экономию электроэнергии, улучшение
качества сигналов, уменьшение помех и значительное увеличение дальности
радиосвязей. Однополосную модуляцию радиолюбители обозначают сочетанием букв --
SSB.
Первая любительская
радиостанция на все коротковолновые диапазоны, которая обеспечивала отличное
качество сигнала с однополосной модуляцией при простоте изготовления и
настройки, была разработана Г.Джунковским и Я.Лаповком. Радиостанция называлась "ДЛ-66" и
была описана в журнале "Радио" №5,6 и 7 за 1967 год. Статья
называлась "Радиостанция первой категории". Изготовленная мною в 1969
году по этому описанию радиостанция проработал у меня дома более десяти лет,
при этом все корреспонденты отмечали хорошее качество сигнала.
Однако самой
популярной среди радиолюбителей нашей страны и стран ближнего зарубежья в те годы
была конструкция радиостанции, называемой среди радиолюбителей "Трансивер UW3DI”.
Словом
"трансивер" радиолюбители называют радиостанцию, в которой одни и те
же электронные усилительные приборы (транзисторы или радиолампы) используются
попеременно то в режиме передачи, то в режиме приема. В такой конструкции
получается заметно меньшее число электронных приборов, уменьшаются габариты и
вес. Сочетание букв UW3DI является позывным любительской радиостанции,
принадлежащей радиолюбителю—коротковолновику Ю.Кудрявцеву, который описал
конструкцию разработанной им радиостанции в журнале "Радио" № 5 за
1970 год. Статья называлась "Коротковолновый трансивер".
За последующие годы
радиолюбителями были созданы многие новые конструкции, но работу радиостанции
на "Трансивер UW3DI" часто можно слышать и в настоящее время.
Разработка самой
современной любительской радиостанции сделал В.В.Дроздов. Радиостанция была
описана и в журнале "Радио" и в брошюрах издательства "Радио и
связь" в конце 1980-х годов. В любительских кругах эта радиостанция
называется "Трансивер Дроздова".
Освоение любителями работы
в режиме однополосной модуляции сигнала сыграло огромную роль в развитии
любительской радиосвязи. Но в 1970-х годах ведущие фирмы — изготовители
аппаратуры для радиосвязи, стали применять в своих конструкциях процессоры,
которые до этого применялись только в электронных вычислительных машинах. В
этот период стали появляться новые виды радиосвязи, которые могли передавать и
принимать радиосигналы в автоматическом режиме и с огромными, не мыслимыми до
тех времен, скоростями. В это же время у радиолюбителей стали появляться первые
конструкции бытовых компьютеров. В нашей стране процесс появления бытовых
компьютеров опаздывал, по сравнению со странами Запада, более чем на 10 лет. Первой
доступной моделью простого бытового компьютера стал "Радио-86 РК",
подробный процесс изготовления которого был описан в
нескольких номерах журнала "Радио" за 1986 год. В тот же период в
нашей стране некоторые фирмы стали изготавливать аналогичные по характеристикам
миникомпьютеры "Спектрум".
На рис. 1.6 изображен
один из первых вариантов компьютера, который стал применяться в любительской
радиосвязи. Рисунок взят из архива.
Рис. 1.6. Один из первых компьютеров
Так в нашей стране
начался процесс компьютеризации любительской радиостанции, процесс развития
"цифровых" видов связи. По моему мнению, этот процесс является новым
поворотным пунктом в качественном развитии любительской радиосвязи.
Целью этой книги как раз и
является показать читателю основные из известных на текущий день достоинств применения компьютера на любительской радиостанции и
познакомить его с любительскими цифровыми видами связи, главную роль в которых
выполняет компьютер. Это все будет описано в следующих главах книги. А пока
продолжим знакомство с деятельностью радиолюбителей — коротковолновиков.
Кто такие радиолюбители — коротковолновики
Каждый из людей имеет
какое-либо любимое занятие, которому он предпочитает посвящать основную массу
своего свободного времени.
Одни
предпочитают каждую свободную минуту своего времени посидеть в кругу друзей за
кружкой пива, другие бегут в гараж к своему ненаглядному четырехколесному
идолу, третьи мчатся на собрание коллекционеров, четвертые готовятся к
покорению очередной горной вершины и так далее …. Но есть и такие люди, которые
всем прочим видам занятия досуга предпочитают радиолюбительскую деятельность. Понятие "радиолюбитель" исключительно
многогранно. Оно предполагает, что этот человек может часами сидеть за
радиоприемником, чтобы отыскать в безбрежном эфире сигналы заветной
радиостанции, что он может серьезно заняться изучением иностранного языка,
чтобы свободно общаться с новыми друзьями из далекой и неведомой страны, что он
может взяться за изготовление какой-то очень необходимой ему конструкции
электронного аппарата.
Оно позволяет приобрести
ценные практические навыки и знания в области электро-
и радиотехники, а также географии и иностранных языков. Такие знания могут
оказаться весьма полезными и для специалиста, и для воина. Имя этого увлечения —
коротковолновое радиолюбительство.
Коротковолновым
радиолюбительством занимаются сотни тысяч людей в мире. Самыми молодыми
представителями армии коротковолновиков являются школьники.
При многих школах и других
учебных заведениях работают радиостанции коллективного пользования, так что
возраст младших коротковолновиков десять -двенадцать
лет. Возраст многих старейших коротковолновиков — больше восьмидесяти лет.
Короткими волнами
увлекаются люди техники и искусства, военнослужащие и домашние хозяйки,
школьники, ученые, рабочие.
В истории нашей страны
яркой страницей является легендарный дрейф полярной станции "Северный
полюс" с четверкой папанинцев. Радист этой
станции Эрнст Теодорович Кренкель, впоследствии Герой
Советского Союза, доктор географических наук, был коротковолновиком. Он же был
радистом ледокола "Челюскин", и его четкая работа на радиостанции
сыграла важнейшую роль в быстрой организации спасения терпящих бедствие
полярников.
Всему миру известен
отважный путешественник норвежский ученый Тур Хейердал. Трижды выходил он в
открытый океан на утлых суденышках — плоте "Кон-Тики" и
папирусной лодке "Ра". И всегда в составе его экипажа находились
коротковолновики, успешно осуществлявшие связь со всем миром. Бывший король Иордании
Хусейн в молодости также был очень активным коротковолновиком.
Чем же привлекают короткие
волны многочисленную армию столь не схожих друг с другом людей? Тем, что, как
уже говорилось, коротковолновое радиолюбительство многообразно, и каждый
находит в нем что-то наиболее для себя привлекательное.
Вы любите мастерить,
конструировать? Коротковолновики, как правило, сами конструируют свои
передатчики, антенны, иногда и приемники, создавая подчас конструкции, не
уступающие лучшим промышленным образцам.
На рис. 1.7 изображена
любительская радиостанция тех лет. Как видите, это довольно серьезная
конструкция и выглядит отлично. Рисунок взят из архива.
Рис. 1.7. Один из вариантов любительской радиостанции
Вы любите разрабатывать
программы для компьютера — перед Вами открываются безграничные возможности
создавать новые виды цифровой связи или разрабатывать новые программы для
старых видов. Вас с детства влекла романтика дальних путешествий, вы увлекались
географией и зачитывались романами Жуля Верна? Коротковолновик
может в течение часа "побывать" на всех континентах — в Африке и
Америке Азии и Антарктиде. Довольно часто группы радиолюбителей совершают
экспедиции на удаленные от материков маленькие острова, откуда организуют
работу своей радиостанции в течение нескольких дней. Радиостанции таких
экспедиций пользуются огромным успехом. Установить связь с экспедиционной
радиостанцией – заветная мечта многих радиолюбителей. На рис. 1.8 вы
можете увидеть упрощенное изображение расположенного в далеком море островка с
мачтой работающей радиостанции.
Рис. 1.8. «Робинзонада»
А на рис. 1.9
изображен яхтсмен, на парусе которого видны цифры «73», обозначающие на
радиолюбительском языке самые наилучшие пожелания.
Рис. 1.9. Радиолюбитель в море
Вы страстный коллекционер,
собираете марки, значки, открытки? Коротковолновики по традиции каждую
проведенную связь подтверждают особыми карточками-квитанциями, которые высылают
друг другу по почте. Эти карточки обычно бывают красочно оформлены, содержат
фотографии, пейзажи, забавные рисунки. Коллекция таких карточек — это не
рядовая коллекция обычных почтовых открыток! К этому можно прибавить еще
коллекции значков, посвященных различным событиям в области коротковолнового
любительства и дипломов, выдаваемых коротковолновикам за различные достижения.
Вас привлекает изучение
иностранных языков? Легче всего изучить язык, регулярно разговаривая на нем.
Только коротковолновики имеют возможность, даже не выходя из дома,
практиковаться в любом иностранном языке, разговаривая с собеседником, знающим
этот язык в совершенстве.
Вам по душе спортивная
борьба, соревнование? Существует много различных соревнований
коротковолновиков — от местных до международных.
Для того, чтобы померяться мастерством со спортсменами
других стран, коротковолновику даже не надо выезжать из своего города. А во
многих соревнованиях он может выполнить нормативы спортивных разрядов или даже
мастера спорта.
Привожу характеристики основных
видов радиоспорта.
q
Спортивная
телеграфия. Это наиболее
"камерный" вид спорта. Казалось бы, здесь все предельно просто —
передавай и принимай телеграфные сигналы быстро, как сможешь. Но эта простота
кажущаяся: все легко и понятно лишь при небольших скоростях приема и передачи,
до 100 — 110 знаков в минуту. Любой спортсмен, выступающий в видах, где
требуется специальное оборудование, тщательно готовит его к соревнованиям.
Спортсмены — телеграфисты часто изготавливают сами свои ключи, в этом им
помогают и профессиональные конструкторы и механики.
q
Спортивная
радиопеленгация. Этот вид радиоспорта
родился в Голландии в первые годы после второй мировой войны. Однажды поздним
вечером на улицах Гааги появилась группа велосипедистов, на машинах которых
были установлены странные аппараты с антеннами. На одном из перекрестков они по
команде разъехались в разные стороны. Медленно двигаясь по пустынным улицам,
они время от времени останавливались, сверялись с картой и прослушивали эфир,
вращая специальные антенны. В головных телефонах прослушивался обычный шум
эфира, разноголосица станций, как вдруг послышался странный позывной:
"Я — лиса, я — лиса…" Это и был нужный велосипедисту
позывной. Вращая антенну, велосипедист определил направление, откуда сигнал был
слышен наиболее громко. Взяв пеленг, он отправился на поиски дома, где работал
передатчик со странным позывным — "лиса". Так в 1947 году в
Европе состоялись соревнования, которые вскоре завоевали громадную популярность
среди радиолюбителей и получили название "охота на лис". Стали
проводиться национальные первенства "охотников", а затем и
международные. До 1954 года поиск "лис" велся на 80-метровом
диапазоне, только на традиционных соревнованиях в Югославии в этом же году был
применен УКВ диапазон 144 МГц. В радиолюбительской литературе все чаще стали
публиковаться материалы о передатчиках, а главное, портативных приемниках для
"охоты на "лис". Здесь открылось широкое поле деятельности для
конструкторов.
Соревнования по спортивной
радиопеленгации в их современном виде включают поиск радиопередатчиков
("лис") на диапазонах 3,5 и 144 МГц и метание гранат. Накануне
соревнований участники получают карты местности предстоящих забегов. После старта "лисы" (передатчики) начинают подавать
сигналы: 30 секунд — сигнал, 30 секунд — пауза. Спортсмен
должен найти передатчик в лесу, проставить отметку о прохождении
"лисы" и искать следующую. Кто сделает это быстрее, тот и станет
победителем. Спортсмену — "лисолову"
нужно не только иметь отличную аппаратуру (приемники-пеленгаторы), но и быть
хорошим кроссменом, ведь трассы имеют протяженность 9-10 км. Это при идеальном
поиске, а в ходе соревнований спортсмены пробегают гораздо больше.
q
Многоборье
радистов. Уже само название этого
вида спорта достаточно красноречиво. Спортсмен — радиомногоборец
должен мастерски владеть ключом, работать на радиостанции с различными
корреспондентами, метко стрелять и бросать гранаты, ориентироваться на
местности с помощью карты и компаса, т. е. подготовка его должна быть
комплексной и разносторонней.
q
Радиосвязь на
коротких и ультракоротких волнах. Один
из самых любимых радиолюбителями видов спорта. Коротковолновик, находясь на
своей радиостанции, за определенное время должен провести как можно больше
радиосвязей с другими корреспондентами, участвующими в этих соревнованиях. При
проведении связи участники должны обменяться специальными контрольными
номерами, состоящими, как правило, из нескольких цифр. За каждую проведенную
радиосвязь начисляется определенное количество очков, при этом связь с более
удаленным корреспондентом оценивается большим количеством очков. После
окончания соревнований участник обязан выслать в судейскую коллегию отчет об
участии в соревнованиях. В этом отчете должно быть указано время проведения
каждой связи, позывной корреспондента, переданный корреспонденту и полученный
от корреспондента контрольные номера. Судейская коллегия сверяет между собой
отчеты всех участников на предмет совпадения всех записанных в отчете данных.
Если какая то запись не совпадает, то связь аннулируется у обоих участников.
Судейская коллегия суммирует в отчете каждого участника очки за оставшиеся
радиосвязи, победителем назначается участник, набравший наибольшую сумму очков
за проведенные связи.
Участие в соревнованиях
повышает мастерство радиолюбителя, закаляет волю и стимулирует
совершенствование аппаратуры. Одним из любимейших соревнований по радиосвязи
для многих радиолюбителей является «Полевой день». Это соревнование бывает
каждый год в конце июня, когда крупы радиолюбителей вместе с радиостанциями
выезжают в полевые условия. Как правило, для расположения радиостанций
выбирается самая большая из окрестных высот, чтобы обеспечить возможность
проведения дальних связей. Связи проводятся на УКВ в течение суток, поэтому
соревнования командные.
На рис. 1.9, взятом из архива, изображена палатка и антенна УКВ-диапазона.
Похоже, что соревнования уже закончились и радиолюбители отдыхают.
Рис. 1.9. Радиостанция на «Полевом дне»
Коротковолновик — это
специалист, имеющий знания в области электротехники, радиотехники, радиосвязи.
К тому же он и квалифицированный радист, способный вести радиосвязь даже в
таких условиях, в которых отказываются работать профессиональные радисты, а в
случае необходимости способный быстро найти и устранить неисправность в своей
радиостанции.
Основой работы
коротковолновика, сутью коротковолнового любительства, является установление
двусторонней радиосвязи на коротких волнах.
Различные виды радиосвязи, используемые диапазоны
Телеграф
Как ни странно, но наиболее
популярным видом радиосвязи до последнего времени был и пока остается
телеграф — проведение связей при помощи кода Морзе. Самые интересные
радиосвязи, связи с самыми неожиданными и удаленными корреспондентами
проводятся, как правило, только телеграфом. Международная радиолюбительская
организация даже считает знание прима на слух и передачи на ручном ключе
сигналов кода Морзе необходимым условием при переводе радиостанции,
принадлежащей радиолюбителю, в более высокую категорию. В нашей стране знания и
опыт коротковолновика оцениваются по четырем категориям. К четвертой категории
относятся начинающие, для которых знание телеграфа не обязательно. Далее идут
третья, вторая и первая категории, для которых знание телеграфа обязательно.
При этом
коротковолновик каждой из указанных категорий должен уметь принимать и
передавать телеграфные сигналы не хуже установленной для данной категории
нормы.
SSB — связь на одной боковой
полосе
Большое число
коротковолновиков предпочитает проводить радиосвязи при помощи микрофона,
используя при этом SSB радиостанции с однополосной
модуляцией сигнала. Используя эти радиостанции, коротковолновики получают
возможность непосредственного общения голосом с удаленным корреспондентом. Этим
пользуются студенты институтов иностранных языков и простые граждане, желающие
усовершенствовать свои знания иностранного языка.
На рисунке из старого
архива изображен микрофон – самый необходимый аппарат при проведении SSB-радиосвязей.
Рис. 1.10. Микрофон
Телетайп и
другие виды связи
В последние годы на
любительских диапазонах постоянно растет число радиостанций, работающих
цифровыми видами связи, особенно телетайпом. Этот вид связи коротковолновики
используют как при обычных связях, так и соревнованиях. Более подробно о
цифровых видах связи читайте в главе 2.
Для проведения любительских
радиосвязей отведено довольно много диапазонов, как на коротких, так и на
ультракоротких волнах. Приведу описания только некоторых, наиболее любимых
радиолюбителями, коротковолновых диапазонов.
Любительские диапазоны
q
Диапазон 1,9
МГц. Иначе этот диапазон называется
"диапазон 160 метров". Дело в том, что диапазоны радиоволн могут
иметь единицу измерения либо "метр", либо "Герц". Единица
измерения частоты радиоволн "Герц" очень мала, поэтому в реальном радиоприемнике
диапазон измеряется величинами "килоГерц"
(сокращенно кГц) или "МегаГерц" (сокращенно
МГц). Приставка "кило" обозначает тысячу, приставка
"Мега" обозначает миллион, а слово "Герц" — это
фамилия выдающегося ученого—физика, который впервые открыл эффект
распространения радиоволны.
Этот диапазон является чисто
"ночным" диапазоном. Днем на этом диапазоне можно услышать только
очень близко расположенные радиостанции, а ночью трудно найти свободный от
работающих радиостанций участок диапазона. Здесь можно встретить и начинающего
коротковолновика и известного "асса эфира". После полуночи число
работающих радиостанций сокращается и на свободных участках диапазона можно
услышать вдруг слабый сигнал радиостанции из другого континента. Работу на этом
диапазоне разрешают начинающим коротковолновикам.
q
Диапазон 3,5
МГц тоже относится к
"ночным" диапазонам, но до полудня, а затем и с 15-ти часов можно
связаться с корреспондентами, удаленными до 500…600 км. Зато ночью на этом диапазоне
в Европейской части России хорошо слышны станции Европы и Азии, а при очень
хорошем прохождении радиоволн можно услышать даже станции Америки. Этот
диапазон широко используется радиолюбителями для различных собраний
радиолюбителей какого-либо региона, различного рада "круглых столов",
когда на определенном участке диапазона собираются в назначенное время
радиолюбители, объединенные общими интересами.
q
Диапазон 7 МГц
плотно забит работающими
радиостанциями круглые сутки. Днем здесь слышны станции близлежащих регионов,
удаленные на расстояние от 500 до 1000 км, причем зимой прохождение радиоволн
лучше. Ночью, особенно после полуночи, на этом диапазоне часто встречаются
очень редкие и удаленные станции, вызывающие всеобщий интерес
коротковолновиков. Единственным недостатком этого диапазона является большое
количество помех от мощных вещательных радиостанций, потому что чуть выше по
частоте располагается широковещательный сорокаметровый диапазон.
q
Диапазон 14
МГц — самый любимый диапазон для
большинства коротковолновиков. Прохождение радиоволн на этом диапазоне хорошее
почти круглые сутки. Ночами, особенно зимними, прохождение значительно хуже. В
начале лета утренними часами радиостанции Северной Америки зачастую слышны
очень здорово. На Европейской части России в течение всего дня очень хорошо
слышны станции Западной Европы и Азии, но прохождение здесь временами бывает
очень нестабильным. Громко слышимая станция вдруг становится слышна все хуже,
порой пропадает совсем, но потом снова появляется. Такие явления называются
замираниями. Иногда прохождение становится совсем плохое, и такое состояние
может длиться несколько дней. Связаны подобные явления с выбросами солнечной
энергии и так называемыми магнитными бурями.
q
Диапазон 21
МГц также привлекает многих коротковолновиков.
В ночные часы, как правило, никого не слышно, зато днем и особенно в годы
повышенной солнечной активности на этом диапазоне можно запросто провести связь
с радиостанциями Японии, Америки и Африки. При хорошем прохождении можно
работать со станциями Австралии. Рано утром, а иногда и поздно вечером часто
бывают очень громко слышны радиостанции Американского континента. Прохождение
здесь еще менее устойчивое, чем на диапазоне 14 МГц, но помехи от ведомственных
и широковещательных радиостанций практически отсутствуют.
q
Диапазон 28
МГц — это самый капризный из
коротковолновых диапазонов, зато здесь можно запросто проводить самые удаленные
радиосвязи. Диапазон характеризуется очень глубокими замираниями, а зачастую
прием сигналов радиостанции прекращается совсем, зато рядом вдруг появляются
сигналы совершенно другой станции. Этот диапазон интересен также тем, что на
нем выделен довольно большой участок, предназначенный для проведения
радиосвязей через искусственные спутники Земли (ИСЗ). Проведение радиосвязей
через ИСЗ является очень интересным занятием, которым увлекаются многие тысячи
радиолюбителей—коротковолновиков. О том, как проводить такие радиосвязи, я
расскажу после того, как познакомлю Вас с так называемыми "цифровыми
видами радиосвязи". Так называются виды радиосвязи, где главную роль
играет компьютер.
В библиотеках можно найти
много литературы по вопросам любительской радиосвязи, в том числе и описание
особенностей различных любительских диапазонов.
Компьютер и цифровые виды радиосвязи
Компьютеры — как это все
началось
С давних времен люди
задумывались над созданием "вычислительных машин", тех механизмов,
которые оказывали бы какую-то помощь человеку в проведении вычислительных
действий. История сохранила для нас имена таких людей: Леонардо да Винчи
(приблизительно 1500 год), Блез Паскаль (1653 год), Готтфрид
Лейбниц (1673 год).
Но самым значительным шагом
в деле создания современного компьютера было создание группой ученых в Англии
умной машины для расшифровывания секретных кодов вражеских сообщений. Шла
вторая мировая война и Англия терпела массу неприятностей от немецких кораблей
и подводных лодок. Правительство Англии поручило группе самых выдающихся ученых
страны разработать мероприятия по защите страны. В начале 1940 года этой
группой ученых и математиков были разработаны целый ряд аппаратов, включая
"Colossus", для декодирования секретных
сообщений, используемых немцами в военных целях.
Первые подобные
аппараты делались на основе электромагнитных реле, создавали много шума и
потребляли большое количество электроэнергии.
Затем были разработаны
диоды и радиолампы. Новые электронные аппараты позволили создать новую
технологию для этой техники, позволили избавиться от медленных и шумных
переключающих реле и формировать сигналы намного быстрее и надежнее. Это было
реальным началом создания нынешних вычислительных машин.
В 1944 в Гарвардском
Университете в США был создан первый универсальный программируемый цифровой компьютер.
В 1946 была включена в
работу первая полностью электронно-вычислительная машина, состоящая
приблизительно из 18,000 диодов и радиоламп. Весила она около 30 тонн, занимала
площадь 150 квадратных ярдов (она не использовала
метрическую систему), и нуждалась в собственной подстанции мощностью 150 квт!
Стоимость машины была, как сообщалось, $600,000, по тем временам огромная
сумма.
Первый коммерчески
доступный компьютер UNIVAC-1, был введен в действие в 1951 и использовался для
обработки результатов голосования президентских выборов в США 1952 года.
Транзистор был
открыт в 1947 и сразу же стал использоваться во всех типах электронных
устройств.
В 1958 в штате Техас была
разработана первая Интегральная схема или "IC", иногда называемая
чипом, потому что изготавливалась на чипе кремния. Эти миниатюрные схемы,
подробности которых могут быть рассмотрены только при помощи микроскопа, могут
содержать много тысяч транзисторов и других компонентов в схеме размером
меньше, чем размер ногтя мизинца.
Компьютеры, разработанные
до середины шестидесятых годов, были все очень громоздкие Но
в 1965 Digital Equipment Corporation (DEC) создала первый мини-компьютер, PDP-8. Компьютер имел
малую вычислительную мощность, но продался менее чем за $20,000. Это позволило,
наконец, обычным ученым и инженерам получать доступ к компьютерам не только для
вычислений, но для управления и текущего контроля экспериментов лаборатории.
В 1973 году был
разработан первый Микропроцессор. Появилась возможность создать универсальный
Микро Компьютер, который был бы много мощнее, чем первые Малые Компьютеры при
стоимости меньше $1,000.
Хотя стоимость процессора стала доступной, купить компьютер было
невозможно из-за их отсутствия. Появились энтузиасты, которые на базе покупного
процессора стали строить свои компьютеры. Программ никаких не было, создаваемые
вновь программы приходилось вводить в машину вручную, выбивая на клавиатуре
один байт за другим. Мне тоже пришлось заниматься такой
"технологией", но только на десять — двенадцать лет позднее.
В середине семидесятых годов прошлого века фирма IBM начала
использование дискеты (диаметров 8 дюймов, односторонняя, 128KB) в некоторых
изготавливаемых машинах.
В это время стали создаваться операционные системы.
В 1981 году фирма IBM, гигант Компьютерной Промышленности, создала
свою собственную версию Персонального Компьютера. Фактически это было создано
"PC", то, что теперь равнозначно понятию "Персональный
Компьютер".
Стали создаваться умные программы как для производственных или
коммерческих целей, так и для игр.
Есть и другие типы Персональных Компьютеров. Самый большой
конкурент в моделях аналогам IBM — Apple
Macintosh.
Существуют компьютеры и других фирм, менее известные в нашей
стране.
Процессоры, зародившиеся
как основные элементы вычислительной техники, применили в радиосвязи профессиональные
связисты. Именно в институтах и экспериментальных лабораториях были разработаны
основные виды цифровой радиосвязи. Радиолюбители сначала пользовались уже
готовыми разработками, а также разрабатывали для них новые компьютерные
программы. Каждая из таких программ несла в себе что-то новое, более
совершенное. Затем, по мере накопления опыта, стали создавать свои, новые, виды
связи.
Заканчивая первую главу
этой книги, привожу краткий перечень цифровых видов связи, применяющихся в
настоящее время радиолюбителями. Подробное описание основных видов цифровой
радиосвязи описано в главе 2.
Телеграф как цифровой вид связи
Разумеется, что если
передача телеграфных сигналов осуществляется рукой радиста и телеграфным
ключом, а прием этих сигналов на приемной радиостанции проводит "на
слух" другой радист, то ни о каком цифровом виде связи не может быть и
речи. Телеграф как цифровой вид связи существует тогда, когда на передающей
станции формирование телеграфных сигналов осуществляет компьютер, а на приемной
радиостанции дежурный радист только наблюдает за тем, как компьютер в
автоматическом режиме ведет прием телеграфных сигналов. Телеграф как цифровой
вид связи имеет существенный недостаток. Дело в том, что телеграфные сигналы
состоят из посылок, когда передатчик посылает в эфир электромагнитную
энергию — этими посылками являются точки и тире, и паузами между этими
посылками, когда передатчик не излучает в эфир энергию. При этом на приемной
радиостанции во время приема точек или тире звучит сигнал далекого передатчика,
а во время пауз слышны только шумы и трески эфира. Если эти шумы и трески
бывают очень сильными, а такое явление бывает очень часто, компьютер принимает
помехи за полезный сигнал и искажает принимаемый текст. Поэтому "компьютерный"
телеграф часто используют комбинированным способом — передачу текста ведет
компьютер, а при приеме радиолюбитель контролирует правильность приема
компьютером.
Компьютерные
программы для телеграфа бывают очень полезны в качестве тренажеров для совершенствования
приема на слух и передачи на ручном ключе телеграфных сигналов.
Телетайп
Телетайп является самым
первым из цифровых видов связи, освоенных радиолюбителями. Еще до появления на
радиостанции компьютеров некоторые из наиболее подготовленных радиолюбителей
проводили радиосвязи телетайпом. Приемные и передающие телетайпные аппараты в
ту пору представляли собой очень громоздкие сооружения, состоящие из
электроники и реле. Громоздкими были и клавиатуры у таких аппаратов.
С появлением компьютера на
любительской радиостанции телетайп стал самым простым и удобным из всех
цифровых видов связи. При этом он применяется как для проведения коротких,
обычных, радиосвязей, так может применяться и для передачи довольно больших по
объему сообщений. В радиолюбительской практике телетайп обычно обозначается как
RTTY — Radio
Tele TYpe.
Телетайп на
сегодня является единственным видом цифровой радиосвязи, который используется в
международных соревнованиях по радиосвязи.
AMTOR
Название этого вида связи
расшифровывается как AMateur
Telex Over Radio — любительская передача
посредством радио. В 1970 году был разработан для применения в морском флоте
новый вид телетайпа, названный SITOR (Simple Telex Over Radio). Затем этот вид связи разрешили использовать
радиолюбителям, но с условием некоторой переработки. Переработку выполнил
англичанин Peter Martinez в 1976 году. Получившийся новый вид связи был назван AMTOR. Целью создания этого вида связи послужило, по моему
мнению, желание приобщить радиолюбителей к новому виду связи и привлечь их к
работе над недостатками телетайпа. Поэтому без большой ошибки можно сказать,
что AMTOR –это модернизированный телетайп. Несколько лет тому
назад этот вид связи исключительно широко использовался западными
коротковолновиками. Сегодня его популярность несколько снизилась за счет
появления более новых видов.
PACTOR
Название этого вида связи
расшифровывается как PACeted
Telex Over Radio — пакетная передача
посредством радио. PACTOR является большим шагом
вперед по сравнению с AMTOR’ом.
Основным назначением этого вида связи является безошибочная передача больших по
размеру сообщений на низкочастотных участках коротковолновых диапазонах. В
настоящее время используется очень многими западными радиолюбителями для работы
в радиолюбительской сети.
Packet Radio
В настоящее время это один
из важнейших видов любительской цифровой связи, на базе
которого построена Всемирная радиолюбительская сеть. Для многих
коротковолновиков только этот вид связи предоставляет доступ к необходимой
информации. По мере роста числа компьютеров будет расти и популярность Packet Radio.
Другие виды
цифровой радиосвязи
Кроме перечисленных выше
существует еще целый ряд цифровых видов связи, которые разработаны уже давно,
но не пользуются большой популярностью. Особенно в нашей стране. Кроме того, за
последние годы появились такие виды связи, как PSK31, MT63 и многие другие. Хотя некоторые из этих видов
связи пока пользуются определенной популярностью, но, по моему мнению, широкого
распространения они не получат из-за сложности в реализации, или из-за
повышенного создания помех другим станциям. Подробное описание каждого из
основных видов цифровой связи приведено в главе 2.