Частота 433 мгц что это?
Общий обзор диапазона LPD
Общий обзор диапазона LPD
Сокрашение LPD расшифровывается как Low Power Device — устройство малой мощности (маломощные радиостанции). Официально предел мощности 10 мВт. Плюсы LPD диапазона, который закреплен в полосе радиочастот 433.075 — 434.750 Мгц, в том что помехи от промышленного производства, электролиний не оказывают на эту часть радиоспектра сильного влияния.
А в условиях работы на открытой местности дальность связи существенно возрастает из-за отсутствия строений вообще. Таким образом, зачастую LPD диапазон оказывается намного удобнее и полезнее, чем CB (Си-Би) диапазон работающий на частоте 27 Мгц.
Еще один ощутимый плюс — все оборудование для LPD диапазона весьма компактно.
На практике рации LPD диапазона идут мощностью до 5 Вт, например Midland GXT-900, что больше разрешенной поэтому формально процедура их регистрации и сертификации обходится переключением их в маломощный совместимый режим с ограничением 10 мВт.
В диапазоне LPD работают многие устройства, такие как радиопульты для открытия дверей гаражей, автомобильные радиосигнализации.
В Европе диапазон разрешен, но к сожалению, не так повсеместно как диапазон PMR, который также не требует разрешений. Ниже приведен список европейских стран и их политика в отношении диапазона LPD:
Австрия — разрешено, свободно
Бельгия — запрещено
Великобритания — запрещено
Германия — разрешено свободно
Голландия — разрешено, свободно
Греция — разрешено, свободно
Дания — запрещено
Ирландия — запрещено
Италия — разрешено, свободно с канала №1 до №20
Исландия — разрешено, свободно
Испания — запрещено
Кипр — разрешено, свободно
Латвия — разрешено, свободно
Литва — запрещено
Люксембург — запрещено
Норвегия — разрешено, свободно
Польша — разрешено, свободно
Португалия — запрещено
Словакия — разрешено, свободно
Словения — разрешено, свободно
Турция — запрещено
Финляндия — разрешено, свободно
Франция — разрешено, свободно
Швеция — разрешено, свободно
Швейцария — запрещено (полицейский может просверлить и отдать вам обратно)
Хорватия — запрещено
Эстония — запрещено
Диапазон LPD в России
В России диапазон LPD находится в общем использовании относительно недавно и совпадает с европейским диапазоном аналогичного применения. В России он является без лицензионным с 2004 года, а точнее по решению ГКРЧ от 06.12.2004 г. № 04-03-04-001. Ниже приведена выписка из этого решения, касательно LPD:
- Утвердить прилагаемые основные технические характеристики маломощных радиостанций. ( ниже по тексту)
- Разрешить гражданам Российской Федерации и российским юридическим лицам использование на вторичной основе полосы радиочастот 433,075-434,750 МГц для разработки, производства, модернизации и эксплуатации на территории Российской Федерации маломощных (до 10 мВт) радиостанций без оформления частных решений ГКРЧ на использование полосы радиочастот и разрешений Федерального агентства связи на использование номиналов радиочастот для каждого конкретного типа радиостанций, при выполнении следующих условий:
- технические характеристики разрабатываемых, производимых, модернизируемых и ввозимых из-за границы маломощных радиостанций должны соответствовать основным техническим характеристикам, указанным в п. 1 настоящего решения;
— каждый тип радиостанции отечественного производства, а также ввозимого из-за границы зарубежного производства, должен иметь подтверждение соответствия установленным в Российской Федерации требованиям.
Применение указанных радиостанций на территории Российской Федерации без их регистрации установленным порядком не допускается.
- Ввоз из-за границы на территорию Российской Федерации конкретных типов радиостанций должен осуществляться в установленном порядке.
- Контроль за выполнением пользователями радиостанций указанных условий использования выделенной полосы радиочастот осуществляется Федеральной службой по надзору в сфере связи.
Основные технические характеристики маломощных радиостанций LPD диапазона
* Полоса радиочастот — 433.075 — 434.750 МГц
* Максимальная излучаемая мощность передатчика, не более — 10 мВт
* Класс излучения — 16K0F3E
* Тип излучения — Симплексная одноканальная ЧМ (FM) телефония
* Шаг сетки частот — 25 кГц
* Нижняя звуковая частота — 300 Гц
* Верхняя звуковая частота — 3000 Гц
* Девиация частоты, не более — 5 кГц
* Количество программируемых каналов — не регламентируется
* Относительный уровень побочных излучений передатчика, не хуже — 60 дБ
* Тип антенны приемопередающая — штыревая
* Ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости — 360 град.
* Коэффициент усиления антенны — не более 0 дБ
Примечания:
1. Полоса частот 433,075-434,750 МГц используется на вторичной основе.
2. Маломощные радиостанции должны использоваться в локальных сетях подвижной радиосвязи.
3. Параметры приемных устройств маломощных радиостанций не регламентируются.
Но что же нам дает этот небольшой диапазон с 433.075 до 434.750, дает он нам 69 каналов с учетом шага в 25 кГц и мы получаем вот такую частотную сетку
Из-за своей компактности, удобства эксплуатации, помехоустойчивости, небольшой стоимости и отсутствия регистрации LPD радиостанции приобрели популярность у охраны, персонал супермаркетов, охотников, рыболовов, водителей для связи между машинами и множества людей в самых разнообразных сферах деятельности.
Большая часть представленных на Российском рынке LPD раций произведена в Китае и Малайзии. Основные фирмы это Midland, Motorola, JJ-connect, Vector.
Как правило все портативные маломощные рации оснашены функцией голосовой активации ( VOX) и соответственно возможно подключение разнообразных гарнитур, тональным шумоподавитель (CTCSS) — устройство для снижения уровня побочных шумов, встраивается в станцию для того, чтобы в отсутствие сигнала от корреспондента станция не шумела, также эта функция полезна в случае индивидуального вызова конкретной станции, естественно работающего в том же диапазоне.
Большим плюсом, особенно для нашей большой не электрифицированной родины то, что в качестве питания рации можно использовать не только родные аккумуляторы, но и аккумуляторы и батарейки размера АА или ААА.
А за счет небольшой и регулируемой мощности время работы от зависит от качества и емкости элементов питания, а также интенсивности работы и может составлять от 25 до 60 часов.
Дальность связи между средними представителями мощностью 2-3 ватта, например Midland LXT-325, составляет примерно до 1.5 километров в городе, на открытой местности — до 4 км.
Активно покупают такие радиостанции LPD строители, охранные и обслуживающие структуры торговых домов, стоянок автотранспорта, складов, супермаркетов, ресторанов и кафе, гостиниц и кемпингов, спортивных комплексов, концертных площадок. Пригодится эти рации и любителям рыбалки, охоты, грибникам, лыжникам, туристам и всем тем, кто занимается активным отдыхом.
В настоящее время огромной популярностью пользуются рации Midland GXT 900 . Их особенностью является мощный передатчик (5 Вт), Влагозашищенность, Скремблер и как и у всех раций фирмы Midland идут комплектом по две штуки. Пользуется популярностью у занимаюшихся страйкболом и другими активными видами отдыха.
Сотрудники охраных фирм и гипермаркетов — предпочитают более строгие варианты, такие как Vector VT-44 Master , в данном сфере плюс — большое количество аксессуаров, и гарнитур скрытого ношения, что приоритетно для охранных фирм.
Также отличный выбор семейство радиостанций Аргут — хороший модельный ряд, отличное качество и большое количество аксессуаров делают эти радиостанции очень привлекательными для требовательного покупателя.
Рынок портативных раций обширен и поэтому есть даже варианты для использования в качестве радио-няни — JJ-Connect HE-500 , т. е. за счет чувствительной системы VOX, вы сможете услышать ребенка, если тот начнет плакать или негромко звать вас. Также в JJ-Connect HE-500 есть встроенный фонарик, который бывает срочно необходимым, если к примеру вы что то уронили на прогулке в темное время суток.
Что лучше для электронных пультов: 433, 868 или 2400 МГц?
Что лучше для электронных пультов: 433, 868 или 2400 МГц?
В последние годы в электронной технике беспроводного управления (выключатели и др.) всё более ощутима тенденция перехода на более высокие несущие частоты. А именно, с традиционных 433 МГц на 868 и 2400 МГц. Что даёт такой переход на более энергоёмкий диапазон и чем вызвано это решение конструкторов, требующее переработку большого количества готовой документации?
По опыту развития компьютеров и аппаратов мобильной связи увеличение рабочей частоты было вызвано необходимостью повышения их производительности и сопровождалось миниатюризацией и повышением плотности упаковки. Это наглядно видно каждому потребителю, пережившему несколько этапов эволюции компьютеров и сотовых телефонов. Аналогичный этап развития переживают и другие средства дистанционного управления, системы наблюдения и пожарной охраны.
Про основной недостаток полосы 433 МГц
Общепринятыми в мире стандартами по регулированию частотных диапазонов для потребительского использования без специальных разрешений и лицензий выделены определённые полосы. Так, наиболее популярным и традиционным является полоса 433-447 МГц. Диапазон обладает хорошей энергоёмкостью, обеспечивающей уверенную связь в пределах мегаполиса при небольших размерах антенны и минимальной мощности передатчика (не более 10 мВт).
С быстрым увеличением количества оборудования, работающих в этом диапазоне волн, стала ухудшаться ситуация с их электромагнитной совместимостью. Создаваемые взаимные помехи бесчисленным множеством различных электронных устройств, работающих на одной несущей частоте и находящихся вблизи, приводят к ложным срабатываниям и нестабильной работе этого оборудования. Засорённость эфира в узкой частотной полосе ухудшают стабильность и надёжность работы многих беспроводных систем.
Так, на этой частоте могут одновременно функционировать автоматические шлагбаумы и ворота, дистанционные фонари и розетки, связные радиостанции и радиоуправляемые детские игрушки. Здесь же могут работать исполнительные устройства «умного дома». Если они располагаются достаточно далеко друг от друга, то их взаимное влияние будет ослаблено. Но в условиях крупного современного города с большой плотностью населения проблемы электромагнитной совместимости являются особенно актуальными.
Про частотный диапазон 868 МГц
Устройств, работающих по беспроводной технологии, с годами становится только больше. Несмотря на использование различных методов модуляции и кодирования, применение цифрового преобразования и других способов разделения сигналов, добиться существенного улучшения ситуации с уменьшением взаимных помех не удаётся. Поэтому коренным решением проблемы является переход на другой диапазон частот, находящийся в кратной удалённости от прежней полосы, – в пределах 868-870МГц.
Данный диапазон волн также можно использовать без разрешительных лицензий. При этом по требованию надзорных органов выходная мощность излучателей радиоволн не должна превышать 25 мВт. Чем выше частота излучения, тем больше проникающая способность электромагнитных волн и их защищённость от воздействия случайных промышленных помех.
Про дальность действия радиосвязи
Дальность действия радиотехнических систем связи определяется такими факторами, как мощность передатчика, чувствительность приёмника и условия распространения электромагнитных волн. Так как мощность излучателей ограничивается требованиями стандартов, то большое значение для увеличения дальности действия приборов приобретают второй и третий из указанных выше факторов.
С повышением несущей частоты увеличивается помехозащищённость приёмника за счёт возможности использовать более узкую полосу пропускания. Это способствует повышению чувствительности приёмника, за счёт ограничения организованных и шумовых помех, а значит и дальности связи. Однако уже в гигагерцовом диапазоне эти возможности ограничиваются пределами нестабильности частоты кварцевых резонаторов. Поэтому на 868 МГц достигается чувствительность приёмных микросхем – 125 дБ/м, а на 2400 МГц – не более -102 дБ/м.
Кроме того, по способности волн преодолевать железобетонные стены диапазон 868 МГц гораздо предпочтительнее по сравнению с диапазоном 2,4 ГГц. То же самое касается и условий распространения в открытом пространстве, что объясняется особенностями строения атмосферы. На затухание волн влияет также влажность и загрязнённость воздуха. Существует эмпирическое правило радиоинженера: двукратное увеличение частоты в 2 раза сокращает дальность связи.
Более высокая частота выгодна тем, что даёт возможность уменьшать размеры антенны и повышать её эффективность излучения. Кпд антенны максимальна, когда её длина равна четверти, половине или всей длине излучаемой радиоволны. Частотам 2,4 ГГц, 868 и 433 МГц соответствуют длины волн 13, 35 и 70 см. Переход на более короткие волны также уменьшает влияние на качество связи помех от работы промышленных установок (трансформаторов, троллейбусных и трамвайных линий, промышленных генераторов и др. источников, создающих общий шумовой фон электромагнитных излучений).
С другой стороны более короткие волны теряют способность огибать препятствия (дифракция волн). 35 сантиметровые волны (868 МГц) наиболее эффективны в городских условиях с плотной застройкой домов и стационарными установками. Для мобильных устройств с постоянным перемещением установок более предпочтительна длина волны 70 см (433 МГц). Кроме того, технология производства приёмопередатчиков, работающих на частоте 868 МГц, более простая и экономичная, что обеспечивает высокую надёжность и долговечность работы.
Про габариты станций
Габариты приёмопередатчиков в основном определяются не выбором частотного диапазона и сложностью схемы, а размерами антенн. В качестве всенаправленных антенн проектировщики в большинстве случаев выбирают четвертьволновые вибраторы. При этом эффективная длина антенны для диапазонов 433 и 868 МГц составляет 17,3 и 8,2 см соответственно. Использование более коротких антенн снижает их эффективность, несмотря на применение различных схемных ухищрений в виде эквивалентов антенн.
Волны этого диапазона лучше распространяются и в коаксиальных кабелях, что позволяет легко удалить антенну от передатчика в пределах нескольких метров. Это очень удобно для мобильных устройств, устанавливаемых на транспортных средствах. Сигнал с частотой 2,4 ГГц будет сильно затухать в коаксиальном кабеле. Для удаления антенны от такого приёмопередатчика требуется специальный волновод.
Ещё раз про электромагнитную совместимость
Диапазон 2400 МГц уже использует большое количество бытовой электроники. На этой частоте функционируют роутеры беспроводного Интернета, модули Bluetooth сотовых телефонов, компьютерные приставки и внешние устройства, микроволновые печи. Эти источники могут излучать волны очень продолжительное время и учесть их работу практически невозможно.
В диапазоне 433 МГц работают системы охранной сигнализации. Однако режим их работы на излучение носит кратковременный характер, что позволяет нейтрализовать их влияние простым дублированием передаваемой информации. В отношении загруженности наиболее свободным диапазоном в России является 868 мегагерцовая полоса частот, так как она стала безлицензионной сравнительно недавно.
Для производителей устройств беспроводного дистанционного управления установлены определённые требования по обеспечению стабильности рабочей частоты, которые со временем только ужесточаются. Жёсткая привязка частоты особенно актуальна для города, где связь во многих местах обеспечивается за счёт многократного переотражения волн от многочисленных застроек и препятствий.
Про экономию электроэнергии
Закономерно, что чем больше частота излучения, тем больше электроэнергии будет потреблять передатчик. В типовом режиме стандартный ZigBee-трансивер, работающий на 2400 МГц, потребляет от сети ток 20-40 мА. Аналогичные трансиверы на частоте 868 МГц имеют значение потребляемого тока в 2 раза меньше. Данные показатели характерны для активного режима работы трансивера. В пассивном дежурном режиме потребляемый ток устройств не зависит от частотного диапазона.
Для экономии электроэнергии и увеличения быстродействия систем управления используется сонный режим работы оборудования, когда энергия потребляется только для поддержания рабочей температуры деталей без излучения в пространство. В режиме сна не происходит обмена информацией. Это обеспечивает минимальное время включения аппаратуры в активный режим без переходных процессов, что даёт львиную долю экономии потребляемой энергии.
Заключительный вывод
Современный уровень развития микроэлектронных технологий позволяет конструировать различные недорогие и экономичные телеметрические, охранные и интеллектуальные устройства беспроводной автоматики, применяемые в промышленности и в быту и работающие в нелицензионных диапазонах волн. Наиболее перспективной и эффективной частотной полосой для таких устройств по различным критериям является диапазон 868 МГц. Он оптимален в отношении электромагнитной совместимости и условий распространения радиоволн.
Анализ частот 433MHz и 868MHz, применяемых в беспроводных системах сигнализаций
Беспроводная система сигнализации обладает такими качествами, как портативность, лёгкость в установлении и отсутствие проводов.
Все сигналы для связи с устройствами передаются по жестко заданным частотам. Как правило, в каждой стране есть свой бесплатный спектр радиочастот, а есть правительственный, распределение которого регулируется «Таблицей распределения полос частот между радиослужбами РФ», Постановление. Правительство РФ. 15.07.06 439-23. Можете скачать документ.
В документе перечислен весь перечень существующих радиочастот и указаны в каких диапазонах разрешено использовать коммерческим организациям. Согласно приложению №2 частота 433MHz лежит в диапазоне: 433,050 — 434,790 МГц и относится к неспециализированным устройствам радиочастотной идентификации, устройствам охранной радиосигнализации автомашин, а частота 868MHz (868 — 870 МГц) к неспециализированным устройствам охранной сигнализации.
На базе этих частот создают беспроводные охранные сигнализации.
Диапазон ISM
К бесплатным беспроводным каналам связи относится международный диапазон ISM (аббревиатура от Industrial, Scientific and Medical). Для его применения не требуется лицензирование. Bluetooth, Wi-Fi, IEEE 802.15.4, Zigbee работают в этом диапазоне.
Таблица распределения радиочастот
Благодаря высокой скорости работы радиоканала, высокой устойчивости к ошибкам связи и малому энергопотреблению этот диапазон применяется в большинстве современных устройств. Частоты 433MHz и 868MHz — это две главные группы, которые обычно используются в системе беспроводной сигнализации.
Особенности
Полоса частот 433MHz часто используется для управления многих устройств, перечислим распространенные:
- автоматические шлагбаумы;
- автоматические рольставни;
- автосигнализации;
- игрушки на радиоуправлении;
- рации с малым радиусом действия (уоки-токи);
- сканеры штрих-кода;
- gsm радиомодемы, пульты, приборы автоматики из серии «умные дома»;
- и др.
868MHz предназначается для связи между беспроводными сетями датчиков. Большинство беспроводных систем используют частоту 433MHz, однако, она может работать нестабильно в условиях большого города. Главное требования предъявляемое к устройствам, работающих на этих частотах состоит в том, что они не должны создавать помех другим радиоэлектронным средствам.
Зависимость ослабления сигнала от расстояния
Дальность действия устройств, работающих на частоте 433MHz и 868MHz невелика, и сокращается в зависимости от наличия посторонних объектов на пути передачи сигнала. Частота 433MHz хорошо себя зарекомендовала для подвижных объектов. 868MHz имеет преимущество в скорости передачи, обмена данных и дальности передачи сигнала.
Зависимость ослабления сигнала от встречаемых препятствий
Усиливают сигнал при помощи антенн. Однако, у радиоволн отсутствует способность огибать препятствия. В законодательстве нет запретов на количество используемых ретрансляторов, репитеров и антенн, создав сеть из радиопередатчиков можно осуществлять передачу любого вида сигнала.
Считается наиболее надежная охранная сигнализация, построенная по радиочастотным протоколам. Например, Сбербанк издавал внутренний документ о запрете использования GSM-сигнализаций, поэтому все их объекты оснащены радиочастотными сигнализациями. Это можно объяснить двумя важными показателями: скорость срабатывания и передачи сигнала (мгновенное срабатывание), защищенность канала.
У меня остался один из таких радиопередатчиков, который до сих пор применяется вневедомственной охранной и некоторыми ЧОП-ами.
Внешний вид RF радиомодуля ATSU100 (производитель Израиль)
Сверху модуля производится подключение внешней антенны, справа разъем RS-232 для диагностики неисправностей, снизу для подключения датчиков
Клеммная коробка для подключения датчиков и питания к модулю ATSU100
Подведем итог преимуществ частоты 433MHz и 868MHz:
- частоты свободные, не лицензируемые;
- высокой скоростью передачи сигнала;
- малое энергопотребление — от батарейки передатчик может работать годы;
- низкая стоимость производства.
- малый радиус действия компенсируется преимуществами. Этот радиус при увеличении, расширении диапазона частот и ширины канала может составлять несколько километров;
- недолговечность приемопередатчика (зависит от элементов на печатной платы). Высыхание кварцевого генератора частоты приводит к уменьшению дальность и чувствительности передатчика;
- требуется установка базовых станций (ретрансляторов). Приблизительно 1 станция на 10-20 км.
Улучшение сигнала
С точки зрения расстояния сигналы с большей длиной волны проходят большее расстояние и проникают через объекты лучше, чем сигналы с короткими длинами волн. Технически 433MHz может пройти большее расстояние, чем 868MHz.
Мощность передачи и чувствительность приемника — это два фактора, которые определяют диапазон. дБ — это децибелы, логарифмические единицы, которые используются для измерения радиочастотной мощности. Передача мощности относится к количеству ВЧ мощности, которая выходит из РЧ передатчика. Чувствительность приемника относится к минимальному уровню сигнала радио, она же может демодулировать. Большая мощность передачи может привести к большей дальности передачи.
Обработка нижеприведенных частот может улучшить качество передаваемого сигнала:
- ASK — это частотная манипуляция. Тип амплитудной модуляции, которая присваивает битовые значения для дискретных уровней амплитуды.
- FSK — это амплитудная манипуляция. Тип частотной модуляции, которая присваивает битовые значения для дискретных уровней частот. FSK делится на некогерентных и когерентных формы. При когерентной форме FSK, нет обрыва фазы в выходном сигнале.
- GFSK — Гауссова частотная манипуляция. Тип частоты манипуляции, которая использует гауссовский фильтр для сглаживания положительного или отрицательного отклонения частоты.
Второй способ усиления сигнала — применение внешних антенн.
Внешние антенны для улучшения сигнала
Размер антенны, направление и место ее установки влияет на качество улавливаемого сигнала, так как она прямо пропорциональна длине волны, поэтому их устанавливают как можно выше и в открытых местах.
LPD диапазон радиосвязи 433,075-434,750 МГц
Low Power Device – маломощные устройства, и диапазон радиочастот для них.
В большинстве стран мира этот диапазон разрешён к свободному использованию с некоторыми оговорками, – как правило, с ограничением мощности передатчика и жестко назначенными частотами для приема-передачи. В большинстве стран при этом нельзя использовать антенну с коэффициентом усиления более 0 дБи, а также – внешние антенны.
В диапазоне LPD могут и работают многие устройства различного назначения, такие как: радиопульты для открытия дверей гаражей, автомобильные радиосигнализации, а также радиостанции, которым, соответственно, не требуются регистрация и разрешения – т.н. безлицензионные радиостанции.
Ограничения, налагаемые на свободно продающиеся безлицензонные LPD-радиостанции, как впрочем и на PMR-радиостанции, не позволяют без контроля государственных органов организовать эффективную систему связи (с использованием внешних антенн и/или радиорепитеров).
В России применение устройств, в т.ч. радиостанций, диапазона LPD разрешается при мощности передатчика не более 10 мВт.[1] На практике, многие выпускаемые устройства (рации, автосигнализации) имеют мощность до сотен милливатт или единиц Ватт; формально процедура их регистрации и сертификации обходится переключением их в маломощный совместимый режим с ограничением 10 мВт.
Содержание
1. Канальная сетка
2. LPD в России
Канальная сетка
Каналы располагаются на частотах от 433.075 МГц до 434.775 Мгц с шагом в 25 кГц – всего 69 каналов.
Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц)
1 433.075 24 433.650 47 434.225
2 433.100 25 433.675 48 434.250
3 433.125 26 433.700 49 434.275
4 433.150 27 433.725 50 434.300
5 433.175 28 433.750 51 434.325
6 433.200 29 433.775 52 434.350
7 433.225 30 433.800 53 434.375
8 433.250 31 433.825 54 434.400
9 433.275 32 433.850 55 434.425
10 433.300 33 433.875 56 434.450
11 433.325 34 433.900 57 434.475
12 433.350 35 433.925 58 434.500
13 433.375 36 433.950 59 434.525
14 433.400 37 433.975 60 434.550
15 433.425 38 434.000 61 434.575
16 433.450 39 434.025 62 434.600
17 433.475 40 434.050 63 434.625
18 433.500 41 434.075 64 434.650
19 433.525 42 434.100 65 434.675
20 433.550 43 434.125 66 434.700
21 433.575 44 434.150 67 434.725
22 433.600 45 434.175 68 434.750
23 433.625 46 434.200 69 434.775
Для восьмиканальных станций LPD-диапазона сетка такова:
Канал Частота № канала LPD:
1 433.075 1
2 433.100 2
3 433.200 6
4 433.300 10
5 433.350 12
6 433.475 17
7 433.625 23
8 433.800 30
Допускается использование субтонов CTCSS и DCS:
пилот-сигнала аналоговой системы CTCSS или цифровой системы шумоподавления DCS.
LPD в России
Решением Государственной комиссии по радиочастотам от 11.12.2006 (решение ГКРЧ № 06-18-04-001)[2] выделены полосы радиочастот 403-410 МГц, 417-422 МГц и 433-447 МГц без оформления отдельных решений ГКРЧ для каждого конкретного типа РЭС при нижеприведенных условиях:
– соответствия технических характеристик используемых РЭС основным техническим характеристикам, указанным в приложении к настоящему решению;
– применения РЭС, использующих полосы радиочастот 403-410 МГц и 417-422 МГц, только за пределами зоны радиусом 350 км от центра г. Москвы;
– при применении РЭС должны быть исключены излучения от передатчиков этих РЭС в полосе частот 406-406,1 МГц;
– при эксплуатации РЭС должна быть обеспечена защита от помех средств радиоастрономической службы в полосе частот 406,1-410 МГц;
– получения в установленном порядке разрешения Федерального агентства связи на использование радиочастот или радиочастотных каналов на основании заключения экспертизы радиочастотной службы о возможности использования заявляемых РЭС;
– регистрации указанных РЭС установленным в Российской Федерации порядком.
Наименование параметра Величина параметра
Полосы частот, МГц – 403-410, 417-422, 433-447
Шаг сетки частот, кГц – 25, 12,5
Тип станции: Аналоговая, Цифровая
Мощность передатчика, Вт, не более:
стационарной, базовой радиостанции – 60
мобильной (возимой) радиостанции – 20
портативной (носимой) радиостанции – 5
Ширина полосы излучения передатчика на уровне -30 дБ, кГц, не более:
при шаге сетки 25 кГц – 18,8
при шаге сетки 12,5 кГц – 11,8
Чувствительность радиоприемника при соотношении С/Ш=12 дБ (СИНАД), мкВ, не хуже – 1,0
Избирательность радиоприемника по соседнему каналу, дБ, не хуже – 75
Избирательность радиоприемника по побочным каналам приема, дБ, не хуже – 80
Относительная нестабильность радиочастоты гетеродинов приемника, не хуже
стационарной, базовой, мобильной (возимой) станции – 5·10−6
портативной (носимой) станции – 7·10−6
Основным юридическим документом, регулируюим использование, является решение Государственной комиссии по радиочастотам от 06.12.2004 (решение ГКРЧ № 04-03-04-001)[3]
Основные технические характеристики маломощных радиостанций диапазона 433 МГц
1 Полоса радиочастот – 433,075-434,750 МГц
2 Максимальная излучаемая мощность передатчика, не более – 10 мВт
3 Класс излучения – 16K0F3E
4 Тип излучения – Симплексная одноканальная ЧМ телефония
5 Шаг сетки частот – 25 кГц
6 Нижняя звуковая частота – 300 Гц
7 Верхняя звуковая частота – 3000 Гц
8 Девиация частоты, не более – 5 кГц
9 Количество программируемых каналов – не регламентируется ед.
10 Относительный уровень побочных излучений передатчика, не хуже – 60 дБ
11 Допустимое отклонение частоты передатчика, не более – 5*10-6
12 Тип антенны – приемопередающая, штыревая
13 Ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости – 360 град.
14 Коэффициент усиления антенны, рации – не более 0 дБ
Примечания:
1. Полоса радиочастот 433,075-434,750 МГц используется на вторичной основе.
2. Маломощные рации должны использоваться в локальных сетях подвижной радиосвязи.
Использование диапазонов 433 и 868 МГц в системах промышленной телеметрии
Выбор частотного диапазона оказывает существенное влияние на характеристики проектируемой беспроводной системы, т.к. этот параметр неразрывно связан с дальностью связи, пропускной способностью, энергопотреблением и даже с финансовыми и инженерными затратами на проектирование. В статье будут рассмотрены преимущества и недостатки субгигагерцевых безлицензионных диапазонов частот по сравнению с диапазоном 2,4 ГГц, широко используемым в потребительской электронике.
В диапазоне 2,4 ГГц работают такие популярные стандарты как Bluetooth, Wi-Fi и ZigBee. Однако значит ли это, что это лучший выбор разработчика при проектировании любой системы? Разумеется, нет. Субгигагерцевые диапазоны обеспечивают ряд преимуществ в виде большей дальности, сниженного энергопотребления, меньшей стоимости для таких приложений как системы безопасности и сбора данных со счетчиков энергии, низкоскоростные устройства промышленной телеметрии и домашней автоматизации. Примерное соотношение дальности связи и скорости передачи данных для различных беспроводных стандартов приведено на рисунке 1.
В Российской Федерации выделены два субгигагерцевых диапазона частот, где возможно безлицензионное применение радиопередающих устройств — 443 и 868 МГц. Термин «безлицензионный» означает, что потребитель может использовать радиопередающие устройства без специальных разрешений и регистрации. Однако необходимо, чтобы технические характеристики радиопередающих устройств отвечали техническим требованиям, утвержденным решениями Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ). За это отвечает производитель этих устройств, подтверждая соответствие их параметров установленным нормам.
Частота, МГц
Основные
характеристики
Назначение
Регламентирующий
документ
(EN 300 220)
(Рабочий цикл не ограничен)
Неспециализированные (любого назначения) устройства — устройства малого радиуса общего применения, включая устройства дистанционного управления и передачи телеметрии, телеуправления, сигнализации, передачи данных и других подобных передач.
Приложение 1 к решению ГКРЧ
от 7 мая 2007 г. № 07-20-03-001
5 мВт
(Рабочий цикл ® с программируемой полосой 2,6…620 кГц
Передатчик EZRadio ® с программируемой выходной мощностью
Система-в-корпусе на базе трансивера EZRadio ® и МК 8051. Встроенный DC/DC-преобразователь. Повышенная выходная мощность
Microchip
Пакетный трансивер с малым потреблением (3 мА) в режиме активного приема
Пакетный трансивер с регулировкой полосы пропускания. Аналоговый и цифровой индикатор RSSI
МК PIC12 c интегрированным передатчиком
Semtech
Высокоскоростной пакетный трансивер с высокой устойчивостью к помехам. Индикатор RSSI c диапазоном 115 дБм
Пакетный трансивер с низким энергопотреблением. Оптимизирован для бюджетных приложений
AM/ЧМ-передатчик с возможностью работы без внешнего микроконтроллера
AM/ЧМ-приемник с высокой избирательностью
Freescale Semiconductor
Система-в-корпусе на базе трансивера и МК с ядром ARM926EJ-S ™ MCU. Голосовой кодек (предварительная информация)
Nordic Semiconductor
Бюджетный пакетный трансивер
Система-на-кристалле на основе трансивера nRF905 и МК 8051
Радиомодуль XBee 868 LP (см. рис. 8) включает не только трансивер (ADF7023), но и 32-разрядный процессор на ядре Cortex-M3, реализующий фирменный протокол DigiMesh. Для российских потребителей этот модуль интересен тем, что имеет максимальную выходную мощность, разрешенную в РФ для диапазона 868 МГц (25 мВт), и позволяет построить сеть со спящими ретрансляторами. Дальность связи составляет 4 км на открытом пространстве и до 200 м внутри помещений. Скорость передачи данных в радиоканале составляет 80 кбит/с. Потребление модуля в режиме сна составляет единицы микроампер, поэтому на его основе можно строить протяженные сети, где все узлы будут работать от батарей в течение нескольких лет. Управление модулем заключается в подаче простых AT-команд конфигурации, передача данных может производиться в прозрачном режиме.
В последние годы все большее распространение получают системы-на-кристалле и системы-в-пакете, интегрирующие в одной микросхеме высокочастотный трансивер и МК. Радимодули на их основе позволяют создавать полностью законченные функциональные узлы, которые не только передают, но и хранят данные, обслуживают датчики и реализуют интерфейс с пользователем. Например, радиомодуль Telecontrolli RXQR7-868 (см. рис. 9) построен на базе чипа Silicon Labs Si1010, где в одном корпусе интегрирован радиочастотный трансивер, МК c 51 ядром (25 MIPs, 16 Кбайт флэш-памяти, 768 B RAM) и усилитель мощности. Чувствительность модуля в узкополосном режиме достигает –121 дБм, выходная мощность регулируется в широких пределах: 1…20 дБм. Низкое потребление и широкий диапазон питающего напряжения позволяют реализовать на базе данного модуля радиоинтерфейсы к счетчикам электричества, газа и воды.
Радиомодуль APC240-43 (см. рис. 10) на базе трансивера Semtech SX1212 будет интересен для тех разработчиков, которым требуется простой в применении и готовый к употреблению радиоканал в диапазоне 433 МГц. Пара таких модулей реализуют функционал «беспроводный UART», т.е. все данные, отправляемые на последовательный порт одного модуля, можно получить на выходе другого на расстоянии до 700 м. К несомненным достоинствам модуля можно отнести простоту подключения, широкий диапазон питающего напряжения (2,1…5,5 В) и минимальный ток потребления в режиме приема (5 мА).
Современная элементная база позволяет создавать малопотребляющие и недорогие субгигагерцевые решения для систем охраны, промышленной телеметрии и беспроводных систем сбора данных со счетчиков энергии, в том числе и с батарейным питанием. Беспроводные системы передачи данных для безлицензионных диапазонов 433 и 868 МГц имеют ряд преимуществ пеед системами 2,4 ГГц. Они хорошо зарекомендовали себя в условиях городской застройки и при работе внутри помещений. Широкая номенклатура микросхем и радиомодулей разной степени интеграции позволяет создавать устройства, оптимизированные для каждой конкретной задачи, а, следовательно, более совершенные в техническом плане и экономически более выгодные по сравнению с решениями на базе стандартных технологий диапазона 2,4 ГГц.
