Довідник, розділ 15. Цифрові моди й FT8
FT8 придумала група під керівництвом Джо Тейлора, K1JT, у 2017 році — того самого, який отримав Нобелівську премію з фізики за подвійний пульсар. За кілька років мода забрала собі більшу частину аматорського ефіру.
Увімкніть двадцятку вдень і подивіться на панораму. Найгустіше місце діапазону — вузька смуга, у якій нічого не чути голосом: рівне булькотіння, у якому не розібрати ні слова, ні крапки, ні тире.
Там працює FT8, і саме там сьогодні відбувається більшість зв'язків у світі.
Хвилина ефіру FT8
Зсув 0,0 с — у межах вікна пошуку. Зв’язок відбудеться, а в стовпчику DT кореспондент побачить рівно цей зсув.
Час поділений на п'ятнадцятисекундні вікна, однакові для всієї планети. Ви передаєте в одні, кореспондент — у сусідні. Усередині вікна: пів секунди тиші, 12,64 секунди сигналу і ще 1,86 секунди на те, щоб програма встигла все розшифрувати й показати вам список.
Потягніть повзунок похибки годинника — і подивіться, де саме зв'язок ламається.
Що летить у ці 12,64 секунди
Небагато. Повідомлення FT8 — це 77 бітів, менше за десять байтів. У них уміщається рівно те, що потрібно для зв'язку, і нічого більше: два позивні, локатор або рапорт, підтвердження.
До цих 77 бітів додається контрольна сума на 14 бітів, і все разом кодується завадостійким кодом LDPC(174, 91) — надлишковість більш ніж удвічі. Виходить 174 біти, які лягають у 58 символів по три біти. Плюс 21 символ синхронізації, щоб приймач знайшов початок передачі в шумі. Разом 79 символів.
Кожен символ — це одна з восьми частот, і триває він 0,16 секунди. Звідси й уся решта чисел: 79 × 0,16 = 12,64 секунди, швидкість 6,25 символів на секунду, а вся передача займає смугу 50 герців — у п'ятдесят разів вужче за голосовий канал.
Ось звідки береться головна властивість цієї моди.
Чутливість: чому воно працює там, де не чути нічого
Розробники WSJT-X наводять поріг, при якому ймовірність розшифрування ще п'ятдесят відсотків. Відлік ведеться від шуму в смузі 2500 Гц — тобто в смузі звичайного голосового каналу:
| Мода | Швидкість | Смуга | Передача | Поріг |
|---|---|---|---|---|
| FT4 | 20,83 бод | 83 Гц | 5,04 с | −17,5 дБ |
| FT8 | 6,25 бод | 50 Гц | 12,6 с | −21 дБ |
| JT65 | 2,69 бод | 178 Гц | 46,8 с | −25 дБ |
| WSPR | 1,46 бод | 5,9 Гц | 110,6 с | −31 дБ |
Мінус двадцять один децибел означає, що сигнал у сто двадцять шість разів слабший за шум, у якому він лежить. Для вуха там немає нічого — і не може бути.
Ціна за це видна в тій самій таблиці й вона чесна: що нижчий поріг, то довша передача й то менше в ній міститься. WSPR чує на десять децибелів краще за FT8, але не проводить зв'язків узагалі — він тільки повідомляє «мене чути тут».
Про те, звідки беруться децибели й чому мінус двадцять один — це багато, у розділі 6.
Чому годинник має бути точним
Приймач не шукає ваш сигнал по всьому вікну. Він знає, що передача починається через пів секунди після межі вікна, і шукає її поруч — у 62 кроках по 40 мілісекунд в обидва боки, тобто в межах приблизно ±2,5 секунди.
Звідси все:
- Похибка до секунди — не помітите нічого. У стовпчику
DTкореспондент побачить ваш зсув, і це єдиний наслідок. - Похибка понад дві з половиною секунди — вас чути в ефірі, видно на водоспаді, і жоден декодер у світі вас не візьме. Ви будете впевнені, що вас ніхто не чує через антену.
- Помиляються обидва годинники. Ваша секунда плюс його півтори — і ви вже на межі. Тому ціль не «вкластися в допуск», а «мати точний час».
Лікується це в один спосіб: синхронізація з сервером точного часу. У Linux це вже працює з коробки; у Windows штатний механізм звіряється надто рідко, і замість нього ставлять окремий клієнт. Раз налаштували — забули.
Подивіться на стовпчик DT у прийнятих повідомленнях. Якщо там у всіх підряд станцій
стоїть приблизно однакове ненульове число — збився ваш годинник, а не їхні. Якщо числа
розкидані навколо нуля — усе гаразд.
Як виглядає зв'язок
Шість передач, півтори хвилини. Позивні — з розділу 13, локатор — з розділу 14:
UR3PKI: CQ UR3PKI KO50 виклик і локатор
UT0UI: UR3PKI UT0UI KO50 відповідь зі своїм локатором
UR3PKI: UT0UI UR3PKI -12 рапорт: сигнал на 12 дБ нижче шуму
UT0UI: UR3PKI UT0UI R-09 «прийняв», і свій рапорт
UR3PKI: UT0UI UR3PKI RR73 «прийняв, до зустрічі»
UT0UI: UR3PKI UT0UI 73
Структура та сама, що й голосом: покликати, відгукнутися, обмінятися рапортами, попрощатися. Різниця лише в тому, що всі шість передач натискаються мишею, а рапорт — не «59» з ввічливості, а виміряне відношення сигнал/шум у децибелах. Тут воно чесне завжди, бо його рахує програма.
Дві речі, на яких горять апарати
Стежте за ALC і не перевантажуйте тракт. FT8 — це одна постійна частота в кожен момент, без пауз. Якщо загнати рівень звуку так, що спрацьовує обмеження, чиста одночастотна передача перетворюється на віяло гармонік по всьому діапазону. Вас будуть чути там, де вас не має бути, і скажуть про це.
Пам'ятайте про тривалість. Дванадцять із половиною секунд на повній потужності без жодної паузи — це режим, для якого побутовий трансивер не проєктували: у голосі середня потужність утричі-вчетверо менша за пікову, у FT8 вона дорівнює пікові. Звідси загальна практика — ставити відсотків тридцять від паспортної потужності. Тим паче, що на такій чутливості зайві вати майже нічого не додають: подивіться ще раз на таблицю порогів і згадайте, що подвоєння потужності — це три децибели.
Що ще є, крім FT8
- FT4 — те саме, але вдвічі швидше (7,5-секундні вікна). Зроблене для змагань.
- WSPR — не для зв'язку, а для розвідки: двома ватами перевіряєте, куди дістає ваша антена, і бачите це на мапі. Найкорисніший інструмент, щоб оцінити власне господарство.
- JS8 — FT8, з якого зробили розмовну моду: повільніше, зате можна писати вільний текст. Тримається на нішевій, але живій спільноті.
- RTTY і PSK31 — старша цифра, яку витіснили, але яка досі жива в контестах.
Програми. Основна — WSJT-X від тієї самої команди; з неї варто починати. JTDX і MSHV дають більше контролю й потрібні, коли вже зрозуміло, чого саме бракує. А FT8CN працює просто зі смартфона — зручно у виїзді, коли комп'ютера з собою немає.
Частоти. Вони не випадкові й не місцеві: FT8 працює на однакових частотах по всьому світу, інакше нікого не було б чути.
| Діапазон | Частота | Діапазон | Частота | |
|---|---|---|---|---|
| 160 м | 1,840 МГц | 17 м | 18,100 МГц | |
| 80 м | 3,573 МГц | 15 м | 21,074 МГц | |
| 40 м | 7,074 МГц | 12 м | 24,915 МГц | |
| 30 м | 10,136 МГц | 10 м | 28,074 МГц | |
| 20 м | 14,074 МГц |
Це частоти на шкалі трансивера (dial), режим USB; сам сигнал лежить у смузі звукових частот вище неї. Усі вони вже прошиті в WSJT-X за замовчуванням, тож набирати їх руками не доведеться — таблиця тут, щоб знати, куди крутити, коли захочеться просто послухати.
⚠️ Звіряйте з діапазонним планом IARU і з тим, що дозволено вашій категорії: частота, на якій усі працюють, і частота, на якій дозволено працювати вам, — не завжди те саме.
Чи це взагалі радіоаматорство
Питання ставлять постійно, і чесна відповідь — «і так, і ні».
Ні: у FT8 немає оператора. Немає слуху, немає почерку, немає розмови, немає нічого, що робить ефір ефіром. Дві програми обмінюються десятьма байтами, а людина натискає кнопку.
Так: FT8 повернув у ефір тих, у кого немає ні місця під антену, ні тиші, ні кіловата. Зв'язок на другий бік планети п'ятьма ватами з балконного диполя — це не компроміс, це те, чого раніше просто не було. І він же дав радіоаматорам мережу вимірювачів проходження, якої не має жодна наукова установа: тисячі приймачів, які цілодобово доповідають, що звідки чути.
Розумний підхід — не сперечатися, а тримати обидва. FT8 працює, коли діапазон майже закритий і на голос узагалі нікого. Голос і телеграф — коли є з ким поговорити.
Далі — розділ 16, дипломи й контести: навіщо це все й з чого почати.