Условия... Передатчик находится над поверхностью моря на расстоянии 10-20 см. Надо передать пакет с цифровой информацией на расстояние до 10 км. Пакет небольшой, байт 100-200. После передачи пакета пауза на 10 секунд и снова повтор передачи. Чем можно так "стрелять" в таких условиях? Может есть готовые модули? Подскажите куда копать новичку...

Высота антенны передатчика понятна 0.1 м, а как с высотой антенны приёмника?

Неплохо бы ещё с частотным диапазоном определиться . А уже исходя из частот - выбирать варианты построения системы ........

Ok. Спасибо всем ответившим за помощь. Железяка что-то типа буйка-радиомаяка. Приёмник в катере. Высота катера... произвольная. Ну думаю пару метров будет. Антену там можно поставить наверное почти любую подходящую и с питанием проблем нету. Диапазон желательно безлицензионный. Или тот с которым меньше проблем будет.

cb 27 mhz

Расстояние прямой видимости при высоте h1=0.2 м и при h2=3 м будет 7.7 км, а в задании 10 км.
Устроит?

Вообще-то , это при идеально ровной поверхности ..... а на море ещё и волны бывают

Коль вы сделали такое замечание, то подсчитайте с учётом присутствия волн расстояние прямой видимости.

А что тут считать , если высота антенны передатчика 20 см , а высота волны , скажем , 1-2 метра ? Прямая видимость будет как раз до ближайшего гребня волны

Можно начать и с 7-ми километров. А кроме прямой видимости нет вариантов? Плюс волны будут качать как буёк так и катер. И в конце концов они могут оказаться на гребнях оба. Работа в серьёзный шторм не предполагается.

Как бы там ни было , я бы не стал тут применять УКВ и СВЧ - ИМХО надёжность связи даже при небольшом волнении моря будет очень низкая . Может быть , действительно попробовать 28 мгц ? Длина волны 10 метров - это кажется более резонным ...... но тоже проблема - короткая и низко расположенная антенна передатчика , значит низкая её эффективность - нужно будет иметь запас по мощности . А какие батареи питания применены в этом буйке ? И какая длительность непрерывной работы требуется ?

P.S. Вот если бы приёмник стоял на самолёте - это было бы намного приятнее , да

а еще лучше на спутнике

на 28 мег мощность порядка ватта за 100 мс передадите ваш пакет много это потреблять не будет
кстати для подобных целей я встречал уже готовые устройства и все именно на 27 мгц

С батареями питания пока не определился. Можно поставить кислотный аккумулятор 12 вольт ампер на 5 закрытого типа. Время работы в море часов 8. Потом всё сворачивается и для следующего раза заряжается. Более длинную антену сделать нельзя. Не то что физически нельзя, а просто нельзя.

Ну , значит , так и надо делать ! Правда , не надо ещё забывать , что на 10-метровом диапазоне бывают дальние прохождения сигнала , а посему неплохо бы ещё подумать о помехоустойчивости приёмника .


Значит , укороченную антенну применять , только и всего ..... а падение эффективности компенсировать мощностью . Я бы для начала провёл опыты в условиях , приближённых к боевым , чтобы определить порядок величины , можно применять для этого обычные Си-Би радиостанции . ИМХО , 1 ватт - это ещё оптимистично .... может быть , придётся для надёжности сделать ватт 5 , или около того .

Готовые устройства это радиостанции?

"пойду" поищу модули на такой диапазон или радиостанции с возможность передачи цифрового потока...

Коль длинную антенну делать, по условиям задания нельзя, то можно работать на частотах 434 МГц или 868 МГц где не требуется лицензия. Размеры антенн будут не более 1/4 волны - это 70 мм или 35 мм, для каждого диапазона соотвественно.
Можно расчитать затухание на трассе распространения (множитель ослабления) - это будет -155 дБ.
Если у вас будет передатчик мощностью 5 Вт, т.е. 37 дБм при затухании -155 дБ, то мощность на входе приемника будет -118 дБм (или 0.28 мкВ), что вполне приемлимо.
В качестве антенны катера можно применить коллинеарную антенну имеющую узкий лепесток диаграммы направленности прижатый к горизонту, здесь можно получить дополнительный выигрыш в усилении 5-6 дБ в зависимости от типа антенн.

Так... появились варианты и это хорошо. Надо будет посмотреть и на этот диапазон тоже. А приёмную антену на катере нужна с круговой направленностью, чтобы не крутить ею как радаром в поисках буйка.

В общем я так понял что достаточно помощнее передатчик взять, а остальное будет нормально. А частоты 434 или 868 МГц над водой не сильно затухают?

Господа , не забывайте про качку ! Из-за этого коллинеарные антенны применять нельзя - у них сильно сжата диаграмма направленности , и если её раскачивать - сигнал будет теряться сильнее , чем при простом вертикальном диполе или ground plane . Равно как и частоты 400 или 800 мгц ( или ещё выше ) можно применять только при идеально ровной водной поверхности , а в волнах они , ИМХО , при низко установленной передающей антенне будут сильно затухать .
Вообще , я бы посоветовал для начала сделать несколько простых маломощных радоимаячков , и принимать их сигналы сканирующим приёмником в реальных условиях , сравнивая силу сигнала на разных частотах . А то можно потратить время на разработку , а потом окажется , что готовая система работать в реальности-то и не может

Вопрос качки, надо решать, не с налету. Это отдельная задача и требует специальных знаний.


Наверное все же не так. При идеально ровной поверхности задача сведена к тривиальной. Если волнение есть, далее надо рассматривать различные варианты движения волн. У волн есть и другие параметры длина и амплитуда и направление. У передатчика есть период выхода в эфир, и если подобрать такой вариант выхода на передачу, что бы можно было успеть передать 200 байт за контрольное время. Наверняка, будет время в течение которого будут и минимум затухания.
Это так общий треп. А вообще задача не тривиальная.



Для начала нужно разработать тех задание. Но не проверять прохождение радиоволн на различных частотах. Существует такая наука, и называется она "Распространение радиоволн", и знание ее позволит все расчитать на бумаге.

Это большое заблуждение Наука эта существует только на бумаге , как , например , и "теория надёжности" . Считать ТОЧНО можно только в идеальных условиях , но в них и так всё ясно ..... а в реальных - нужно измерять , измерять и ещё раз измерять , потом думать и снова измерять Иначе вас может подстерегать жестокое разочарование - когда систему уже нужно заказчику сдавать , денежки уплочены и освоены , а она не работает , вот же блин ...............


P.S. А задача действительно нетривиальная , это точно .

Я так не считаю, все расчитанные трассы распространения радиоволн, для моих проектов проверены практически, и все работает. Для расчетов пользуюсь инженерными формулами из учебников или других источников. Эта такая же наука, как и другие опирается на физику и математику.

Ну , лично я бы так уверенно утверждать не стал . Мои проекты , например , тоже все работают .... но вот проекты-то эти все сделаны либо для городских условий , либо для горной местности , либо для лёгких летательных аппаратов .... а вот с морем мне как-то иметь дело ещё не приходилось И если бы мне пришлось делать то устройство , про которое пишет автор темы , то я бы прежде всего поехал на море , арендовал бы там катер , и провёл бы серию измерений . Вот после этого я бы смог уже что-то гарантировать заказчику ......

Браво! А для связи Земля - Марс, надо съездить на Марс для начала ...

Аргумент абсолютно несостоятельный . Объяснить , почему , или вы сами догадаетесь ?

Заодно подумайте , как же это так получается , что на геостационарных спутниках стоят передатчики мощностью порядка 50-100 ватт , а вот например в самом заурядном телевизионном передающем центре можно увидеть передатчик с мощностью в 10 киловатт ? А в Останкино на первом канале - 100 квт , если мне память не изменяет .....

А теперь ПОСЧИТАЙТЕ математически затухание радиоволны от Земли до Марса , и затухание волны , идущей от антенны в Останкино до телевизора обычного жителя Москвы , живущего на первом этаже в обычной высотке в спальном районе , причём рассмотрите случай приёма на комнатную антенну . И подумайте , какая задача сложнее ( и на сколько порядков сложнее ) , и ГДЕ окажется вся ваша "математика" во втором случае , ха-ха .

Не понимаю.


Весьма не вежливо ведёте себя сударь. Вы отказались решить задачу предложенную на форуме, а мне, с явным пренебрежением и с чувством превосходства предлагаете заняться пустой тратой времени.
Ваше поведение - это открытая пропаганда невежественного радиолюбительского подхода к работе, т.е. метода проб и ошибок.

Ну так я объясню . Видите ли , на трассе Земля-Марс сигнал идёт по прямой , и практически на всём пути через космический вакуум . Не считая примерно 10 км земной атмосферы , и того же порядка величины - марсианской . Рассчитать затухание волны в этом случае можно , используя простые формулы из учебников , это может сделать любой студент Поэтому сей пример в этой теме - некорректный , и никакого отношения к теме - не имеет . Эту мысль я и пытаюсь до вас донести .





А я вот нахожу именно вашу позицию НЕВЕЖЛИВОЙ . Вы предложили использовать СВЧ диапазон и коллинеарные антенны , я написал ( руководствуясь своим опытом и здравым смыслом ) , что в данном случае - это предложение совершенно неправильное , я вполне аргументированно и корректно вам возразил , вы же - пытаетесь со мной говорить с позиции высокоучёного "теоретика" перед студентом , притом даже не по существу вопроса - зачем-то Марс приплели . А с чего вы взяли , что я не знаю математику и прочее ? Я не люблю её , это да .... но почему ? Да просто потому , что к 99% ситуаций реальной жизни математика имеет весьма косвеное отношение . Попробуйте аналитически рассчитать движение частиц воды в водопаде , или морские волны при хорошем шторме , или вот например - затухание радиоволн в большом городе , при тысячах переотражений от всего что стоит и движется .... и вы поймёте , ЧТО я имею в виду . Учёные даже такой термин придумали - "комбинаторный взрыв" , может , слышали ?

И кстати , что значит - "отказался решать задачу" ? Задачу решает автор темы , я же могу только давать советы , руководствуясь "здравым смыслом и жизненной опытностью" (с) Мои советы были такие -

1. Не использовать очень высокие частоты ( выше десятков мегагерц ) .
2. Не использовать сложные антенны с узкой диаграммой направленности .
3. Перед принятием окончательных решений - провести измерения в натуре .

Правильное использование этих советов поможет избежать разных неприятностей , а это уже неплохо . А РЕШАТЬ такую задачу я буду , если мне поступит такой заказ от клиента , и не иначе ......

делать нужно то что проще сделать tx/rx на 28 мгц проще чем на 430 или на 800..900 это проект выходного дня как правильно было замечено взять 2 портативные радиостанции да и проверить дальность связи в натурных условиях, а есть радиостанции и с FSK и с цифровыми интерфейсами, вобще на 430 тоже можно попробовать но мне думается что ислользовать UHF имеет смысл когда антена направленная а для ненапр. антен выигрыша не будет наоборот проиграете из-за большего затеухания на трассе да и часть сигнал будет между волны туда сюда переотражатся эта часть для UHF будет точно больше чем для HF, а антену на 28 можно сделать см 50 длиной и эффективность у нее будет неплохая да и передатчик на 28 меньше жрет, вон у таксистов антена тож почти на земле а спокойно лупят на 10 км меж собой да чего там 10 км ...

Я бы этого не утверждал.


не заметил, виноват.

Еще раз виноват, не заметил

Ради юмора.

Это видно из отношения к математике, сами подтвердили

Не пытайтесь меня настроить делать пустую работу, не выйдет.

И как резюме: не вышло у нас конструктивного спора, очень жаль. Боюсь и желания общаться не осталось. Прощайте.

27-28 мгц - это конечно вариант ... но есть один недостаток - в этом диапазоне работает ОЧЕНЬ много радиостанций , причём некоторые любители Си-Би применяют усилители к свом рациям , кроме того , бывают дальние прохождения радиоволн , а это может привести к неприятностям . Я бы этот диапазон попробовал , но попробовал бы также уйти немного повыше , примерно к 35-45 мгц , и провёл бы серию экспериментов и на этих частотах тоже . Подыматься ещё выше , ИМХО , смысла нет , так как выше уже начинаются метровые ТВ каналы , и могут быть проблемы от взаимных помех , кроме того , длина волны может стать слишком малой , и увеличатся проблемы от затухания из-за морских волн .

конечно можно и 35-45 мгц, но ведь вроде нужен был халявный диапазон а на халяву только cb на все остальное разрешение нужно а вобще для подобных морских передатчиков есть спец. выделенные частоты так, что если qrm не хочется, то за это надо денюшку платить

Речь, как я понял, идет об эксперименте и поэтому выделенных частот не будет. Если выбирать диапазон, то лучше всего тот, где нет сверхдальнего приема, тогда эфир будет в открытом море чище. На 434 МГц не бывает сверхдальнего распространения, но здесь ограничена мощность передатчиков до 10 мВт, для не лицензируемых систем, но для любительских станций до 5 Вт. Можно провести эксперимент как радиолюбительский с использование позывного любителя.

На CB в старые времена делали охранные системы, сначала все было отлично, но началось прохождение, система часами не работала, все частоты были забиты таксистами с уровнем превышающим свой сигнал на 40 дБ.

Я бы еще посмотрел в сторону 144мгц диапазона - из опыта связи на Ладоге между двумя лодками, высота волн правда не очень большая- примерно полметра- 60см. расстояние 15км, 5 вт (рации были авиационные ICOM кажется.)

В своё время делали УКВ ЧМ канал передачи данных на расстояние порядка 100 км, частота была около 45 МГЦ, точно не скажу. Что выяснилось абсолютно точно - затухание в пространстве было выше при вертикальной поляризации, чем при горизонтальной децибелл на 10.
Насчёт Марса - где-то читал, что мощность передатчика на Марсе у марсоходов порядка 2 Вт.

на счет таксистов согласен тут надо просто спросить у deka подходит ли ему вариант радиолюбительского диапазона или нет, если подходит, то можно делать на 144 как написал Serj78
или на 434 МГц а можно сделать и на 29 с копейкой (там почти никто не qrmит). А ослабление сигнала для 10 км трассы будет таким 29 МГц - 81 дб, 144 МГц - 96 дб, 434 МГц - 105 дб при этом на каждые 6 дб дальность связи уменьшается в 2 раза, имхо 29 МГц по любому лучший вариант пусть даже укороченная антенна на этот диапазон на 10...15 дб хуже излучает чем полноразмерная на 144 или 434
но выигрыш будет в простоте реализации, в потреблении и волны не так страшны для последнего умозаключения достаточно сообразить что волна для 29 МГц будет в ближней зоне антенны (приняв расстояние между валами метров 30) а для 434 это уже дальняя зона и волны будут серьезной преградой.

Мне эти цифры кажутся сильно оптимистичными. При высоте установки антенны передатчик 0.2 м и высоте установки антенны приемника 3 м расстояние прямой видимости всего 7.7 км. Проверьте расчеты или поправьте меня.


Попробую возразить. Для 29 мгц длина волны 10 м, и в ближней зоне будет для нее препятствие в виде массы воды (волна). Как в этом случае, не будет ли это мешать антенне?

Тут ещё надо учесть , что эта волна будет наверняка не единственной , а также то , что трасса нашей волны проходит строго параллельно водной поверхности , и каждая следующая волна будет вносить свой вклад в затухание , так как она будет частично перекрывать ближние зоны Френеля . Так что разница между 28 мгц и например 144 мгц на расстоянии в 10 км будет ещё гораздо большей , чем 15 дб ........ тут всё равно измерять нужно ...

Внимательно прочитал все посты. Спасибо за рассуждения. В RF я слаб, поэтому и нужна помощь форума. Подойдёт любой диапазон, в том числе и радоилюбительский, который позволяет решить задачу - периодическая передача пакета цифровых данных на расстояние до 10 километров (максимум). 5 километров - допустимый минимум. Пакет - набор данных с буйка. Ну и антены везде должны работать вкруговую (как на катере, так и на буйке).
ВЫВОДЫ: закупаться оборудованием (радиостанциями) и проводить эксперименты.
P.S. Если диапазон будет безлицензионный, то свосем хорошо.

Всем спасибо за конструктивное обсуждение.

вот нашел такую статью

VHF-UHF propagation performance predictions for low altitude communication links operating over water

Ekstrom, J.L.
Motorola, McLean, VA, USA;
This paper appears in: Military Communications Conference, 1993. MILCOM '93. Conference record. 'Communications on the Move'., IEEE
Publication Date: 11-14 Oct. 1993
Volume: 2
On page(s): 605 - 608 vol.2
Meeting Date: 10/11/1993 - 10/14/1993
Location: Boston, MA
ISBN: 0-7803-0953-7
Digital Object Identifier: 10.1109/MILCOM.1993.408597
Posted online: 2002-08-06 18:36:45.0

Abstract
The Kerr (MIT Rad Lab Vol. 13) graphical approximation for the height-gain functions used in trans-horizon diffraction propagation field strength computations are modified so as to be valid, assuming wavelengths of 3 meters or less, for all surface media, both polarizations, and low antenna heights down to zero. The modifications are particularly important for VHF-UHF vertically polarized propagation over sea water between low altitude electromagnetic platforms

интересно бы было почитать, может у кого есть доступ к IEEE explorer