Двухметровый любительский радиодиапазон представляет собой часть радиоспектра УКВ , который включает частоты от 144 МГц до 148 МГц [1] в регионах 2 (Северная и Южная Америка плюс Гавайи) и 3 (Азия и Океания) Международного союза электросвязи (МСЭ) [2] [3] и от 144 МГц до 146 МГц в регионе 1 МСЭ (Европа, Африка и Россия). [4] [5] Лицензионные привилегии радиолюбителей включают использование частот в этом диапазоне для телекоммуникаций, обычно проводимых локально с дальностью прямой видимости около 100 миль (160 км).
Поскольку он локальный и надежный, а также потому, что требования к лицензированию для передачи в диапазоне 2 метра легко выполнить во многих частях мира, [6] этот диапазон является одним из самых популярных не- КВ любительских диапазонов. Эта популярность, компактный размер необходимых радиостанций и антенн, а также способность этого диапазона обеспечивать легкую надежную местную связь также означают, что он также является наиболее используемым диапазоном для местных усилий по обеспечению экстренной связи , таких как обеспечение связи между убежищами Красного Креста и местными властями. [7] В США эта роль в экстренной связи усиливается тем фактом, что многие операторы любительской радиосвязи имеют 2-метровый портативный приемопередатчик (HT), также известный как портативная радиостанция или рация . [ требуется ссылка ]
Большая часть операций 2-метровой FM-связи использует радиоретрансляторы , которые состоят из радиоприемника и передатчика, который мгновенно ретранслирует принятый сигнал на отдельной частоте. Ретрансляторы обычно располагаются на возвышенностях, таких как высокие здания или вершины холмов с видом на просторы территории. На частотах VHF, таких как 2-метровые, высота антенны значительно влияет на то, как далеко можно говорить. Типичный надежный радиус действия ретранслятора составляет около 25 миль (40 км). Некоторые ретрансляторы в необычно высоких местах, таких как небоскребы или вершины гор, могут использоваться на расстоянии до 75 миль (121 км). Надежный радиус действия во многом зависит от высоты антенны ретранслятора, а также от высоты и окружения портативного или мобильного устройства, пытающегося получить доступ к ретранслятору. Прямая видимость будет наивысшей степенью надежности. Типичный портативный двухметровый FM-трансивер выдает около 5 Вт мощности передачи. Станции в автомобиле или доме могут обеспечивать более высокую мощность — от 25 до 75 Вт — и использовать простую вертикальную антенну, установленную на столбе или на крыше дома или транспортного средства.
Однако даже без доступных ретрансляторов 2-метровый диапазон обеспечивает надежную связь между городами в небольших городах, что делает его идеальным для экстренной связи. Антенны для работы ретранслятора почти всегда вертикально поляризованы, поскольку 2-метровые антенны на автомобилях обычно имеют вертикальную поляризацию. Соответствующая поляризация обеспечивает максимальное сцепление сигнала, что эквивалентно более сильным сигналам в обоих направлениях. Простые радиоприемники для работы FM-ретранслятора стали многочисленными и недорогими в последние годы. [ необходима цитата ]
Хотя диапазон 2 метра наиболее известен как локальный диапазон, использующий режим FM, существует множество возможностей для дальней (DX) связи с использованием других режимов. Правильно расположенная антенна и мощное оборудование могут достигать расстояний до нескольких сотен миль, а благоприятные условия распространения, называемые «усиления сигнала», могут иногда достигать океанов. [ необходима цитата ]
Типичная 2-метровая станция, использующая режимы CW ( код Морзе ) или SSB (однополосная связь), состоит из радиоприемника, управляющего усилителем мощности, генерирующим около 200–500 Вт мощности ВЧ. Эта дополнительная мощность обычно подается на многоэлементную составную антенну, обычно Yagi-Uda или Yagi , которая может направлять большую часть мощности сигнала в направлении предполагаемой приемной станции. «Лучевые антенны» обеспечивают существенное увеличение направленности сигнала по сравнению с обычными дипольными или вертикальными антеннами . Антенны, используемые для работы на расстоянии, обычно имеют горизонтальную поляризацию вместо вертикальной, обычно используемой для локальных контактов. [ требуется ссылка ]
Станции, антенны которых расположены на относительно высоких участках с видом (с антенны) до самого горизонта, имеют большое преимущество перед другими станциями. Такие станции способны постоянно передавать данные на расстояние 100–300 миль (160–480 км). Обычно их слышно на расстояниях, значительно превышающих прямую видимость, ежедневно без помощи усилителей сигнала. Усиления сигнала — это необычные обстоятельства в атмосфере и ионосфере, которые изгибают путь сигнала в дугу, которая лучше следует изгибу Земли, вместо того, чтобы радиоволны шли по обычной прямой линии в космос. Наиболее известные из них: [ необходима цитата ]
Эти и другие известные формы усиления сигнала VHF, которые позволяют осуществлять трансокеанские и трансконтинентальные контакты на 2-метровом диапазоне, описаны в подразделах, следующих в этом разделе. [ необходима ссылка ]
За исключением спорадических E, направленные антенны, такие как Yagis или логопериодические антенны, практически необходимы для использования преимуществ усиления сигнала. Когда хорошо оборудованная станция с антенной, удачно расположенной «высоко и в чистом месте», работает во время усиления сигнала, можно преодолеть поразительные расстояния, на мгновение приближаясь к тому, что обычно возможно на коротких и средних волнах . [ требуется цитата ]
Иногда, изгиб сигнала в тропосфере атмосферы, известный как тропосферный канал, может позволить 2-метровым сигналам переноситься на сотни или даже тысячи километров, о чем свидетельствуют случайные 2-метровые контакты между западным побережьем Соединенных Штатов и Гавайскими островами, северо-восточным регионом до побережья Флориды и через Мексиканский залив. Эти так называемые «открытия» обычно первыми замечаются любителями, работающими в режимах SSB (Single Side Band) [8] и CW (Continuous Wave) [9] , поскольку любители, использующие эти режимы, обычно пытаются установить дальние контакты (DX) и оповещают о событиях усиления сигнала. [ необходима цитата ]
Завершение контактов с использованием этих слабых режимов сигнала включает обмен отчетами об уровне сигнала и местоположением по квадрату сетки, что известно как система локатора Maidenhead . Двусторонние каналы связи могут иметь очень сильные сигналы и часто устанавливаются с умеренной мощностью, небольшими антеннами и другими типами режимов. Канальные контакты на большие расстояния также происходят с использованием режимов FM, но по большей части остаются незамеченными многими операторами FM. [ необходима цитата ]
Другая форма распространения VHF называется спорадическим распространением E. Это явление, при котором радиосигналы отражаются обратно к Земле высокоионизированными сегментами ионосферы , что может способствовать контактам на расстоянии более 1000 миль (1600 км) с очень сильными сигналами, принимаемыми обеими сторонами. [ необходима цитата ]
В отличие от некоторых других режимов дальнего действия, для установления связи с удаленными станциями посредством спорадического события E часто не требуются высокая мощность и большие антенны. Двусторонний разговор может происходить на расстоянии в несколько сотен километров или более, часто с использованием низких уровней мощности радиочастот . Спорадическое событие E — это редкое и совершенно случайное явление распространения, длящееся от нескольких минут до нескольких часов. [ требуется ссылка ]
Спутники в основном являются ретрансляторами на орбите. Диапазон 2 метра также используется в сочетании с диапазоном 70 сантиметров или диапазоном 10 метров и различными микроволновыми диапазонами через орбитальные любительские радиоспутники . Это известно как перекрестный ретранслятор диапазонов. Бортовое программное обеспечение определяет, какой режим или диапазон используется в определенное время, и это определяется любителями на так называемых наземных станциях, которые контролируют или инструктируют поведение спутника. Любители знают, какой режим используется, из опубликованных в Интернете расписаний. [ необходима цитата ]
Например, любимый режим — это режим «B» или «V/U», который просто указывает частоты или диапазоны восходящей и нисходящей линий связи, которые в данный момент использует спутник. В этом примере V/U означает восходящий канал VHF/UHF или VHF с нисходящим каналом UHF. Большинство любительских спутников — это спутники на низкой околоземной орбите , или LEO, как их ласково называют, и обычно находятся на высоте около 450 миль (700 км). На этой высоте любители могут ожидать дальности приема до 3000 миль (4800 км). [ необходима цитата ]
Несколько любительских спутников имеют очень высокие эллиптические орбиты. Эти спутники могут достигать высот в 30 000 миль (50 000 км) над землей, где видно все полушарие, обеспечивая выдающиеся возможности связи из любых двух точек на земле в пределах прямой видимости спутника; расстояния, которые находятся далеко за пределами досягаемости LEO. [ необходима цитата ]
Трансэкваториальное распространение, также известное как (TEP), является регулярным дневным явлением в диапазоне 2 метра над экваториальными регионами и распространено в умеренных широтах поздней весной, ранним летом и, в меньшей степени, ранней зимой. Для приемных станций, расположенных в пределах ± 10 градусов от геомагнитного экватора, экваториальный E-skip можно ожидать в большинство дней в течение года, достигая пика около полудня по местному времени. [ необходима цитата ]
Ускоряя код Морзе с помощью аналоговой ленты или цифровых режимов, таких как JT6M или FSK441 , можно отразить очень короткие высокоскоростные пакеты цифровых данных от ионизированного газового следа метеорных потоков . Скорость, необходимая для подтверждения двустороннего контакта через короткоживущий ионизированный метеорный след, может быть достигнута только быстрыми компьютерами на обоих концах с очень небольшим участием человека. [ необходима цитата ]
Один компьютер отправит запрос на контакт, и если он будет успешно получен удаленной станцией, ответ будет отправлен компьютером принимающей станции, как правило, через тот же ионизированный метеорный след для подтверждения контакта. Если после запроса ничего не получено, передается новый запрос. Это продолжается до тех пор, пока не будет получен ответ для подтверждения контакта или пока не будет невозможно установить контакт и не будут отправлены новые запросы. Используя этот высокоскоростной цифровой режим, полный двусторонний контакт может быть завершен за одну секунду или меньше и может быть подтвержден только с помощью компьютера. В зависимости от интенсивности ионизированного метеорного следа, несколько контактов с нескольких станций могут быть сделаны с одного и того же следа, пока он не рассеется и больше не сможет отражать сигналы VHF с достаточной силой. Этот режим часто называется пакетной передачей и может обеспечить расстояния связи, аналогичные спорадическому E, как описано выше. [ необходима цитата ]
Другим явлением, которое производит ионизацию верхней атмосферы, подходящую для DXing на 2-метровом диапазоне, являются полярные сияния . Поскольку ионизация сохраняется гораздо дольше, чем метеорные следы, иногда можно использовать голосовые модулированные радиосигналы, но постоянное движение ионизированного газа приводит к сильному искажению сигналов, из-за чего звук становится «призрачным» и шепчущим. В большинстве случаев при использовании отражений полярных сияний на 2-метровом диапазоне звук или голос совершенно неразборчивы, и радиолюбители, желающие установить связь через полярное сияние, должны прибегать к CW ( азбуке Морзе ). [ требуется цитата ]
CW-сигналы, возвращающиеся от аврорального отражения, не имеют отчетливого звука или тона, а просто звучат как свистящий или свистящий шум. Исключением из этого явления будет 6-метровый диапазон, который значительно ниже по частоте, чем 2-метровый диапазон на 94 МГц. Во многих случаях 6-метровые голосовые режимы читаются, но с различной степенью сложности при отражении от авроры. Поэтому при использовании аврорального события в качестве отражателя радиосигнала сила отраженного сигнала и разборчивость сигнала уменьшаются с увеличением частоты передачи. [ необходима цитата ]
Для связи на самых больших расстояниях радиолюбители используют отражение от Луны . Сигналы VHF обычно выходят за пределы атмосферы Земли, поэтому использование Луны в качестве цели вполне практично. Из-за большого расстояния и очень высоких потерь на трассе получение читаемого сигнала, отраженного от Луны, требует высокой мощности ~1000 Вт и управляемых антенн с высоким коэффициентом усиления. Прием этих очень слабых обратных сигналов снова требует использования антенн с высоким коэффициентом усиления (обычно того же типа, что использовались для передачи сигнала), а также очень малошумящего входного усилителя ВЧ и приемника со стабильной частотой. [ требуется цитата ]
Однако новые и недавние технологические достижения в обнаружении слабых сигналов позволили успешно принимать сигналы с Луны, используя гораздо меньшие или менее хорошо оборудованные станции, позволяющие принимать сигналы, которые находятся «в шуме» и не слышны человеческому уху. Одним из таких режимов является JT65 , который является цифровым режимом. Из-за задержки сигнала, идущего на Луну и обратно ( время в пути около 2,5 секунд), человек, передающий сигнал, может услышать конец своей собственной передачи, возвращающейся. [10]
Ирландское общество радиопередатчиков предоставило серию наград за первые успешные полностью естественные, неотскакивающие контакты на 2-метровом диапазоне между североамериканским и европейским континентами. Названные в честь Святого Брендана из Клонферта , три награды различаются между успешным «традиционным» телефонным/CW-контактом (трофеи Брендана), успешным «нетрадиционным» цифровым двусторонним контактом (щиты Брендана) и наградой за первый подтвержденный прием в любом направлении, независимо от метода (тарелки Брендана). [11] Попытки получить награды Брендана установили контакт, но дальнейшее изучение показало, что сигнал был отражен от Международной космической станции . [12]
В округе Лос-Анджелес есть закон (датируемый 1944 годом) относительно установки «коротковолнового приемника» в автомобиле. [13] Хотя закон конкретно указывает один из запрещенных диапазонов как 150–160 МГц, большинство двухметровых трансиверов могут настраиваться на эту часть спектра, по крайней мере, как приемники, и поэтому их установка в автомобиле в округе Лос-Анджелес незаконна. Хотя аресты случаются редко, закон все еще действует. Существуют также законы Уголовного кодекса Калифорнии, охватывающие аналогичные действия. Однако в последнее время, с появлением нового законодательства в различных штатах, лицензированные радиолюбители освобождены от этих запретов, включая освобождение от использования радио во время вождения. Такие запреты или освобождения различаются от штата к штату. [ необходима цитата ]
Примечание: Федеральный закон имеет приоритет над многими местными постановлениями и законами штатов, которые могут запрещать лицензированному радиолюбителю владеть любительским радио на основании его заводской способности принимать частоты за пределами любительских диапазонов. [14]
