[ АРХИВ-01 ] ← Вернуться в каталог руководств
G_SUB_6_1
🧭 Подраздел 6.1 · Связь, радиоразведка и мониторинг

Портативная радиосвязь (VHF / UHF)

Инженерное руководство по развертыванию, согласованию и тактическому применению портативных радиостанций метрового (VHF) и дециметрового (UHF) диапазонов в условиях сложного рельефа, техногенных преград и активного радиоэлектронного противодействия.

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФОРМУЛЯР ТАКТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА СТАНДАРТ: ГОСТ РВ / MIL-SPEC FM 21-76
ИНДЕКС ОБЪЕКТА: G-SUB-6.1
НАИМЕНОВАНИЕ: РАДИОСЕТЬ ТАКТИЧЕСКОГО ЗВЕНА VHF/UHF С ШИФРОВАНИЕМ
ВРЕМЯ РАЗВЕРТЫВАНИЯ: 10 МИНУТ (ПРОШИВКА СЕТКИ, СМЕНА КЛЮЧЕЙ И РАДИОЧЕК)
НЕОБХОДИМЫЙ ИНСТРУМЕНТ: РАДИОСТАНЦИИ SUPERHET/DMR, КАБЕЛЬ ПРОГРАММИРОВАНИЯ, КСВ-МЕТР
УРОВЕНЬ ДЕМАСКИРОВКИ: КРИТИЧЕСКИЙ (РЭР ПРОТИВНИКА / РАБОТА СТРОГО КОРОТКИМИ СЕАНСАМИ)
СЕЗОННОСТЬ И УСЛОВИЯ: ВСЕСЕЗОННО (УЧЕТ ЗАТУХАНИЯ В МОКРОЙ ЛИСТВЕ -12 ДБ)
БОЕВОЙ РАСЧЕТ: РАДИСТ-ОПЕРАТОР
РЕГЛАМЕНТ ПЕРЕДАЧИ: ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ВЫХОДА В ЭФИР НЕ БОЛЕЕ 3-5 СЕКУНД

Организация устойчивого радиоканала в диапазонах VHF (136–174 МГц, λ ≈ 2.2–1.7 м) и UHF (400–470 МГц, λ ≈ 0.75–0.63 м) подчиняется законам квазиоптического распространения электромагнитных волн. В отличие от коротких волн (HF), УКВ-сигнал практически не отражается от ионосферы и распространяется в пределах прямой геометрической видимости с учетом тропосферной рефракции, дифракции на полуоткрытых препятствиях (дифракция Ножа) и переотражений от подстилающей поверхности. Ключевым фактором затухания тракта является не столько чувствительность супергетеродинного приемника или чипа прямого преобразования (SDR/RDA), сколько чистота первой зоны Френеля и строгое согласование волнового сопротивления передатчика, коаксиального тракта и излучающей системы.

Критические ошибки при эксплуатации УКВ-радиостанций

  • Работа на передачу без нагрузки или с несогласованной антенной (КСВ > 3.0): Приводит к мгновенному тепловому пробою выходных LDMOS/MOSFET-транзисторов усилителя мощности (РА) из-за стоячей волны высокого напряжения и отражения до 50% мощности обратно в каскад.
  • Пренебрежение правилами радиодисциплины и радиоразведки (РЭР): Сеанс передачи длительностью более 4–6 секунд позволяет современным автоматизированным комплексам пеленгации (Р-381Т2 «Таран», «Торн», БПЛА РЭР) засечь азимут источника с точностью до 1–3 градусов, вызвав немедленный артиллерийский или минометный удар по координатам.
  • Использование штатных компактных антенн («резинок») внутри экранированных объемов: Попытка выхода в эфир из железобетонного бункера, подвала или салона легкового/бронированного автомобиля через окно создает затухание порядка 20–45 дБ из-за эффекта клетки Фарадея; выходной каскад перегревается, а полезный сигнал глушится вторичными переотражениями.
  • Отсутствие синфазного отсекающего дросселя (RF Choke / балуна): Приводит к затеканию высокочастотных токов на внешнюю оплетку коаксиального кабеля, искажению диаграммы направленности, резкому росту уровня наведенных помех на микрофонный тракт и демаскировке позиции кабелем-излучателем.
  • Капиллярная влагопроницаемость ВЧ-разъемов: Негерметичное сочленение разъемов типа SMA/BNC/PL-259 в полевых условиях приводит к попаданию конденсата внутрь оплетки коаксиального фидера (RG-58, RG-174). В течение 48 часов медь покрывается оксидной пленкой, диэлектрические потери вспененного полиэтилена возрастают в десятки раз, линия передачи становится неработоспособной.

1. Физико-математические основы расчета УКВ-тракта

Для гарантированного установления радиосвязи необходимо, чтобы уровень сигнала на входе приемника превышал его пороговую чувствительность с запасом на замирания (fade margin) не менее 12–15 дБ. Потери в свободном пространстве (FSPL — Free Space Path Loss) рассчитываются по формуле:

FSPL (дБ) = 20log10(d) + 20log10(f) + 32.44

где d — расстояние между корреспондентами в километрах, f — несущая частота в МГц.

Для сохранения квазиоптической видимости критически важно соблюдать просвет первой зоны Френеля. Радиус максимального поперечного сечения эллипсоида зоны Френеля в средней точке трассы вычисляется как:

R1 = 0.5 · sqrt{λ · D} ≈ 8.65 · sqrt{(dкм)/(fГГц)} (метры)

Если препятствие (гребень холма, кромка леса, крыша здания) перекрывает более 20% радиуса первой зоны Френеля (0.2 · R1), дифракционные потери возрастают экспоненциально, снижая эффективную дальность связи в 3–5 раз независимо от выходной мощности передатчика.

2. Расчет и изготовление полевой четвертьволновой антенны Ground Plane (GP)

Штатные спиральные укороченные антенны портативных радиостанций длиной 10–17 см обладают отрицательным усилением (от -5 до -12 dBi) и КПД не более 15–20% на VHF. В полевых условиях для стационарного узла связи изготавливается четвертьволновая антенна Ground Plane с волновым сопротивлением 50 Ом.

Формула геометрической длины излучателя и противовесов:

L = (c)/(4 · f) · k_v = (75)/(fМГц) · k_v (метры)

где c = 300· 106 м/с, k_v — коэффициент укорочения (0.95 для оголенного медного прутка диаметром 2–3 мм; 0.91 для многожильного провода в ПВХ-изоляции марки ПВ-3 сечением 1.5–2.5 мм²).

  • Для частоты VHF 145.500 МГц (вызывной канал): L = (75 / 145.5) · 0.95 = 0.489 м (489 мм). Четыре противовеса имеют длину Lпрот = 1.05 · L = 514 мм.
  • Для частоты UHF 433.500 МГц (LPD канал 21): L = (75 / 433.5) · 0.95 = 0.164 м (164 мм). Четыре противовеса имеют длину 172 мм.
  • Согласование импеданса: Вертикальный штырь имеет входное сопротивление около 36 Ом при угле между излучателем и противовесами 90°. Для получения системного волнового сопротивления 50 Ом противовесы наклоняются вниз под углом ровно 135° относительно вертикального штыря (45° к горизонту).

Инженерный чертеж в разрезе: Тактическая вертикальная коаксиальная антенна (Sleeve Dipole) 145/433 МГц с ВЧ-дросселем

Излучатель λ/4 (медь М1, Ø 2.5 мм) Узел пайки ПОС-61 (герметизация нейтральным RTV-силиконом) Противовесный рукав (Sleeve) λ/4 Латунь Л63 Ø12x1.0 мм / выворот экрана Отсекающий дроссель (Ferrite Choke) 3x кольца 1000НН (подавление токов оплетки) L1 = 489 мм (145 МГц) L2 = 495 мм I_вч (излучение) I_прот (баланс) К трансиверу: 50 Ом коаксиал (RG-58 C/U или RG-213)
Тактические преимущества коаксиального рукавного диполя (Sleeve Dipole): Симметричная диаграмма направленности в горизонтальной плоскости без выраженных провалов, скрытный монтаж внутри пластиковой сантехнической трубы ПВХ 25–32 мм (защита от осколков, ветра и осадков), полное подавление антенного эффекта фидера благодаря ферритовому балуну, что гарантирует точное совпадение расчетного КСВ (не более 1.15) с полевым.

3. Кабельные сборки, типы диэлектриков и погонное затухание

Использование несоответствующего коаксиального кабеля способно рассеять до 80% мощности передатчика в виде тепла до того, как волна достигнет излучателя. На частотах UHF (430–470 МГц) критически запрещено использовать тонкий кабель RG-174 длиной более 1.5 метров (погонное затухание превышает 0.65 дБ/м). Для полевого монтажа регламентируются следующие марки кабелей:

  • RG-58 C/U (военный стандарт MIL-C-17): Внутренний проводник — луженая медь 19 × 0.18 мм (Ø 0.9 мм), сплошной полиэтиленовый диэлектрик (PE Ø 2.95 мм), плотность медной экранирующей оплетки ≥ 95%, наружный ПВХ-чулок Ø 5.0 мм. Погонное затухание: на 145 МГц — 0.16 дБ/м; на 435 МГц — 0.31 дБ/м. Допустимая длина в полевых условиях — до 10–12 метров.
  • RG-213 / RG-8X: Применяется для базовых полевых мачт высотой от 10 метров. Внутренний проводник Ø 2.25 мм, затухание на 435 МГц не превышает 0.14 дБ/м.
  • RG-316 (высокотемпературный фторопластовый PTFE): Применяется для гибких переходников (pigtail) от разъема радиостанции к антенному фидеру. Исключает излом хрупких печатных плат портативных радиостанций при механических рывках антенного кабеля.

4. Радиоэлектронная защита (РЭЗ) и противодействие комплексам РЭР противника

В современных конфликтах спектральные анализаторы реального времени и станции радиотехнической разведки пеленгуют передатчики в течение миллисекунд. Правила радиовыживания оператора УКВ:

  • Режим минимальной мощности (Low Power): 90% сеансов связи должны проводиться на мощности 0.5–1 Вт. Мощность 5–10 Вт включается только при аварийном прорыве помех или подтвержденном отсутствии радиоразведки на ТВД.
  • Вынос оператора от антенны (Дистанционное управление): Радиостанция и антенна устанавливаются на доминирующей высоте/дереве, оператор находится в укрытии (блиндаже) на удалении 30–50 метров, управляя трансивером через проводную тангенту или двухпроводную аудиолинию с трансформаторной развязкой (ТОТ-32).
  • Тайминг передачи: Продолжительность выхода в эфир не должна превышать 3–5 секунд. Речь ведется строго по кодовой таблице без использования открытых географических названий и позывных. Формат: «Байкал, сорок два, плюс».
  • Субтональное кодирование (CTCSS / DCS): Не защищает от радиоперехвата и прослушивания! CTCSS/DCS открывает шумоподавитель только для своих станций, устраняя индустриальные помехи и чужие переговоры, однако сигнал перехватывается любым приемником в открытом эфире.
Параметр тракта связи VHF (136–174 МГц) UHF (400–470 МГц) Условия измерения / Стандарт Критический допуск
Волновое сопротивление линии 50 Ом 50 Ом Тракт: трансивер – разъем – фидер – антенна ±2.5 Ом (47.5–52.5 Ом)
Коэффициент стоячей волны (КСВ / VSWR) 1.10 – 1.25 1.15 – 1.30 На резонансной частоте в сухую погоду КСВ > 2.0 (снизить мощность) / > 3.0 (стоп передача)
Потери в фидере (RG-58 C/U, длина 10 м) 1.6 дБ 3.1 дБ T = +20^°C, монолитный PE диэлектрик > 4.5 дБ (отбраковка фидера)
Радиус зоны Френеля (R1) на дистанции 5 км 16.1 м 9.3 м Центр радиолинии между точками A и B Перекрытие > 20% высоты зоны (> 3.2 м VHF)
Чувствительность приемника при SINAD 12 дБ 0.18 – 0.22 мкВ 0.20 – 0.25 мкВ Узкая полоса NFM (девиация ± 2.5 кГц) > 0.40 мкВ (деградация приемника)
Подавление токов оплетки дросселем ≥ 22 дБ ≥ 28 дБ Феррит 1000НН / 43 Material, 3–5 колец < 14 дБ (паразитное излучение фидера)

5. Пошаговый технологический цикл развертывания антенно-мачтового поста

Шаг 1: Топографический расчет трассы и зон затенения По карте рельефа местности (высоты изогипс) строится продольный профиль трассы. Вычисляется высота подъема антенны Hант ≥ R1 + Hлеса для гарантированного выноса первой зоны Френеля над верхушками крон деревьев (средняя высота леса 15–18 м). При наличии промежуточного гребня выбирается точка дифракции или ретрансляции.
Шаг 2: Монтаж и обжим коаксиального тракта Разделка кабеля RG-58 C/U: срез внешней оболочки на 15 мм, расплетение оплетки, снятие диэлектрика с центральной жилы на 4 мм без подреза медных проволок. Обжим разъема BNC/SMA кримпером (калибр .213" для обжимной втулки, .068" для центрального пина). Пайка центрального контакта припоем ПОС-61 с канифольным флюсом (температура паяльника 260–280^°C, время контакта не более 2.5 секунд во избежание оплывания полиэтилена).
Шаг 3: Установка синфазного отсекающего фильтра Непосредственно у точки питания антенны на внешний чулок коаксиального кабеля надеваются плотно 3–4 ферритовых кольца типоразмера К16х8х6 (проницаемость μ = 800–1000) либо ферритовая защелка соответствующего диаметра. Узел фиксируется термоусаживаемой трубкой ТУТ с внутренним термоплавким клеевым слоем.
Шаг 4: Инструментальный контроль и юстировка КСВ Подключение векторного антенного анализатора (NanoVNA или аналог). Калибровка прибора в плоскости разъема (SOLT-калибровка). Измерение графика КСВ (SWR) и возвратных потерь (S11). Подрезка геометрической длины излучателя шагом по 5 мм до достижения резонанса на рабочей частоте (реактивное сопротивление jX ≈ 0, активное R ≈ 48–52 Ом, КСВ ≤ 1.2).
Шаг 5: Гидроизоляция и мачтовый подъем Герметизация стыка разъема самослипающейся лентой ЛЭТСАР (силиконовая вулканизирующая лента в 3 слоя с перекрытием 50%) и финишным слоем виниловой изоленты 3M Super 33+. Фиксация антенного узла на телескопической стеклопластиковой или деревянной сухой мачте нейлоновыми стяжками (запрещено использовать стальную проволоку в зоне ближнего поля антенны на расстоянии менее 2λ).

Чеклист проверки и приемки узла связи

  • [ ] Механическая прочность разъемов: опрессовка кабеля выдерживает осевое растягивающее усилие 120 Н (12 кгс) без срыва втулки.
  • [ ] Электрическая изоляция: постоянное сопротивление постоянному току между центральной жилой и оплеткой отключенного кабеля (разомкнутая схема) составляет не менее 100 МОм (проверка мегомметром на 250 В или мультиметром).
  • [ ] Значение КСВ на основной тактической частоте не превышает 1.25, на краях рабочего диапазона (± 2 МГц) — не более 1.50.
  • [ ] Свободный ход кабеля: возле шарниров мачты и узлов натяжения оставлена компенсационная петля радиусом не менее 5 наружных диаметров кабеля (Rизг ≥ 50 мм для RG-58).
  • [ ] Маскировка антенного полотна: цвет защитной трубы или полотна антенны соответствует фону местности (матовый оливковый RAL 6003 или хаки), отсутствуют бликующие металлические поверхности.
  • [ ] Наличие защитного разрядника: фидер заземлен через грозоразрядник (газонаполненную капсулу 90 В) на контур защитного заземления с сопротивлением растеканию току не более 4 Ом при стационарной установке.
  • [ ] Защита тангенты и микрофона: микрофонный тракт защищен ветрозащитной мембраной и силиконовым чехлом с индексом защиты не ниже IP67.

📚 Верифицировано по первоисточникам Золотого фонда

ARCHIVE-01 // FOND-06
Текст формуляра сверен с оцифрованными томами базы ИИ. Чтение глав доступно без скачивания PDF; сканы открываются на указанной странице.
КНИГА К. Ротхаммель, А. Кришке — «Антенны (Том 1)» 📖 Читать в ИЭТР ↗
КНИГА К. Ротхаммель — «Антенны (Том 2, 3-е изд.)» 📖 Читать в ИЭТР ↗