Распределение частот для аппаратуры радиоуправления

Прежде чем перейти к описанию приемника, рассмотрим распределение частот для аппаратуры радиоуправления. И начнем здесь с законов и норм. Для всей радиоаппаратуры распределение частотного ресурса в мире ведет международный комитет по радиочастотам. Он имеет несколько подкомитетов по зонам земного шара. Поэтому в разных зонах Земли под радиоуправление выделены разные диапазоны частот. Более того, подкомитеты лишь рекомендуют государствам в их зоне распределение частот, а национальные комитеты в рамках рекомендаций вводят свои ограничения. Дабы не раздувать описание сверх меры, рассмотрим распределение частот в американском регионе, Европе и в нашей стране.

В целом для радиоуправления используется первая половина УКВ диапазона радиоволн. В американском регионе это диапазоны 50, 72 и 75 МГц. Причем 72 МГц - исключительно для летающих моделей. В Европе разрешены диапазоны 26, 27, 35, 40 и 41 МГц. Первый и последний во Франции, остальные по всему ЕС. В родном отечестве разрешенными являются диапазон 27 МГц и с 2001 года небольшой участок диапазона 40 МГц. Такой узкий расклад радиочастот мог бы сдерживать развитие радиомоделизма. Но, как верно подмечено русскими мыслителями еще в 18 веке " строгость законов на Руси компенсируется лояльностью к их неисполнению". Реально в России и на территории бывшего СССР широко используются диапазоны 35 и 40 МГц по европейской раскладке. Некоторые пытаются использовать американские частоты, и иногда успешно. Однако чаще всего эти попытки срываются помехами УКВ-радиовещания, которое с советских времен использует как раз этот диапазон. В диапазоне 27-28 МГц радиоуправление разрешено, но использовать его можно только для наземных моделей. Дело в том, что этот диапазон отдан также под гражданскую связь. Там работает огромное количество станций типа " Воки-токи". Вблизи промышленных центров помеховая обстановка в этом диапазоне очень плохая.

Диапазоны 35 и 40 МГц наиболее приемлемы в России, причем последний разрешен законодательством, правда, не весь. Из 600 килогерц этого диапазона у нас легализовано только 40, с 40, 660 по 40, 700 МГц (см. Решение ГКРЧ России от 25.03.2001, Протокол N7/5). То есть, из 42 каналов у нас официально разрешены только 4. Но и в них могут быть помехи от других радиосредств. В частности, в СССР было выпущено около 10000 радиостанций " Лен" для использования в строительном и агропромышленном комплексе. Они работают в диапазоне 30 - 57 МГц. Большая их часть до сих пор активно эксплуатируется. Поэтому и здесь от помех никто не застрахован.

Заметим, что законодательство многих стран разрешает к использованию для радиоуправления и вторую половину УКВ-диапазона, однако серийно такая аппаратура не выпускается. Это связано со сложностью в недавнем прошлом технической реализации частотообразования в диапазоне выше 100 МГц. В настоящее время элементная база позволяет легко и дешево формировать несущую до 1000 МГц, однако инерционность рынка пока тормозит массовое производство аппаратуры в верхней части УКВ-диапазона.

Для обеспечения надежной бесподстроечной связи частота несущей передатчика и частота приема приемника должны быть достаточно стабильны и переключаемыми, чтобы обеспечить совместную беспомеховую работу нескольких комплектов аппаратуры в одном месте. Эти задачи решаются использованием в качестве частотозадающего элемента кварцевого резонатора. Чтобы иметь возможность переключения частот кварцы делаются сменными, т.е. в корпусах передатчика и приемника предусматривается ниша с разъемом, и кварц нужной частоты легко меняется прямо в поле. С целью обеспечения совместимости частотные диапазоны разбиты на отдельные частотные каналы, которые еще и пронумерованы. Интервал между каналами определен в 10 кГц. К примеру, частота 35, 010 МГц соответствует 61 каналу, 35, 020 - 62 каналу, а 35, 100 - 70 каналу.

Совместная работа двух комплектов радиоаппаратуры на одном поле на одном частотном канале в принципе невозможна. Оба канала будут непрерывно " глючить" вне зависимости от того, в каких режимах они работают АМ, FM или PCM. Совместимость достигается только при переключении комплектов аппаратуры на разные частоты. Как это достигается практически? Каждый приехавший на летное поле, автотрассу или водоем обязан осмотреться, нет ли здесь других моделистов. Если они есть, надо обойти каждого и поинтересоваться, в каком диапазоне и на каком канале работает его аппаратура. Если находится хоть один моделист, у которого канал совпадает с вашим, а сменных кварцев у Вас нет, договаривайтесь с ним, чтобы включать аппаратуру только по очереди, и вообще, держитесь к нему поближе. На соревнованиях частотная совместимость аппаратуры разных участников это забота организаторов и судей. За рубежом для опознавания каналов принято на антенну передатчика прикреплять специальные вымпелы, цвет которых определяет диапазон, а цифры на нем - номер (и частоту) канала. Однако, у нас лучше придерживаться описанного выше порядка. Более того, поскольку на соседних каналах передатчики могут мешать друг другу вследствие иногда встречающегося синхронного ухода частоты передатчика и приемника, осторожные моделисты стараются не работать на одном поле на соседних частотных каналах. То есть, каналы выбирают так, чтобы между ними был хотя бы один свободный.

Для наглядности приведем таблицы номеров каналов для Европейской раскладки:

Жирным шрифтом выделены каналы, разрешенные законом к применению в России. В диапазоне 27 МГц приведены только предпочтительные каналы. В Европе межканальный интервал составляет 10 кГц.

А вот таблица раскладки для Америки:

В Америке нумерация своя, а межканальный интервал уже 20 кГц.

Чтобы разобраться до конца с кварцевыми резонаторами, мы забежим несколько вперед и скажем пару слов о приемниках. Все приемники в серийно выпускаемой аппаратуре построены по схеме супергетеродина с одним либо с двумя преобразованиями. Что это такое мы объяснять не будем, кто знаком с радиотехникой, тот поймет. Так вот, частотообразование в передатчике и приемнике разных производителей происходит по-разному. В передатчике кварцевый резонатор может возбуждаться на основной гармонике, после чего его частота удваивается, либо утраивается, а может и сразу на 3-й или 5-й гармонике. В гетеродине приемника частота возбуждения может быть как выше частоты канала, так и ниже на величину промежуточной частоты. В приемниках двойного преобразования две промежуточные частоты (как правило, 10, 7 МГц и 455 кГц), поэтому число возможных комбинаций еще выше. Т.е. частоты кварцевых резонаторов передатчика и приемника никогда не совпадают, как с частотой сигнала, которая будет излучаться передатчиком, так и между собой. Поэтому производители аппаратуры договорились указывать на кварцевом резонаторе не его реальную частоту, как это принято в остальной радиотехнике, а его предназначение ТХ - передатчик, RX - приемник, и частоту (или номер) канала. Если кварцы приемника и передатчика поменять местами, аппаратура работать не будет. Правда, есть одно исключение: некоторые аппараты с АМ могут работать и с перепутанными кварцами, при условии, что оба кварца на одной гармонике, однако частота в эфире будет на 455 кГц больше или меньше, чем обозначенная на кварце. Хотя, дальность при этом упадет.

Выше было отмечено, что в режиме РРМ могут совместно работать передатчик и приемник разных производителей. Как быть с кварцевыми резонаторами? Чьи куда ставить? Можно рекомендовать ставить в каждый прибор родной кварцевый резонатор. Довольно часто это помогает. Но не всегда. К сожалению, допуски на точность изготовления кварцевых резонаторов разных производителей существенно различаются. Поэтому возможность совместной работы конкретных компонентов разных производителей и с разными кварцами можно установить только опытным путем.

И еще. В принципе, на аппаратуре одного производителя можно в некоторых случаях ставить кварцевые резонаторы другого производителя, но мы этого делать не рекомендуем. Кварцевый резонатор характеризуется не только частотой, но и рядом других параметров, таких как добротность, динамическое сопротивление и т.п. Производители проектируют аппаратуру под конкретный тип кварца. Применение другого в целом может снизить надежность работы радиоуправления.

Краткие итоги:

· Приемнику и передатчику требуются кварцы именно того диапазона, на который они рассчитаны. Кварцы на другой диапазон работать не будут.

· Кварцы лучше брать того же производителя, что и аппаратура, иначе работоспособность не гарантирована.

· При покупке кварца для приемника нужно уточнить, он с одним преобразованием или нет. Кварцы для приемников двойного преобразования не будут работать в приемниках с одинарным преобразованием, и наоборот.