Rádió hatótáv kalkulátor

Becsüld meg a rádiós összeköttetés maximális távolságát frekvencia, adóteljesítmény, antenna nyereség és antenna magasság alapján. A kalkulátor figyelembe veszi az optikai rálátás korlátját is — a horizonton túl a kommunikáció általában nem lehetséges.

Miért fontos a rádió hatótáv?

A rádiókommunikáció számos technológia alapja: amatőr rádió, repülés, Wi-Fi, tengeri rendszerek és sürgősségi szolgálatok mind erre építenek. A maximális hatótáv ismerete létfontosságú a megbízható kommunikációhoz.

A jel terjedését nemcsak az adó és az antenna határozza meg, hanem a hullámterjedés fizikája és a Föld görbülete is. A hatótáv előzetes becslésével optimalizálható az antennák elhelyezése, a frekvencia kiválasztása és a lefedettség biztosítása.

Fő tényezők, amelyek befolyásolják a hatótávot

Frekvencia

• Alacsony (HF, VHF): nagyobb hullámhossz → akadálykerülés, ionoszféráról való visszaverődés.

• Magas (UHF, SHF): nagyobb adatsebesség, de tiszta rálátás kell → akadályok könnyebben blokkolják.

Adóteljesítmény

• Több teljesítmény → erősebb jel, nagyobb hatótáv.

• De nem visz a horizonton túl, ha nincs speciális terjedési jelenség.

Antenna nyereség

• Nyereséges antennákkal fókuszált sugárzás érhető el.

• Irányított antennák → pont–pont összeköttetésekhez.

• Körsugárzó antennák → minden irányban lefedettség, de kisebb nyereség.

Antenna magasság

• Magasabban → távolabb a rádióhorizont.

• Példa: 2 m helyett 20 m magas antenna → kilométerekkel nagyobb lefedettség.

Optikai rálátás (horizont) korlátja

A Föld görbülete miatt az antennák csak bizonyos távolságig „látnak egymásra”.

d≈3,57×(h1+h2)d ≈ 3,57 × (\sqrt{h₁} + \sqrt{h₂})d≈3,57×(h1​​+h2​​)

ahol h₁ és h₂ az antenna magassága (méterben), d a távolság (km).

Miért nem mindig lehetséges a horizonton túli kommunikáció?

• Diffrakció: alacsony frekvenciák „megkerülik” az akadályokat.

• Légköri refrakció: a légkör kissé meghosszabbítja a hatótávot.

• Troposzférikus csatornázódás: ritka időjárási helyzetben száz km-rel hosszabb terjedés.

• Ionoszféra visszaverődés: csak HF sávban működik → több ezer km-es DX.

VHF/UHF/mikrohullám esetén a megbízható kommunikáció szinte mindig csak rálátásos.

Környezeti hatások

• Akadályok: épületek, hegyek, erdők → jelcsillapítás.

• Időjárás: eső, hó, köd főleg mikrohullámon okoz gondot.

• Interferencia: más jelek, zaj, szándékos zavarás.

• Talajvezetőképesség: vízfelület javít, száraz talaj ront.

Tippek a hatótáv növelésére

• Antennát minél magasabbra tenni.

• Irányított antenna használata pont–pont kapcsolatnál.

• Megfelelő frekvencia választása.

• Fresnel-zóna akadályainak csökkentése.

• Ismétlőállomás (repeater) használata.

• Alacsony veszteségű koax és jó csatlakozók.

Alkalmazások

• Amatőr rádió: összeköttetés tervezés, repeater elhelyezés.

• Sürgősségi szolgálatok: megbízható kommunikáció válsághelyzetben.

• Katonai/repülés: taktikai összeköttetések, radar.

• Vezeték nélküli hálózatok: Wi-Fi, mikrohullámú linkek.

• Tengeri rádiózás: VHF hatótáv becslés.

Amatőr DX kommunikáció

• Sporadikus-E (30–300 MHz): 2000 km-ig.

• Meteor scatter: meteornyom → több száz km.

• EME (moonbounce): Holdról visszaverve → kontinensek közti QSO.

Katonai és védelmi alkalmazások

• VHF/UHF rádiók: rövid táv a csatatéren.

• HF rendszerek: több ezer km.

• Radar: horizont korlátozza → OTH radar ionoszférás visszaverődéssel.

Tengeri és légi kommunikáció

• VHF tengeri rádió: 20–40 tmf a hajó–hajó kapcsolat.

• Repülés: nagy magasság → több száz km rálátás.

Példák

• Kézi rádiók: 5 W, 1,5 m antenna → 5–8 km nyílt terepen, városban <2 km.

• Hegyi repeater: 1000 m magasan → 100+ km lefedettség.

• Hajó (25 m antenna) + part (25 m): ~70 km.

• Repülő (10 000 m magasan): >350 km.

Jövőbeli trendek

• Troposzférikus szórás rendszerek

• Műholdas kommunikáció (LEO/MEO/GEO)

• Mesh hálózatok

• 5G és beamforming antennák

Összegzés

A rádió hatótávot a frekvencia, teljesítmény, antenna nyereség, antenna magasság és a rádióhorizont határozza meg. Bár ritkán előfordulnak különleges terjedési jelenségek, ezek nem megbízhatóak.

A rádiós rendszerek tervezésénél a hatótáv kalkulátor tudományos alapú becslést ad, így hatékonyabb, biztonságosabb és megbízhatóbb kommunikáció valósítható meg.