Новая антенна для старого радио
Радиовещание на средних волнах не менялось с пятидесятых годов, но есть надежда.
В США станция WQVR готовится к получению лицензии на ночное вещание с использованием антенны HEBA (High Efficiency Broadband Antenna, высокоэффективная широкополосная антенна). Вроде, ничего особенного. А на самом деле это продолжение долгой истории, за которой я давно слежу.
Средние волны — самый консервативный диапазон. Их используют уже больше века, поэтому современные передачи можно принять даже на приёмник столетней давности.
В России средние волны опустели. С 2010 года идёт планомерное сворачивание инфраструктуры. Сейчас в Нижнем Новгороде слышны всего две российские станции — «Вести FM» на 1413 кГц и «Радио России» на 999 кГц, причём передатчик «Радио России» расположен в Приднестровье.
В других странах по-разному. Где-то тоже всё сворачивается, где-то поддерживается и развивается. Если посмотреть европейский вечерний эфир на websdr, мы увидим, что все каналы заняты. Через каждые 9 килогерц кто-то есть.
В светлое время суток средневолновой передатчик слышно где-то на 300 километров, иногда немного дальше. А вот от заката до рассвета радиосигнал отражается в ионосфере, что значительно увеличивает область возможного приёма. Например, от Великого Княжества Нижегородского до Приднестровья примерно полторы тысячи километров, а «Радио России» вечером слышно.
Такое увеличение области распространения может помешать другим станциям, передающим на той же частоте. В разных странах с этим борются по-разному.
Европа разделила диапазон от 531 до 1602 кГц на 120 каналов с шагом в 9 кГц и поделила каналы между странами. Поэтому на шкале старых приёмников мы и видим имена городов. Если стране частота не нужна, её может кто-нибудь арендовать. Во время холодной войны некоторые страны вещали передатчиками по 2 мегаватта (это максимально разрешённая в Европе мощность).
Америка использует диапазон от 530 до 1700 кГц, разделённый на 118 каналов с шагом 10 кГц, но ограничивает время вещания. Днём с малой мощностью может вещать каждый, лицензия от FCC (Federal Communications Commission, федеральная комиссия по связи) для маломощного передатчика стоит дёшево, но и слышно такую станцию недалеко. Максимально допустимая мощность — 50 кВт, обычная — не больше 10 кВт. За счёт этого в США одновременно существует более шести тысяч дневных станций, которые не мешают друг другу. Если лицензии нет или она протухла, владельца станции могут оштрафовать на несколько тысяч баксов, но эти штрафы постоянно оспариваются в судах. Ночных станций гораздо меньше, как и разрешённых для использования частот. Получить лицензию на ночное вещание сложнее, требований к качеству аппаратуры больше, а штрафы крупнее. FCC следит, чтобы частоты не пересекались.
Чтобы не мешать соседям и не тратить зря энергию, антенна должна излучать максимум сигнала на нужной частоте и ничего не излучать на всех остальных. Новые антенны появляются, но принципиально новых типов антенн для широковещательных передатчиков на средних волнах не появлялось уже полвека. По крайней мере, так утверждают разработчики HEBA.
Обычная антенна для средних волн — башня или столб порядка 150 метров высотой. И в этом её проблема. Требуется большой участок земли, значительные затраты на строительство и обслуживание. В масштабах страны это копейки, а вот для частного владельца ощутимо. Кроме того, для размещения большой антенны приходится договариваться ещё и с авиаторами. В случае США это FAA (Федеральное управление гражданской авиации США).
Когда весь мир принялся массово пилить большие железные башни на металлолом, возникла идея о создании короткой и компактной антенны.
Первое упоминание о HEBA датируется 2013 годом. Патенты на антенну (US10135143B2 и US10461430B2) получены в 2015 и 2019, изобретатель — Курт Горман, основатель и президент компании Phasetek.
Подробнее: https://patents.google.com/patent/US10135143B2/en
https://patentimages.storage.googleapis.com/d8/1b/a9/5bddf93e662bd1/US10461430.pdf
Первый образец появился в 2016. Высокоэффективная широкополосная антенна была построена в Вебстере, штат Массачусетс. Станция, высотой всего 72 фута (21 метр) и занимающая 1/8 акра земли (5 соток), работает с декабря 2016 года. В 2018 году радио WQVR получило лицензию на использование этой антенны для дневных передач.
Подробнее: https://www.thebdr.net/a-high-efficiency-broadband-antenna/
Выглядит антенна как схема чёрной дыры из старых книжек, но размером с пятиэтажку. Строитель — Worldwide Antenna Systems.
Судя по статье с radioworld, WQVR с 2016 по 2018 экспериментировала с киловаттным трансивером, и только потом получила лицензию. По нашему законодательству минимальное наказание за такие эксперименты — конфискация аппаратуры и штраф, так что не повторяйте этого у себя дома. Или заручитесь поддержкой какой-нибудь серьёзной конторы перед этим.
Подробнее: https://www.radioworld.com/news-and-business/headlines/wqvram-is-granted-cp-to-use-heba-antenna-at-night
Из статьи:
«Получение разрешения на ночное вещание стало кульминацией шести лет исследований, и мы в восторге от того, что теперь есть авторизация FCC, подтверждающая эту выдающуюся технологию», — сказал управляющий партнёр WorldWide Antenna Systems Том Пулос.
Используя для моделирования программу NEC-5, инженерная команда WQVR, в которую входят создатель HEBA Курт Горман, Дэвид Максон из «Isotrope», Джон Гарретт из «Soundcart» и Грэди Моутс из «Loud & Clean Broadcast Science», — провела анализ ночных помех, чтобы подтвердить, что их контур помех находится в пределах необходимых норм FCC. В феврале они представили свои результаты в Медиа-бюро.
Том Пулос считает, что благодаря уменьшенной высоте и отсутствию необходимости в большой системе заземления, HEBA поможет средневолновым станциям монетизировать недвижимость, с которой они уже работают. «Больше нет необходимости настраивать станцию весной и осенью из-за изменения погоды», — сказал Пулос.
Получение лицензии на ночное вещание ожидается в течение нескольких недель.
В общем, не антенна, а чудо техники. О стоимости ничего не говорится, но антенна в 21 метр явно дешевле антенны в 150 метров. Осталось только дождаться, когда её скопипастят китайцы и начнут продавать на Алиэкспрессе.
А что за долгая история, за которой я слежу? Она касается тех, кто средние волны слушает. Американские производители автомобилей решили, что приёмник для средних волн уже никому не нужен, и не хотят его включать в стандартную комплектацию. Американские сенаторы возмутились. Они-то ещё помнят времена, когда такой приёмник был просто необходим. И копеечный вопрос вырос в целое противостояние, которое с переменным успехом продолжается до сих пор.
Подробнее: https://vk.com/xx2vek?w=wall-67029843_39182
На 30 апреля запланированы слушания «AM Radio for Every Vehicle Act of 2024». Законопроект требует от Министра транспорта США в течение года после принятия акта разработать правила, обязывающие производителей автомобилей устанавливать в легковые автомобили приёмники аналоговых и цифровых трансляций на средних волнах.
Подробнее: https://www.radioworld.com/news-and-business/business-and-law/am-radio-gets-house-hearing
Новая антенна может стать серьёзным аргументом в поддержку закона. Противники AM-радио считают, что все антенны скоро сами развалятся, а чинить их никто не будет. А тут радиостанция строит новую антенну для старых добрых средних волн.
Надеюсь, антенна будет более-менее соответствовать надеждам изобретателей и создателей. И не удивлюсь, если окажется, что нечто подобное уже существовало в СССР.
В России тоже ведутся разработки новых передающих антенн для средних волн. Вот, например, патент 2021 года. Выглядит похоже, и, по приведённым расчётам, размер антенны равен 19 метров. Но будет ли это построено?
Подробнее https://patents.google.com/patent/RU2770157C1/ru