FM-повторители - Введение

Работа на VHF / UHF FM-репитерах является одним из самых популярных видов деятельности в любительском радио. Для новой ветчины операции ретранслятора FM часто являются первыми и наиболее распространенными вещами в эфире, но доступ к ретрансляторам также представляет собой значительное начальное раздражение, которое новая ветчина преодолевает. Освоение интегрированных концепций пар частот, тонов или других методов шумоподавления, программирования каналов приемопередатчиков и протоколов ретрансляторов в эфире - это первая важная операционная проблема, с которой многие радиолюбители столкнутся в своем новом хобби.

Эта статья знакомит с основными принципами работы FM-повторителя для новой ветчины и показывает общее представление о типичной анатомии и функционировании FM-повторителя телефона. Цель состоит в том, чтобы демистифицировать ретрансляторы и помочь недавно лицензированному технику преодолеть любое первоначальное недоумение по поводу ретрансляторов. Давайте начнем с отличного старта в радиолюбительском радиоуправлении с прочной опорой в ретрансляторах!

Основы репитера:

Как следует из названия, FM-повторитель повторяет ваш радиосигнал. Это просто любительская радиостанция, которая была разработана специально для мгновенной передачи вашего сигнала по мере его поступления. Как правило, ретрансляционная станция FM будет расположена в высоком положении, возможно, на холме или горе, или на значительной башне или здании. Станция ретранслятора также может ретранслировать с более высокой мощностью, чем оператор использует с портативным приемопередатчиком или другой станцией, осуществляющей передачу на ретранслятор. В результате ретранслятор FM-сигнала вашего сигнала передается в гораздо более широкой области, чем вы можете достичь с помощью своей станции. Основное преимущество заключается в том, что операторы, которые географически разнесены на значительные расстояния, могут использовать ретранслятор для достижения радиосвязи, когда симплексные операции невозможны или практически невозможны из-за разнесения или рельефа местности.

Кроме того, поскольку FM-ретранслятор использует опубликованные неизменные частоты, это удобный способ для любителей в эфире собираться в эфире. Группы операторов-любителей будут использовать ретранслятор для управления сетями, эфирными встречами в заранее установленное время, обычно для определенной цели или интересующей темы. Сети ретрансляторов могут также быть организованы любительскими агентствами по радиосвязи в чрезвычайных ситуациях для координации усилий по оказанию экстренной помощи в широкой зоне действия ретранслятора.

В то время как несколько типов ретрансляторов работают любителями по всему миру, наиболее распространенным типом является FM-ретранслятор с использованием частот VHF или UHF. Но ретрансляторы работают с использованием однополосного режима, цифровых режимов и ВЧ-частот. В этой статье мы будем ссылаться почти исключительно на наиболее распространенные VHF / UHF FM-повторители для голосового или телефонного режима.

FM-ретранслятор: 

Что вам нужно сделать, чтобы использовать FM-ретранслятор с вашим трансивером? Рассмотрим практические аспекты работы репитера на примере. Затем мы сможем использовать эти основы для более полного понимания функций ретранслятора.

Когда FM-повторитель принимает ваш сигнал, он должен ретранслировать его на другой частоте. Он не может ретранслировать на той же частоте, которую вы используете для достижения ретранслятора - это может вызвать петлю обратной связи, в которой приемник ретранслятора будет «слышать себя», передавая, а затем попытаться ретранслировать себя! Беда лежит там.

Пары частоты: 

Вместо этого повторители используют пары частот: одна частота используется для приема сигналов от пользователей повторителя, а другая частота используется для повторной передачи этих принятых сигналов. Рассмотрите пример UHF 70-сантиметровой полосы на рисунке ниже. Каждая вызывающая станция передает на ретранслятор, используя 442.725 МГц. Каждая станция контролирует ретранслятор, используя частоту 447.725 МГц. Когда пешеход HT-радиооператор передает свой сигнал (красные стрелки), ретранслятор получает передачу 442.725 MHz, и он повторно передает сигнал на 447.725 MHz для приема любыми другими станциями, контролирующими эту частоту ретранслятора. Любая другая станция, такая как мобильная станция SUV (синие стрелки), работает точно так же, передавая на более низкой частоте 442.725 МГц и слушая на более высокой частоте 447.725 МГц.

Эти парные частоты часто называют «частотой прослушивания» и «частотой разговора» с точки зрения вызывающих операторов. Конечно, разные FM-ретрансляторы будут использовать разные пары частот и совершенно разные любительские диапазоны, и это всего лишь один пример пары частот из 70-сантиметрового диапазона.  

Смещения: 

Обратите внимание, что в нашем примере разница между частотой прослушивания (447.725 МГц) и частотой разговора (442.725 МГц) составляет ровно 5 МГц. Эта разница между парными частотами ретранслятора называется смещением или сдвигом. Стандартные значения смещения ретранслятора устанавливаются для каждой полосы, но это только рекомендации. Большинство ретрансляторов следуют стандартным смещениям следующим образом, но не все:

Любительская группа	Стандартное смещение	Пример пары, прослушивание / разговор (МГц)
2-метр полоса	0.6 МГц (600 кГц)	147.345 / 147.945 (+)
70-сантиметровая полоса	5 МГц	449.125 / 444.125 (-)
1.25-метр полоса	1.6 МГц	224.940 / 223.340 (-)

Смещение пары частот может быть положительным (+) или отрицательным (-). То есть частота разговора может быть выше (+) или ниже (-), чем частота прослушивания. Сдвиг, положительный или отрицательный, всегда определяется направлением частоты разговора относительно частоты прослушивания. Итак, в нашем примере изображения выше повторитель имеет отрицательное смещение, поскольку частота разговора ниже, чем частота прослушивания. В примере 2-метровой полосы в приведенной выше таблице смещение является положительным, поскольку частота разговоров (147.945 МГц) выше, чем частота прослушивания (147.345 МГц).

Каналы трансивера: в этот момент вам может быть интересно, как вы можете легко управлять своим радио, переключаясь между частотами прослушивания и разговора во время разговора в эфире. Это действительно просто. Вы запрограммируете канал памяти в вашем радио для ретранслятора, через который вы хотите общаться. Как и FM-повторитель, ваш запрограммированный канал памяти будет использовать две разные частоты - пару прослушивания и разговора. Когда вы настраиваетесь на запрограммированный канал памяти для ретранслятора, ваше радио автоматически переключается на частоту передачи в любое время, когда вы нажимаете на кнопку, и автоматически переключается на частоту прослушивания, когда вы отпускаете клавишу PTT. Таким образом, радиосвязь через ретранслятор становится такой же простой, как одночастотные симплексные контакты непосредственно между двумя станциями.

Тоны шумоподавления: Однако многие ретрансляторы используют одну дополнительную складку, которую вам нужно будет включить в программирование канала, иначе ретранслятор проигнорирует ваши передачи. Ретранслятор часто использует специальный метод шумоподавления в своем приемнике, и вы должны включить правильную информацию о шумоподавлении в свою передачу, чтобы открыть шумоподавитель ретранслятора. Одним из наиболее распространенных методов подавления повторителей, используемых в США, является низкочастотный звуковой тон, который передается непрерывно вместе с вашим голосовым сигналом. Если этот непрерывный сигнал не передается в вашем сигнале, шумоподавитель ретранслятора не будет открыт, и ретранслятор не получит вашу передачу.

Этот метод шумоподавления известен как система шумоподавления с непрерывным тоном или CTCSS. (Иногда это также называется «тонами PL» от hams, торговой маркой Motorola, относящейся к «частной линии», но она вовсе не является частной!) Ретранслятор будет использовать один установленный тон из набора стандартных частот 42. Когда вы программируете канал в своем радио для определенного ретранслятора, вы должны выбрать соответствующий тон CTCSS, используемый ретранслятором, и убедиться, что ваша функция передачи CTCSS активирована для этого канала. При правильном выполнении ваша передача будет автоматически включать выбранный непрерывный тон, и ретранслятор с радостью примет ваш сигнал. Ретрансляторы часто отфильтровывают тон CTCSS из повторных передач, чтобы принимающие станции не слышали его как аудио.

Стандартный набор тонов CTCSS (Гц)

67.0	82.5	100.0	123.0	151.4	186.2	225.7
69.3	85.4	103.5	127.3	156.7	192.8	229.1
71.9	88.5	107.2	131.8	162.2	203.5	233.6
74.4	91.5	110.9	136.5	167.9	206.5	241.8
77.0	94.8	114.8	141.3	173.8	210.7	250.3
79.7	97.4	118.8	146.2	179.9	218.1	254.1

Иногда применяются другие методы подавления повторителей, хотя CTCSS в США является наиболее распространенным. Цифрово-кодированный шумоподавитель (DCS) использует поток цифровых данных или кодов, чтобы открыть шумоподавитель ретранслятора, в то время как простой шумоподавитель несущей открывает шумоподавитель каждый раз, когда обнаружен радиочастотный несущий сигнал (т. Е. Нет специальных тонов или кодов шумоподавителя).

Координация повторителя: Вы, вероятно, можете себе представить, что если два повторителя ЧМ, использующих одну и ту же пару частот, имеют диапазоны передачи, которые перекрываются, возникает значительная проблема помех. Например, один оператор в зоне действия обоих ретрансляторов может вызвать активацию обоих ретрансляторов, когда предполагается только одна активация, что может помешать продолжающейся связи на репитере случайной активации. Поскольку ретрансляторы, как правило, имеют значительный диапазон, важно обеспечить их координацию во избежание взаимных помех. Учет географического разделения ретранслятора, мощности передачи, а также использования различных частотных пар и тщательного выбора CTCSS или других методов шумоподавления помогает избежать конфликтов ретранслятора.

Региональные координаторы частоты выбираются операторами и организациями, чьи станции могут быть ретрансляторами. Координатор рекомендует частоты пары ретрансляторов и другие параметры станции, чтобы избежать помех. Координатор по частотам сам может быть группой или организацией, состоящей из операторов ретранслятора или представителей клуба.

Протоколы в эфире: Помните, что у каждого ретранслятора FM будет сообщество постоянных операторов, которые его используют, и эти сообщества, как правило, разрабатывают что-то особенное для ретранслятора. Некоторые ретрансляторы могут иметь правила или правила, установленные для его использования. Например, многие ретрансляторы глобальной сети (ретрансляторы, которые охватывают очень широкий диапазон) могут иметь политику трафика только с приоритетом или политику «не разжевывать тряпку». Таким образом, операторы ретранслятора хотят, чтобы ретранслятор был доступен для дальней связи более важного характера, чем проверка состояния здоровья кошки вашего друга во время часового бездействующего разговора в чате. Тем не менее, другие ретрансляторы могут быть предназначены специально для продолжительного жевания тряпки, его подхвата и, как правило, веселья в эфире в соответствии с положениями части 97 Федеральной комиссии по связи. Рекомендуется некоторое время контролировать ретранслятор, связаться с оператором ретранслятора, поищите информацию о ретрансляторе в Интернете или узнайте у других радиолюбителей, прежде чем широко использовать ретранслятор. Познакомьтесь с личностью ретранслятора!

Многие FM-повторители будут размещать обычные сети в назначенное время. Ознакомьтесь с расписанием событий ретранслятора и планируйте избегать использования во время запланированных сетей или других эфирных событий. Если вы участвуете в QSO, и вмешивается другой оператор, чтобы уведомить вас о том, что сеть скоро начнет работать на ретрансляторе, любезно предоставьте вашу привилегию частоте и, возможно, примите участие в сети, если она вас интересует.

Если вы хотите сообщить о своем присутствии в FM-ретрансляторе, возможно, для установления случайного контакта, просто укажите свой позывной в прямом эфире - никаких других действий не требуется! Многие операторы, использующие мобильные станции, будут привязывать «мобильный» к своему позывному, чтобы уточнить, что они не на своей домашней станции. Хамс, работающий из стационарного местоположения, отличного от зарегистрированной домашней станции, часто добавляет термин «портативный» к своему позывному. Но «CQ» (вызывая любую станцию) редко используется в FM-ретрансляторах, и большинство операторов также пропускают использование фонетики из-за ясного, низкого уровня шума, характерного для большинства FM-ретрансляторов.

Вы можете услышать тоны вежливости на повторителе, которые указывают на конец повторной передачи, и эти тоны заменяют использование таких терминов, как «более» в конце передачи. Вы также обычно слышите, как ретранслятор идентифицирует себя либо по тональным шаблонам кода Морзе, либо по записанному или электронному идентификатору голоса, по крайней мере, каждые 10 минут. Хорошее эмпирическое правило во время расширенного QSO - идентифицировать вашу станцию ​​всякий раз, когда ретранслятор идентифицирует себя, помогая вам придерживаться 10-минутного правила идентификации части 97 FCC.

Для большинства случайных разговоров через повторителя общепринятым языком и вежливостью является норма. Вы услышите несколько Q-сигналов, выдаваемых операторами на повторителях, поэтому стоит ознакомиться с наиболее часто используемыми Q-сигналами, такими как QSO, QSY, QRM, QSL и другими. Но у новичка будет немного проблем с установкой сразу на большинстве репитеров.

Однако, когда тактическая сеть создается на ретрансляторе ЧМ, возможно, для операций связи с общественными событиями или тактической сети экстренной связи, случайный характер эфирной связи значительно уменьшается, особенно если сеть занята трафиком. Во время тактической сети передачи будут краткими и точными, с конкретными протоколами, реализованными станцией управления сетью. Вы можете узнать больше о тактических сетевых операциях в этой статье HamRadioSchool.com: Тактические сети

Итак, найдите FM-повторители в вашем регионе, некоторое время наблюдайте за каждым из них и проводите исследования. Запрограммируйте свои радиоканалы и выходите в эфир с одним или несколькими ретрансляторами, которые соответствуют вашим потребностям и вашим предпочтениям!

Как работают повторители: 

Немного понимания того, как устроены FM-повторители и как они работают, улучшит ваше понимание их работы в эфире. Повторители не сильно отличаются от других приемопередатчиков, но было добавлено несколько специализированных компонентов, которые влияют на функцию повтора через пары частот и автоматизируют управление повторителем. Давайте взглянем на поверхность типичного FM-повторителя. Следуйте далее в упрощенной блок-схеме ниже самой базовой архитектуры ретранслятора.

Дуплексер: входящие радиосигналы от передающей станции принимаются антенной ретранслятора и направляются на компонент, называемый дуплексером. Дуплексер - это устройство, которое позволяет одновременно использовать одну антенну для передачи и приема двух разных частот. Вы спрашиваете, зачем это нужно?

Обязательно ретранслятор должен принимать и передавать одновременно, хотя и на двух разных частотах. Когда передатчик высокой мощности и приемник с высокой чувствительностью работают в одной и той же полосе частот рядом друг с другом, сигнал передатчика будет подавлять приемник, даже если настроенные частоты для передачи и приема не идентичны. Типичная приемная система не может адекватно отклонять или отфильтровывать мощный взрыв передатчика. В результате сильный повторно передаваемый сигнал ретранслятора будет маскировать более слабый входящий сигнал от удаленной станции, делая ретранслятор бесполезным… если только не будет введен дуплексер.


Дуплексер - это набор резонансных контуров, которые служат очень острым и эффективным радиочастотным фильтром. Эта схема фильтрации, применяемая на стороне приемника ретранслятора, удерживает частоту передатчика вне приемника - частота передачи отклоняется и не разрешается поступать на приемник, но нормальная частота приема ретранслятора может проходить. Кроме того, дуплексер отклоняет нормальную частоту приема на передающей стороне, требуя, чтобы вся мощность принимаемого сигнала была направлена ​​на тракт приемной стороны, в то же время позволяя передаваемому сигналу беспрепятственно проходить к антенне.




Альтернативой использованию дуплексера в повторителе является размещение отдельных антенн для передачи и приема, которые физически разделены значительным расстоянием, чтобы сильный передаваемый сигнал не перегружал приемник. Из-за физической проблемы и длинных линий электропередачи, которые представляет эта схема, более распространенным сценарием является использование дуплексера с одной антенной.

Дуплексеры обычно представляют собой цилиндрические полости из высокопроводящего материала, такого как серебро, и обычно имеют длину не менее XNUMX/XNUMX длины волны для используемых частот ретранслятора. Резонатор и связанные с ним компоненты спроектированы как резонансные контуры с очень высокой добротностью, а это означает, что только очень узкий диапазон частот будет резонансным и проходить через контур с хорошей эффективностью. (Дополнительное определение Q см. В нашей статье «Коэффициент добротности антенны»). Таким образом, резонаторы дуплексера служат очень резкими фильтрами, которые можно настроить на пропускание только узкой полосы частот в полосе приема или полосе передачи ретранслятора. .

Узнайте больше о типах дуплексных операций в BridgeCom Systems.

Контроллер: Ретранслятор использует автоматическое управление, поскольку ни один оператор управления не постоянно присутствует в своих функциях. Контроллер ретранслятора - это электронное устройство, которое функционально расположено между приемником и передатчиком ретранслятора для управления функциями ретранслятора.

Контроллер принимает аудиосигналы, выводимые приемником, и направляет их на вход передатчика. Контроллер автоматически активирует передатчик, когда сигналы принимаются для повторной передачи, он инициирует передачи идентификации станции ретранслятора с надлежащей регулярностью и сохраняет данные или аудио для передачи позывного сигнала станции, сигналов вежливости и другой информации.

Контроллер также может обнаруживать специальные тональные сигналы или другие сигналы, передаваемые приемнику удаленно оператором станции с целью реализации или изменения функций управления. Например, оператор ретранслятора может передавать последовательности тонов DTMF в приемник, чтобы инициировать телефонный патч, радиосвязь с обычной телефонной наземной линией. Другие функции управления могут изменять выходную мощность ретранслятора, сигналы вежливости, продолжительность времени ожидания, в течение которого ретранслятор продолжает передавать после завершения приема принятого сигнала, или другие функции.

Это обертка: 

Дуплексер и контроллер - два наиболее важных компонента современной FM-ретрансляционной станции, которые дополняют обычные функции приемопередатчика по передаче и приему, но не единственные. Имейте в виду, что наша блок-схема, приведенная выше, является самым простым изображением, и многие FM-повторители включают другие специализированные компоненты для определенных функций, в том числе управления питанием в различных частях репитера.

Я надеюсь, что это введение в FM-повторители поможет нескольким новым радиолюбителям преодолеть сложность начальных операций повторителя. О повторителях можно многое узнать, гораздо больше, чем представлено в этом кратком введении, но информации здесь должно быть достаточно, чтобы начать новичка на пути к тонне удовольствия от FM-повторителя!

Оставить сообщение 

Список сообщений