РУКОВОДСТВО ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ РАДИОВЕЩАТЕЛЕЙ

ДИАПАЗОНЫ ВЕЩАНИЯ

Вещатели не единственные на свете, кто пользуется радио для связи. Для того, чтобы различные радиосистемы не мешали друг другу, существует ряд международных соглашений, регламентирующих распределение определенных частотных полос между станциями различных типов. Затем правительства распределяют небольшие сегменты частотных диапазонов - каналы¹ - между индивидуальными держателями лицензий.

Разные диапазоны, и даже разные каналы в пределах одной полосы, обладают разными физическими характеристиками. Это влияет на устройство антенн и передатчиков. Вам уже могли отвести частоту вещания; если так, ваши антенна и передатчик должны наилучшим образом подходить для данной частоты. Справедливо и обратное: необходимо так спроектировать вашу передающую систему, чтобы свести к минимуму эмиссию за пределы отведенного вам канала. Эмиссия за пределы вашего канала может нарушать условия вашей лицензии и создавать помехи для других станций.

Если канал вам еще не выделили, и у вас есть возможность выбирать, в данной главе мы описываем ряд возможных вариантов выбора. Регламент сегментации спектра частот на диапазоны и каналы слегка отличается в разных странах, но в общих чертах существуют следующие диапазоны для радиовещания:

148,5 - 283,5 кГц²: "длинноволновой" диапазон - не лучший выбор для начинающих вещателей. У длинноволнового сигнала громадная дальность приема - сотни или тысячи километров - поэтому разрешение на вещание нужно получать на международном уровне. Маловероятно, что новая станция сможет получить такое разрешение в Европе, поскольку она помешает вещанию уже существующих станций. Кроме того, для длинноволнового вещания необходимы гигантские антенны и большие затраты электроэнергии, что повышает себестоимость вещания. Наконец, каналы на этих частотах слишком узки и подвержены шуму, что делает невозможной высококачественную передачу музыки.

526,5 - 1606,5 кГц: "средневолновой" диапазон используется для радиовещания многие десятилетия. Приемники на средних волнах стоят недорого и имеются почти в каждом доме и в каждой машине. В пределах этой полосы звукопередача на "несущую" радиоволну осуществляется с использованием технологии, известной как амплитудная модуляция (АМ).

В Европе эта полоса разбита на 120 каналов. Частота каждого канала должна быть кратной девяти и отстоять от частот соседнего канала на 9 кГц (531, 540, 549, 558, ... 1602 кГц). Кроме того, три канала отведены специально для маломощных станций: 1485, 1584 и 1602 кГц. "Маломощных" в данном случае означает мощность 1000 ватт (1 киловатт) или меньше. Международная организация радиовещания и телевидения (ОИРТ), в число членов которой входят и бывшие социалистические страны³, в основном придерживается этой схемы; немногие государственные станции, пользующиеся этими каналами, имеют мощность порядка одного-двух киловатт (см. таблицу).

Станции в странах-членах ОИРТ, уже использующие каналы, отведенные для маломощного радиовещания в Европе (данные на 1991 год по справочнику World Radio-TV Handbook)
1485	Брно, Чехия (1 кВт) Гизыцко, Польша (1 кВт) Киев, Украина (2 кВт) Вильнюс, Литва (1 кВт) Харьков, Украина (1 кВт) Сараево, Босния (1 кВт)
1584	Прага, Чехия (1 кВт) Острода, Польша (1 кВт)
1602	Лидзбарк, Польша (1 кВт) Неготин, Югославия (1 кВт)

Их присутствие в эфире может привести к ограничению выдачи новых лицензий на прилегающих территориях. Однако, ведутся разговоры о закрытии некоторых принадлежащих государству передатчиков на средних волнах или о передаче их в аренду. Поэтому проверьте, доступны ли эти каналы на вашей территории, и на каких условиях.

Вещание на средних волнах хорошо подходит для горной или холмистой и сельской местности. У него большая дальность приема, особенно в ночное время, когда сигнал, излучаемый вверх, отражается назад к поверхности Земли. К сожалению, увеличение радиуса вещания в ночное время связано также с тем, что полоса после захода солнца засоряется сигналами другимх станций, часто более мощных и расположенных за рубежом. Поэтому шум и помехи сильнее и заметнее, чем на полосах ЧМ.

Если у вас есть возможность выбирать, попробуйте получить канал в верхнем диапазоне полосы. Верхние частоты требуют антенн меньшего размера, чем нижние, а увеличение дальности приема в ночное время значительнее. Однако избегайте получения частоты, в два раза большей, чем у какой-либо другой близко расположенной средневолновой станции. Например, если на вашей территории кто-нибудь уже использует частоту 792 кГц (как, скажем, происходит в Праге и Братиславе), новые маломощные станции в этих городах могут страдать от помех на частоте 1584 кГц. Причина в том, что средневолновые передатчики имеют тенденцию к нежелательному излучению на первой гармонике несущей частоты.

В 1978 году с целью контроля помех, создаваемых друг для друга станциями, работающими в разных странах, Международный союз электросвязи (МСЭ)⁴ принял положение, ограничивающее напряженность поля средневолнового сигнала до 500 микровольт на метр (мкВ/м)⁵ в районах, прилегающих к межгосударственным границам в Европе, за исключением случаев, когда государство, чья территория затронута помехами, не возражает. Это положение накладывает ограничения на мощность, размещение и устройство антенн средневолновых станций, расположенных вблизи государственных границ. Таким образом, может оказаться, что в некоторых районах либо вообще запрещено открывать новые станции, либо же станция обязана устанавливать более дорогую направленную антенну, чтобы ее сигнал не пересекал границу.

66 - 74 МГц⁶ (нижняя часть диапазона ОВЧ (УКВ) для ЧМ-вещания по регламенту ОИРТ): Страны-члены ОИРТ с 1960-х годов пользуются этим диапазоном для ЧМ-радиовещания. В большинстве других стран для ЧМ-вещания используется верхний диапазон (о чем мы говорим ниже). Вещатели во многих бывших социалистических странах сейчас хотят добиться совместимости с западной Европой и поэтому планируют перевести ЧМ-вещание в полосу более высоких частот. Такой переход может занять годы: сети вещания, находящиеся в собственности государства, не будут сразу отказываться от существующих передатчиков, а слушателям требуется время, чтобы приобрести новые приемники, которые можно настроить на более короткие волны. Когда переход начнется, новые станции станут получать каналы в полосе частот от 87,5 до 104 МГц. Министерство связи в вашей стране может дать вам нужные сведения о том, что планируется делать в будущем с низкочастотным ЧМ-вещанием в диапазоне ОВЧ по регламенту ОИРТ.

Если вновь открывающимся станциям разрешат использовать каналы в нижнем диапазоне, взвесьте преимущества наличия аудитории, уже имеющей приемники и привыкшей слушать радио в этом диапазоне, и недостатки того, что к концу нашего десятилетия вещание в этом диапазоне может прекратиться. Имейте в виду и то, что передатчики, антенны и приемники для этого диапазона производятся только в странах-членах ОИРТ (хотя и существует возможность приспосабливать кое-какое оборудование, выпускаемое в других странах).

87,5 - 104 МГц (верхняя часть диапазона ОВЧ (УКВ) для ЧМ-вещания по регламенту УЕР⁷): Большинству новых вещателей, вероятно, придется пользоваться этой полосой. Она вдвое шире низкочастотной полосы ЧМ-вещания и может вместить довольно много новых станций.⁸

Поведение радиоволн в этом диапазоне во многом сходно с нижним диапазоном ЧМ-вещания. ЧМ гораздо лучше оказывает сопротивление шуму и помехам, чем средневолновая АМ, и несравненно лучше подходит для музыкального вещания. Но сигналы ЧМ не так плавно огибают рельеф земной поверхности, как средние волны. В "тени" холмов и высоких построек образуются зоны молчания или зоны отсутствия приема ЧМ-сигнала. Кроме того, энергия, отраженная от возвышенностей и зданий, создает помехи для радиоволн, непосредственно излучаемых передатчиком. Даже при высокой мощности передатчика дальность приема станции ЧМ ограничена линией горизонта. Еще одно отличие от средневолнового вещания состоит в том, что поведение сигнала ЧМ одинаково днем и ночью.

И в верхнем, и в нижнем диапазоне ЧМ дальность приема станции сильно зависит от высоты антенны. Антенна, установленная высоко над уровнем поверхности земли, способна посылать сигнал и за горизонт. Кроме того, в зависимости от высоты антенны уменьшаются зоны отсутствия приема, эффект рассеивания сигнала, производимый постройками и деревьями, и потеря мощности при отражении сигнала от поверхности земли. Более подробно эта тема обсуждается в главе "Мощность, высота и дальность приема".

Каналы ЧМ-вещания гораздо шире, чем средневолновые каналы (200 кГц в отличие от 9 кГц). Выделяемые частоты обычно кратны 0,1 МГц, и соседние станции отделены друг от друга полосой шириной по крайней мере 0,2 мГц (или - чаще - 0,4 - 2,0 мГц). При таких широких каналах и разделительных полосах уменьшается количество станций, которые могут пользоваться данным диапазоном, однако эта мера необходима из-за свойственного ЧМ-вещанию "эффекта захвата": когда два сигнала чересчур близки по частоте, приемник ЧМ обрабатывает только сильнейший сигнал и игнорирует более слабый. Для маломощных станций это нежелательно. Кроме того, если расстояние между частотами превышает 2 МГц, станции могут вещать с одной и той же мачты или крыши без необходимости устанавливать дорогостоящие фильтры, которые отсекали бы взаимные помехи.

Поскольку раньше в странах-членах ОИРТ не пользовались этой полосой для ЧМ-радиовещания, там выпускались телеприемники, которые на этих частотах излучали некоторый радиошум. Если вы будете настраивать радиоприемник на частотах УЕР по соседству с работающими телеприемниками, вы, скорее всего, услышите громкое раздражающее гудение. Телевизоры, настроенные на канал R1, излучают ЧМ-помехи сильнее всего в диапазоне 87,7 - 87,8 МГц; телевизоры, настроенные на канал R2, излучают в диапазоне 97,2 - 97,3 МГц. Если один из этих каналов используется в регионе, где вы собираетесь работать, постарайтесь избежать получения ЧМ-канала поблизости от заранее известной частоты помех. Всегда полезно, прежде чем вы начинаете вещание, пройтись настройкой по всему верхнему диапазону ОВЧ ЧМ-вещания, чтобы оценить положение с помехами в вашем регионе. Шум от телеприемников будет мешать вам, пока владельцы их не заменят, а этот процесс может занять долгие годы. Тем временем шум от телеприемников может сократить для некоторых новых ЧМ-станций их зону приема.

В пользу начала работы в этом диапазоне говорит тот факт, что у вас будет множество источников качественного импортного оборудования. Против - то, что вашим слушателям надо будет либо приобретать новые приемники, либо оборудовать старые приемники частотными приставками.

¹Термины "канал" и "частота" в дальнейшем будут использоваться как взаимозаменяемые, хотя, строго говоря, между ними есть разница. "Канал" - это поддиапазон полосы частот, в пределах которого станции разрешается радиовещание. "Частота" - это радиочастота, несущая звуковой сигнал станции. В радиовещании несущая частота обычно находится в середине канала.
² КилоГерц (кГц) = 1000 Герц, то есть, волновых циклов за секунду.
³ ОИРТ прекратила свое существование в 1992 г. (прим.пер.).
⁴ International Telecommunications Union (ITU).
⁵ 1 микровольт = 1 мкВ (или 1 (В) = 1.10-6 вольт. Напряженность поля соответствует напряжению, наведенному в отрезке провода длиной в 1 метр, расположенного перпендикулярно направлению распространения радиоволн. При переводе в децибелы, 500 мкВ/м = 54 дБм (или 54 дБ(), где дБм = 20 логарифмов при основании 10 от 500 мкВ/м (или 20 lg 500 мкВ/м). В единице дБм "м" указывает, что значение дБ исчисляется относительно уровня 1 мкВ/м.
⁶ МегаГерц (МГц) = 1000 кГц = 1.000.000 Герц (волновых циклов за секунду).
⁷ European Broadcasting Union (EBU), Европейский Союз Вещания (УЕР), -- региональная организация, координирующая практику и стандарты радиовещания в Западной Европе.
⁸ Американский журнал Broadcasting приводит данные о том, что в Польше достаточно свободных частот для 400 новых ЧМ-станций, а в Чехии и Словакии - для более чем 250-ти.