Частота 433 мгц что это?

Что лучше для электронных пультов: 433, 868 или 2400 МГц?

Что лучше для электронных пультов: 433, 868 или 2400 МГц?

В последние годы в электронной технике беспроводного управления (выключатели и др.) всё более ощутима тенденция перехода на более высокие несущие частоты. А именно, с традиционных 433 МГц на 868 и 2400 МГц. Что даёт такой переход на более энергоёмкий диапазон и чем вызвано это решение конструкторов, требующее переработку большого количества готовой документации?

По опыту развития компьютеров и аппаратов мобильной связи увеличение рабочей частоты было вызвано необходимостью повышения их производительности и сопровождалось миниатюризацией и повышением плотности упаковки. Это наглядно видно каждому потребителю, пережившему несколько этапов эволюции компьютеров и сотовых телефонов. Аналогичный этап развития переживают и другие средства дистанционного управления, системы наблюдения и пожарной охраны.

Про основной недостаток полосы 433 МГц

Общепринятыми в мире стандартами по регулированию частотных диапазонов для потребительского использования без специальных разрешений и лицензий выделены определённые полосы. Так, наиболее популярным и традиционным является полоса 433-447 МГц. Диапазон обладает хорошей энергоёмкостью, обеспечивающей уверенную связь в пределах мегаполиса при небольших размерах антенны и минимальной мощности передатчика (не более 10 мВт).

С быстрым увеличением количества оборудования, работающих в этом диапазоне волн, стала ухудшаться ситуация с их электромагнитной совместимостью. Создаваемые взаимные помехи бесчисленным множеством различных электронных устройств, работающих на одной несущей частоте и находящихся вблизи, приводят к ложным срабатываниям и нестабильной работе этого оборудования. Засорённость эфира в узкой частотной полосе ухудшают стабильность и надёжность работы многих беспроводных систем.

Так, на этой частоте могут одновременно функционировать автоматические шлагбаумы и ворота, дистанционные фонари и розетки, связные радиостанции и радиоуправляемые детские игрушки. Здесь же могут работать исполнительные устройства «умного дома». Если они располагаются достаточно далеко друг от друга, то их взаимное влияние будет ослаблено. Но в условиях крупного современного города с большой плотностью населения проблемы электромагнитной совместимости являются особенно актуальными.

Про частотный диапазон 868 МГц

Устройств, работающих по беспроводной технологии, с годами становится только больше. Несмотря на использование различных методов модуляции и кодирования, применение цифрового преобразования и других способов разделения сигналов, добиться существенного улучшения ситуации с уменьшением взаимных помех не удаётся. Поэтому коренным решением проблемы является переход на другой диапазон частот, находящийся в кратной удалённости от прежней полосы, – в пределах 868-870МГц.

Данный диапазон волн также можно использовать без разрешительных лицензий. При этом по требованию надзорных органов выходная мощность излучателей радиоволн не должна превышать 25 мВт. Чем выше частота излучения, тем больше проникающая способность электромагнитных волн и их защищённость от воздействия случайных промышленных помех.

Про дальность действия радиосвязи

Дальность действия радиотехнических систем связи определяется такими факторами, как мощность передатчика, чувствительность приёмника и условия распространения электромагнитных волн. Так как мощность излучателей ограничивается требованиями стандартов, то большое значение для увеличения дальности действия приборов приобретают второй и третий из указанных выше факторов.

С повышением несущей частоты увеличивается помехозащищённость приёмника за счёт возможности использовать более узкую полосу пропускания. Это способствует повышению чувствительности приёмника, за счёт ограничения организованных и шумовых помех, а значит и дальности связи. Однако уже в гигагерцовом диапазоне эти возможности ограничиваются пределами нестабильности частоты кварцевых резонаторов. Поэтому на 868 МГц достигается чувствительность приёмных микросхем – 125 дБ/м, а на 2400 МГц – не более -102 дБ/м.

Кроме того, по способности волн преодолевать железобетонные стены диапазон 868 МГц гораздо предпочтительнее по сравнению с диапазоном 2,4 ГГц. То же самое касается и условий распространения в открытом пространстве, что объясняется особенностями строения атмосферы. На затухание волн влияет также влажность и загрязнённость воздуха. Существует эмпирическое правило радиоинженера: двукратное увеличение частоты в 2 раза сокращает дальность связи.

Более высокая частота выгодна тем, что даёт возможность уменьшать размеры антенны и повышать её эффективность излучения. Кпд антенны максимальна, когда её длина равна четверти, половине или всей длине излучаемой радиоволны. Частотам 2,4 ГГц, 868 и 433 МГц соответствуют длины волн 13, 35 и 70 см. Переход на более короткие волны также уменьшает влияние на качество связи помех от работы промышленных установок (трансформаторов, троллейбусных и трамвайных линий, промышленных генераторов и др. источников, создающих общий шумовой фон электромагнитных излучений).

С другой стороны более короткие волны теряют способность огибать препятствия (дифракция волн). 35 сантиметровые волны (868 МГц) наиболее эффективны в городских условиях с плотной застройкой домов и стационарными установками. Для мобильных устройств с постоянным перемещением установок более предпочтительна длина волны 70 см (433 МГц). Кроме того, технология производства приёмопередатчиков, работающих на частоте 868 МГц, более простая и экономичная, что обеспечивает высокую надёжность и долговечность работы.


Про габариты станций

Габариты приёмопередатчиков в основном определяются не выбором частотного диапазона и сложностью схемы, а размерами антенн. В качестве всенаправленных антенн проектировщики в большинстве случаев выбирают четвертьволновые вибраторы. При этом эффективная длина антенны для диапазонов 433 и 868 МГц составляет 17,3 и 8,2 см соответственно. Использование более коротких антенн снижает их эффективность, несмотря на применение различных схемных ухищрений в виде эквивалентов антенн.

Волны этого диапазона лучше распространяются и в коаксиальных кабелях, что позволяет легко удалить антенну от передатчика в пределах нескольких метров. Это очень удобно для мобильных устройств, устанавливаемых на транспортных средствах. Сигнал с частотой 2,4 ГГц будет сильно затухать в коаксиальном кабеле. Для удаления антенны от такого приёмопередатчика требуется специальный волновод.

Ещё раз про электромагнитную совместимость

Диапазон 2400 МГц уже использует большое количество бытовой электроники. На этой частоте функционируют роутеры беспроводного Интернета, модули Bluetooth сотовых телефонов, компьютерные приставки и внешние устройства, микроволновые печи. Эти источники могут излучать волны очень продолжительное время и учесть их работу практически невозможно.

В диапазоне 433 МГц работают системы охранной сигнализации. Однако режим их работы на излучение носит кратковременный характер, что позволяет нейтрализовать их влияние простым дублированием передаваемой информации. В отношении загруженности наиболее свободным диапазоном в России является 868 мегагерцовая полоса частот, так как она стала безлицензионной сравнительно недавно.

Для производителей устройств беспроводного дистанционного управления установлены определённые требования по обеспечению стабильности рабочей частоты, которые со временем только ужесточаются. Жёсткая привязка частоты особенно актуальна для города, где связь во многих местах обеспечивается за счёт многократного переотражения волн от многочисленных застроек и препятствий.

Про экономию электроэнергии

Закономерно, что чем больше частота излучения, тем больше электроэнергии будет потреблять передатчик. В типовом режиме стандартный ZigBee-трансивер, работающий на 2400 МГц, потребляет от сети ток 20-40 мА. Аналогичные трансиверы на частоте 868 МГц имеют значение потребляемого тока в 2 раза меньше. Данные показатели характерны для активного режима работы трансивера. В пассивном дежурном режиме потребляемый ток устройств не зависит от частотного диапазона.

Для экономии электроэнергии и увеличения быстродействия систем управления используется сонный режим работы оборудования, когда энергия потребляется только для поддержания рабочей температуры деталей без излучения в пространство. В режиме сна не происходит обмена информацией. Это обеспечивает минимальное время включения аппаратуры в активный режим без переходных процессов, что даёт львиную долю экономии потребляемой энергии.

Заключительный вывод

Современный уровень развития микроэлектронных технологий позволяет конструировать различные недорогие и экономичные телеметрические, охранные и интеллектуальные устройства беспроводной автоматики, применяемые в промышленности и в быту и работающие в нелицензионных диапазонах волн. Наиболее перспективной и эффективной частотной полосой для таких устройств по различным критериям является диапазон 868 МГц. Он оптимален в отношении электромагнитной совместимости и условий распространения радиоволн.

Читайте также  Багаж opc что это значит?

Анализ частот 433MHz и 868MHz, применяемых в беспроводных системах сигнализаций

Беспроводная система сигнализации обладает такими качествами, как портативность, лёгкость в установлении и отсутствие проводов.
Все сигналы для связи с устройствами передаются по жестко заданным частотам. Как правило, в каждой стране есть свой бесплатный спектр радиочастот, а есть правительственный, распределение которого регулируется «Таблицей распределения полос частот между радиослужбами РФ», Постановление. Правительство РФ. 15.07.06 439-23. Можете скачать документ.

В документе перечислен весь перечень существующих радиочастот и указаны в каких диапазонах разрешено использовать коммерческим организациям. Согласно приложению №2 частота 433MHz лежит в диапазоне: 433,050 — 434,790 МГц и относится к неспециализированным устройствам радиочастотной идентификации, устройствам охранной радиосигнализации автомашин, а частота 868MHz (868 — 870 МГц) к неспециализированным устройствам охранной сигнализации.

На базе этих частот создают беспроводные охранные сигнализации.

Диапазон ISM

К бесплатным беспроводным каналам связи относится международный диапазон ISM (аббревиатура от Industrial, Scientific and Medical). Для его применения не требуется лицензирование. Bluetooth, Wi-Fi, IEEE 802.15.4, Zigbee работают в этом диапазоне.

Таблица распределения радиочастот

Благодаря высокой скорости работы радиоканала, высокой устойчивости к ошибкам связи и малому энергопотреблению этот диапазон применяется в большинстве современных устройств. Частоты 433MHz и 868MHz — это две главные группы, которые обычно используются в системе беспроводной сигнализации.

Особенности

Полоса частот 433MHz часто используется для управления многих устройств, перечислим распространенные:

  • автоматические шлагбаумы;
  • автоматические рольставни;
  • автосигнализации;
  • игрушки на радиоуправлении;
  • рации с малым радиусом действия (уоки-токи);
  • сканеры штрих-кода;
  • gsm радиомодемы, пульты, приборы автоматики из серии «умные дома»;
  • и др.

868MHz предназначается для связи между беспроводными сетями датчиков. Большинство беспроводных систем используют частоту 433MHz, однако, она может работать нестабильно в условиях большого города. Главное требования предъявляемое к устройствам, работающих на этих частотах состоит в том, что они не должны создавать помех другим радиоэлектронным средствам.

Зависимость ослабления сигнала от расстояния

Дальность действия устройств, работающих на частоте 433MHz и 868MHz невелика, и сокращается в зависимости от наличия посторонних объектов на пути передачи сигнала. Частота 433MHz хорошо себя зарекомендовала для подвижных объектов. 868MHz имеет преимущество в скорости передачи, обмена данных и дальности передачи сигнала.

Зависимость ослабления сигнала от встречаемых препятствий

Усиливают сигнал при помощи антенн. Однако, у радиоволн отсутствует способность огибать препятствия. В законодательстве нет запретов на количество используемых ретрансляторов, репитеров и антенн, создав сеть из радиопередатчиков можно осуществлять передачу любого вида сигнала.

Считается наиболее надежная охранная сигнализация, построенная по радиочастотным протоколам. Например, Сбербанк издавал внутренний документ о запрете использования GSM-сигнализаций, поэтому все их объекты оснащены радиочастотными сигнализациями. Это можно объяснить двумя важными показателями: скорость срабатывания и передачи сигнала (мгновенное срабатывание), защищенность канала.

У меня остался один из таких радиопередатчиков, который до сих пор применяется вневедомственной охранной и некоторыми ЧОП-ами.

Внешний вид RF радиомодуля ATSU100 (производитель Израиль)

Сверху модуля производится подключение внешней антенны, справа разъем RS-232 для диагностики неисправностей, снизу для подключения датчиков

Клеммная коробка для подключения датчиков и питания к модулю ATSU100

Подведем итог преимуществ частоты 433MHz и 868MHz:

  • частоты свободные, не лицензируемые;
  • высокой скоростью передачи сигнала;
  • малое энергопотребление — от батарейки передатчик может работать годы;
  • низкая стоимость производства.
  • малый радиус действия компенсируется преимуществами. Этот радиус при увеличении, расширении диапазона частот и ширины канала может составлять несколько километров;
  • недолговечность приемопередатчика (зависит от элементов на печатной платы). Высыхание кварцевого генератора частоты приводит к уменьшению дальность и чувствительности передатчика;
  • требуется установка базовых станций (ретрансляторов). Приблизительно 1 станция на 10-20 км.

Улучшение сигнала

С точки зрения расстояния сигналы с большей длиной волны проходят большее расстояние и проникают через объекты лучше, чем сигналы с короткими длинами волн. Технически 433MHz может пройти большее расстояние, чем 868MHz.

Мощность передачи и чувствительность приемника — это два фактора, которые определяют диапазон. дБ — это децибелы, логарифмические единицы, которые используются для измерения радиочастотной мощности. Передача мощности относится к количеству ВЧ мощности, которая выходит из РЧ передатчика. Чувствительность приемника относится к минимальному уровню сигнала радио, она же может демодулировать. Большая мощность передачи может привести к большей дальности передачи.

Обработка нижеприведенных частот может улучшить качество передаваемого сигнала:

  1. ASK — это частотная манипуляция. Тип амплитудной модуляции, которая присваивает битовые значения для дискретных уровней амплитуды.
  2. FSK — это амплитудная манипуляция. Тип частотной модуляции, которая присваивает битовые значения для дискретных уровней частот. FSK делится на некогерентных и когерентных формы. При когерентной форме FSK, нет обрыва фазы в выходном сигнале.
  3. GFSK — Гауссова частотная манипуляция. Тип частоты манипуляции, которая использует гауссовский фильтр для сглаживания положительного или отрицательного отклонения частоты.

Второй способ усиления сигнала — применение внешних антенн.

Внешние антенны для улучшения сигнала

Размер антенны, направление и место ее установки влияет на качество улавливаемого сигнала, так как она прямо пропорциональна длине волны, поэтому их устанавливают как можно выше и в открытых местах.

LPD диапазон радиосвязи 433,075-434,750 МГц

Low Power Device – маломощные устройства, и диапазон радиочастот для них.

В большинстве стран мира этот диапазон разрешён к свободному использованию с некоторыми оговорками, – как правило, с ограничением мощности передатчика и жестко назначенными частотами для приема-передачи. В большинстве стран при этом нельзя использовать антенну с коэффициентом усиления более 0 дБи, а также – внешние антенны.

В диапазоне LPD могут и работают многие устройства различного назначения, такие как: радиопульты для открытия дверей гаражей, автомобильные радиосигнализации, а также радиостанции, которым, соответственно, не требуются регистрация и разрешения – т.н. безлицензионные радиостанции.

Ограничения, налагаемые на свободно продающиеся безлицензонные LPD-радиостанции, как впрочем и на PMR-радиостанции, не позволяют без контроля государственных органов организовать эффективную систему связи (с использованием внешних антенн и/или радиорепитеров).

В России применение устройств, в т.ч. радиостанций, диапазона LPD разрешается при мощности передатчика не более 10 мВт.[1] На практике, многие выпускаемые устройства (рации, автосигнализации) имеют мощность до сотен милливатт или единиц Ватт; формально процедура их регистрации и сертификации обходится переключением их в маломощный совместимый режим с ограничением 10 мВт.

Содержание

1. Канальная сетка
2. LPD в России

Канальная сетка

Каналы располагаются на частотах от 433.075 МГц до 434.775 Мгц с шагом в 25 кГц – всего 69 каналов.

Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц)
1 433.075 24 433.650 47 434.225
2 433.100 25 433.675 48 434.250
3 433.125 26 433.700 49 434.275
4 433.150 27 433.725 50 434.300
5 433.175 28 433.750 51 434.325
6 433.200 29 433.775 52 434.350
7 433.225 30 433.800 53 434.375
8 433.250 31 433.825 54 434.400
9 433.275 32 433.850 55 434.425
10 433.300 33 433.875 56 434.450
11 433.325 34 433.900 57 434.475
12 433.350 35 433.925 58 434.500
13 433.375 36 433.950 59 434.525
14 433.400 37 433.975 60 434.550
15 433.425 38 434.000 61 434.575
16 433.450 39 434.025 62 434.600
17 433.475 40 434.050 63 434.625
18 433.500 41 434.075 64 434.650
19 433.525 42 434.100 65 434.675
20 433.550 43 434.125 66 434.700
21 433.575 44 434.150 67 434.725
22 433.600 45 434.175 68 434.750
23 433.625 46 434.200 69 434.775

Читайте также  Сухая коробка передач что это?

Для восьмиканальных станций LPD-диапазона сетка такова:

Канал Частота № канала LPD:
1 433.075 1
2 433.100 2
3 433.200 6
4 433.300 10
5 433.350 12
6 433.475 17
7 433.625 23
8 433.800 30

Допускается использование субтонов CTCSS и DCS:

пилот-сигнала аналоговой системы CTCSS или цифровой системы шумоподавления DCS.

LPD в России

Решением Государственной комиссии по радиочастотам от 11.12.2006 (решение ГКРЧ № 06-18-04-001)[2] выделены полосы радиочастот 403-410 МГц, 417-422 МГц и 433-447 МГц без оформления отдельных решений ГКРЧ для каждого конкретного типа РЭС при нижеприведенных условиях:

– соответствия технических характеристик используемых РЭС основным техническим характеристикам, указанным в приложении к настоящему решению;

– применения РЭС, использующих полосы радиочастот 403-410 МГц и 417-422 МГц, только за пределами зоны радиусом 350 км от центра г. Москвы;

– при применении РЭС должны быть исключены излучения от передатчиков этих РЭС в полосе частот 406-406,1 МГц;

– при эксплуатации РЭС должна быть обеспечена защита от помех средств радиоастрономической службы в полосе частот 406,1-410 МГц;

– получения в установленном порядке разрешения Федерального агентства связи на использование радиочастот или радиочастотных каналов на основании заключения экспертизы радиочастотной службы о возможности использования заявляемых РЭС;

– регистрации указанных РЭС установленным в Российской Федерации порядком.

Наименование параметра Величина параметра
Полосы частот, МГц – 403-410, 417-422, 433-447
Шаг сетки частот, кГц – 25, 12,5
Тип станции: Аналоговая, Цифровая
Мощность передатчика, Вт, не более:
стационарной, базовой радиостанции – 60
мобильной (возимой) радиостанции – 20
портативной (носимой) радиостанции – 5

Ширина полосы излучения передатчика на уровне -30 дБ, кГц, не более:
при шаге сетки 25 кГц – 18,8
при шаге сетки 12,5 кГц – 11,8

Чувствительность радиоприемника при соотношении С/Ш=12 дБ (СИНАД), мкВ, не хуже – 1,0
Избирательность радиоприемника по соседнему каналу, дБ, не хуже – 75
Избирательность радиоприемника по побочным каналам приема, дБ, не хуже – 80
Относительная нестабильность радиочастоты гетеродинов приемника, не хуже
стационарной, базовой, мобильной (возимой) станции – 5·10−6
портативной (носимой) станции – 7·10−6

Основным юридическим документом, регулируюим использование, является решение Государственной комиссии по радиочастотам от 06.12.2004 (решение ГКРЧ № 04-03-04-001)[3]

Основные технические характеристики маломощных радиостанций диапазона 433 МГц

1 Полоса радиочастот – 433,075-434,750 МГц
2 Максимальная излучаемая мощность передатчика, не более – 10 мВт
3 Класс излучения – 16K0F3E
4 Тип излучения – Симплексная одноканальная ЧМ телефония
5 Шаг сетки частот – 25 кГц
6 Нижняя звуковая частота – 300 Гц
7 Верхняя звуковая частота – 3000 Гц
8 Девиация частоты, не более – 5 кГц
9 Количество программируемых каналов – не регламентируется ед.
10 Относительный уровень побочных излучений передатчика, не хуже – 60 дБ
11 Допустимое отклонение частоты передатчика, не более – 5*10-6
12 Тип антенны – приемопередающая, штыревая
13 Ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости – 360 град.
14 Коэффициент усиления антенны, рации – не более 0 дБ

Примечания:

1. Полоса радиочастот 433,075-434,750 МГц используется на вторичной основе.

2. Маломощные рации должны использоваться в локальных сетях подвижной радиосвязи.

Сравнение дальности действия радиоканальных систем диапазонах 433 и 868 МГц, 2,4 ГГц

Целью статьи является сравнение результатов измерений дальности действия различных радиосистем в конкретном здании с бетонными стенами и проверка соответствия полученных дальностей с заранее рассчитанными теоретическими величинами.

В настоящее время на рынке систем безопасности наиболее распространены внутриобъектовые радиоканальные системы сигнализации, работающие в следующих диапазонах частот: 433 и 868 МГц, 2,4 ГГц. Это нелицензируемые диапазоны с разрешенной максимальной мощностью передатчика 10 мВт (для 433 и 868 МГц), а также 100 мВт (для 2,4 ГГц). Однако при использовании диапазона 2,4 ГГц необходимо зарегистрировать установленное на объекте оборудование в территориальных органах Роскомнадзора.

Диапазон 433 МГц в России ужеболее 10 лет широко применяется для систем сигнализации. Несколько лет назад у нас и в Европе «открыли» новый диапазон — 868 МГц. Необходимо отметить, что в России невозможно применение радиосистем для этого диапазона, произведенных в Европе, так как ни один из европейских поддиапазонов не отвечает российским требованиям.

Диапазон 2,4 ГГц используется в основном для скоростной передачи данных в сетях WiFi, WiMAX и т.д. Производство радиоканальных систем охранно-пожарной сигнализации в этом диапазоне стало возможным с появлением маломощных передатчиков, работающих в протоколе ZigBee.

Расчет дальности радиосвязи в здании

Проведем оценку дальности радиосвязи между извещателем и приемно-контрольным прибором (ПКП) в здании. Напомним, что каждая пара радиоустройств характеризуется энергетическим запасом (потенциалом), который необходим для компенсации ослаблений радиосигнала. Для устойчивой работы на этом радиоинтервале должен быть предусмотрен энергетический запас в 20–25 дБ. Дальность радиосвязи определяется четырьмя параметрами:

  • мощность передатчика;
  • чувствительность приемника;
  • ослабление сигнала в свободном пространстве;
  • ослабление сигнала при прохождении через стены помещений.

Определим начальные условия.

Мощность передатчика
Максимальная разрешенная мощность передатчиков в диапазонах 433 и 868 МГц равняется 10 мВт. В диапазоне 2,4 ГГц разрешенная мощность составляет 100 мВт. Но, для того чтобы обеспечить несколько лет работы устройств от батарей, необходимо снизить мощность излучения до тех же 10 мВт. Таким образом, мощность передатчиков одинакова для всех радиосистем — 10 мВт.

Чувствительность приемника
Будем рассматривать радиосистемы с двухсторонним протоколом обмена, то есть в каждом устройстве используется приемопередатчик. Для радиоустройств, работающих на частотах 433 и 868 МГц, используются трансиверы, максимальная чувствительность которых равна 107 дБм. Для трансиверов диапазона 2,4 ГГц чувствительность не превышает 100 дБм. С учетом мощности излучения передатчиков получаем энергетический запас 117 дБ для диапазонов 433/868 МГц и 110 дБ для 2,4 ГГц.

Ослабление сигнала в свободном пространстве
Оно определяется рабочей частотой системы. График зависимости ослабления сигнала в свободном пространстве от расстояния представлен на рис. 1.

Ослабление сигнала при прохождении через стены помещений
Значения ослабления сигнала при прохождении через стены помещений представлены в табл. 1.

Таблица 1. Ослабление радиосигнала при прохождении через стену под углом 90°

Материал стены Ослабление радиосигнала, дБ
Дерево и пенобетон 3-4
Кирпич 6
Бетон 10
Железобетон 18-20 (при объемном армировании — до 30 дБ)

Если толщина стены превышает некоторую предельную величину, то радиосигнал не будет проходить через нее. Предельная толщина стены для разных диапазонов частот представлена в табл. 2.

Таблица 2. Предельная толщина стены, через которую может пройти радиосигнал

Материал стены Частотный диапазон, Мгц Предельная толщина, м
Кирпич 433 4,3
868 2,18
2,4 0,78
Бетон 433 0,47
868 0,24
2,4 0,09


Рис. 1. Зависимость ослабления сигнала в свободном пространстве от расстояния

В качестве примера возьмем здание с бетонными стенами. Будем считать, что толщина стен не превышает предельную величину, и дополнительных препятствий не существует. Проведем расчет дальности устойчивой радиосвязи между приемно-контрольным прибором и извещателем.

Рассмотрим три случая.

1. Расстояние 15 м, 2 стены.

  • Диапазон 433 МГц.
  • Ослабление сигнала в свободном пространстве: Vo= 49 дБ.
  • Ослабление сигнала за счет препятствий: Vпр.= 2 x 10 дБ = 20 дБ.
  • Суммарное ослабление сигнала: V = 49 + 20 = 69 дБ.
  • Энергетический запас на замирание равен: 117 — 69 = 48 дБ.
  • Диапазон 868 МГц.
  • Ослабление сигнала в свободном пространстве: Vo= 55 дБ.
  • Ослабление сигнала за счет препятствий: Vпр.= 2 x 10 дБ = 20 дБ.
  • Суммарное ослабление сигнала: V = 55 + 20 = 75 дБ.
  • Энергетический запас на замирание равен: 117 — 75 = 42 дБ.
  • Диапазон 2,4 ГГц.
  • Ослабление сигнала в свободном пространстве: Vo = 64 дБ.
  • Ослабление сигнала за счет препятствий: Vпр.= 2 x 10 дБ = 20 дБ.
  • Суммарное ослабление сигнала: V = 64 + 20 = 84 дБ.
  • Энергетический запас на замирание равен: 110 — 84 = 26 дБ.
Читайте также  Скрипят задние колодки при торможении что делать?

Энергетический запас для всех диапазонов больше 20 дБ, что достаточно для стабильной радиосвязи.

2. Расстояние 20 м, 3 стены.

Для диапазона 433 МГц энергетический запас равен 36 дБ, для диапазона 868 МГц — 30 дБ, для диапазона 2,4 ГГц — 14 дБ.

Энергетический запас больше 20 дБ только для диапазонов 433 и 868 МГц.

3. Расстояние 25 м, 4 стены.

У диапазона 433 МГц энергетический запас равен 24 дБ, у диапазона 868 МГц — 18 дБ, у диапазона 2,4 ГГц отсутствует связь.

Энергетический запас больше 20 дБ только для диапазона 433 МГц (устойчивая радиосвязь). Для диапазона 868 МГц — неустойчивая радиосвязь.

Таким образом, мы определили, что расчетные значения максимальной дальности устойчивой радиосвязи для разных диапазонов отличаются и составляют:

  • диапазон 2,4 ГГц: дальность 15 м, 2 стены;
  • диапазон 868 МГц: дальность 20 м, 3 стены;
  • диапазон 433 МГц: дальность 25 м, 4 стены.

Теперь давайте сравним полученные величины с результатами практических измерений в здании.

Результаты практических измерений

Специалистами были произведены замеры дальности устойчивой радиосвязи и максимальной дальности между приемно-контрольным прибором и извещателем для каждого из рассматриваемых диапазонов. Результаты показаны на рис. 2–4.

Дальность устойчивой радиосвязи — расстояние, при котором энергетический запас на быстрые и медленные замирания между приемно-контрольным прибором и извещателем не меньше 20 дБ (на рисунках отмечено зеленой заливкой).


Рис. 2. Дальность радиосвязи на частоте 433 МГц


Рис. 3. Дальность радиосвязи на частоте 868 МГц


Рис. 4. Дальность радиосвязи на частоте 2,4 ГГц

Максимальная дальность — расстояние, при котором за период контроля приемно-контрольный прибор принимает хотя бы один тестовый сигнал от извещателя (отмечено коричневой заливкой).

Итоги сравнения

  1. Теоретическая оценка радиосвязи подтверждается реальными измерениями. Для частоты 2,4 ГГц измеренная дальность получилась меньше расчетной. Это объясняется тем, что толщина бетонных стен в здании равна 10 см, что является предельной толщиной проникновения для указанного диапазона.
  2. Наибольшая дальность радиосвязи в здании — у диапазона 433 МГц. Частота 2,4 ГГц подходит лишь для небольших объектов.


Рис.5. Размещение на плане объекта приемно-контрольных приборов и радиорасширителей в соответствии с выполненными расчетами по дальности действия радиоустройств

3 шага до проекта

Напомним порядок действий при работе с радиоканальным оборудованием:

  • размещение извещателей на планах объекта с учетом надежного обнаружения признаков пожара или проникновения в охраняемое пространство (рис.5);
  • расчет дальности действия (R) радиоустройств (с использованием указанных ранее графиков и формул, а также специальных программ-калькуляторов, представленных на сайтах производителей);
  • размещение радиорасширителей на планах объекта в соответствии с выполненными расчетами.

М.С.Елькин, специалист отдела технической поддержки компании «Аргус-Спектр»

Таблица частот LPD, PMR и FRS

Иногда сталкиваюсь с ситуацией, когда у одного человека радиостанция использует заранее вбитую сетку каналов, а другой вводит частоту вручную. Либо используются две рации с разными типами сеток. Вот и приходится сканером шуршать по каналам, чтобы понять кто и где сидит. Для этого я сделаю себе шпоргалку для трёх сеток: LPD, PMR и FRS.

И так в LPD используется 69 каналов, в PMR используется 8 каналов и в FRS используется 22 канала. Начну я с самой большой группы.

Таблица частот LPD каналов

LPD (Low Power Device) — это диапазон радиочастот для маломощных устройств, входящий в международную сетку промышленных, научных и медицинских частот. На этой частоте работают маломощные радиостанции, брелоки различных сигнальных систем и радиопульты.

В России применение маломощных устройств, в том числе радиостанций диапазона LPD, разрешается при мощности передатчика не более 10 мВт.

Каналы располагаются на частотах от 433.075 МГц до 434.775 Мгц с шагом в 25 кГц.

Номер канала Частота (МГц) Номер канала Частота (МГц)
1 433.075 35 433.925
2 433.100 36 433.950
3 433.125 37 433.975
4 433.150 38 434.000
5 433.175 39 434.025
6 433.200 40 434.050
7 433.225 41 434.075
8 433.250 42 434.100
9 433.275 43 434.125
10 433.300 44 434.150
11 433.325 45 434.175
12 433.350 46 434.200
13 433.375 47 434.225
14 433.400 48 434.250
15 433.425 49 434.275
16 433.450 50 434.300
17 433.475 51 434.325
18 433.500 52 434.350
19 433.525 53 434.375
20 433.550 54 434.400
21 433.575 55 434.425
22 433.600 56 434.450
23 433.625 57 434.475
24 433.650 58 434.500
25 433.675 59 434.525
26 433.700 60 434.550
27 433.725 61 434.575
28 433.750 62 434.600
29 433.775 63 434.625
30 433.800 64 434.650
31 433.825 65 434.675
32 433.850 66 434.700
33 433.875 67 434.725
34 433.900 68 434.750
69 434.775

Помимо 69 канальных радиостанций в диапазоне LPD есть ещё и 8 канальные радиостанции. На вский случай приведу восьмиканальную сетку, чтобы не выискивать в других источниках. В скобочках указан аналог из 68 канального диапазона.

Номер канала Частота (МГц) Номер канала Частота (МГц)
1 (1) 433.075 5 (12) 433.350
2 (2) 433.100 6 (17) 433.475
3 (6) 433.200 7 (23) 433.625
4 (10) 433.300 8 (30) 433.800

Таблица частот FRS каналов

FRS — безлицензионная система персональной подвижной радиосвязи на коротких расстояниях в странах Северной и Южной Америки.

Не входит в список радиостот лицензированных в России.

Номер канала Частота (МГц) Номер канала Частота (МГц)
1 462.5625 12 467.6625
2 462.5875 13 467.6875
3 462.6125 14 467.7125
4 462.6375 15 462.5500
5 462.6625 16 462.5750
6 462.6875 17 462.6000
7 462.7125 18 462.6250
8 467.5625 19 462.6500
9 467.5875 20 462.6750
10 467.6125 21 462.7000
11 467.6375 22 462.7250

Таблица частот PMR каналов

Европейская безлицензионная система. Шаг сетки: 12,5 кГц, симплексный тип радиосвязи. Ограничение максимальной выходной мощности: 0,5 Вт.

Государственная Комиссия по радиочастотам выделила полосы радиочастот 446.0000—446.1000 МГц для портативных радиостанций в ноябре 2005 года.

Номер канала Частота (МГц) Номер канала Частота (МГц)
1 446.00625 5 446.05625
2 446.01875 6 446.06875
3 446.03125 7 446.08125
4 446.04375 8 446.09375

Радиостанции для работы в указанных частотных диапазонах являются по большей части семейными и не используются для дальней радиосвязи. Они даже не подойдут для связи в пределах города с плотной застройкой. В лесу и в деревне они будут работать хорошо. Для всех видов этих радиостанций можно использовать репитеры. Но не все рации семейного типа умеют работать с полноценными репитерами, которые принимают на одной частоте, а передают на другой. Для таких простейших раций подходят репитеры типа «попугай». «Попугай» слушает эфир на определённой частоте и записывает сообщение которое услышит, а после того как будет завершен приём, «попугай» проиграет записанное сообщение на этой же частоте.

У некоторых раций есть возможность подключить внешнюю антенну, что улучшит их приёмопередающие характеристики и увеличит радиус связи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: