2019-03-23 08:53:08
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一、中繼臺(tái)(Repeater)
“中繼臺(tái)”是什么?簡(jiǎn)單來(lái)講，中繼臺(tái)就是一部負(fù)責(zé)接收并轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的電臺(tái)。由于建筑物及地形等的遮擋，在地面上的兩個(gè)電臺(tái)之間的信號(hào)可能無(wú)法直接互相傳送到，但這兩個(gè)電臺(tái)卻都能夠和這個(gè)中繼臺(tái)很好地通聯(lián)，于是各個(gè)電臺(tái)就通過(guò)中繼臺(tái)的轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋到更廣的通聯(lián)范圍，幫助小功率設(shè)備擴(kuò)大信號(hào)的目的。中繼臺(tái)的接收與發(fā)射半徑覆蓋面大，可以將其所接收到的信號(hào)傳輸?shù)剿采w的每一個(gè)角落，通過(guò)中繼臺(tái)的轉(zhuǎn)發(fā)，就可以解決普通電臺(tái)與電臺(tái)之間因距離而不能通聯(lián)的制約。
二、差頻(OFFSET)
對(duì)于一個(gè)中繼臺(tái)的信號(hào)接收和發(fā)射，通常需要使用不同的頻率。一個(gè)是接收來(lái)自普通電臺(tái)在一個(gè)頻點(diǎn)發(fā)射信號(hào)，即上行頻率。當(dāng)它收到該信號(hào)時(shí)，則同時(shí)在另一個(gè)頻點(diǎn)上發(fā)射出去，即下行頻率。上行頻率減去下行頻率的差值稱(chēng)為“差頻”或“頻差”。若差值為負(fù)值稱(chēng)為下差，若為負(fù)值稱(chēng)為上差。一般我們都使用下差，也就是對(duì)于個(gè)人電臺(tái)而言，發(fā)射頻率低于接收頻率。以沈陽(yáng)中繼為例：其上行頻率為434.500MHz，下行頻率為439.500MHz。因此它的頻差為-5MHz，也稱(chēng)為下差5MHz。
三、亞音(CTCSS)
簡(jiǎn)單來(lái)講，亞音是疊加在普通無(wú)線(xiàn)電收發(fā)信號(hào)中的一個(gè)很低頻率的音頻信號(hào)，發(fā)射時(shí)把這個(gè)低頻的不可聽(tīng)到的信號(hào)(因此叫亞音)連續(xù)的疊加到頻率上發(fā)射，對(duì)方只有接到這樣的同樣頻率才接收之，用于抗干擾，或者不聽(tīng)不是給自己的信號(hào)。
亞音系統(tǒng)通常是指“連續(xù)單音控制靜噪系統(tǒng)”(CTCSS - Continuous Tone Coded Squelch System)，分編碼〔控制〕和解碼〔被控制〕兩部分，通常在中繼臺(tái)上使用，用來(lái)區(qū)分、過(guò)濾噪音等。
亞音分發(fā)射亞音和接收亞音兩種。一般，為了能上中繼，都是使用發(fā)射亞音，這樣才能打開(kāi)中繼。而中繼自己采用的就是“接收亞音”，沒(méi)有亞音的信號(hào)就被排斥了。中繼下來(lái)的信號(hào)有的不帶亞音但也有帶亞音的。
同樣，自己接收時(shí)，為了能排斥自己不需要聽(tīng)的信號(hào)，也可以同樣加上接收亞音。這樣，兩個(gè)電臺(tái)(或幾個(gè)電臺(tái))之間也可以使用約定的亞音，用于排除外來(lái)干擾信號(hào)。
盡管說(shuō)是亞音，但事實(shí)上是可以聽(tīng)到的，尤其是把亞音設(shè)置在高限(250Hz附近)，或者接收機(jī)的低頻頻響比較好的時(shí)候。因此，我們?cè)O(shè)置亞音的時(shí)候，都盡量設(shè)置的低一些，以免不必要的干擾。
設(shè)置了CTCSS被控制項(xiàng)目的中繼臺(tái)，只響應(yīng)具有相同亞音的發(fā)射臺(tái)對(duì)沒(méi)有相應(yīng)亞音的發(fā)射臺(tái)發(fā)射的信號(hào)不響應(yīng)，比如，深圳HAM應(yīng)急臺(tái)網(wǎng)中繼站就設(shè)置了88.5Hz的亞音，如果你的電臺(tái)不具有亞音編碼功能，就不能打開(kāi)該中繼臺(tái)。
另外有一種亞音是DCS(Digital Coded Squelch)，屬于數(shù)字亞音，Motorola稱(chēng)為DPL，有104個(gè)亞音點(diǎn)(DPL少一些)，更先進(jìn)，是在語(yǔ)音前和發(fā)射結(jié)束前利用數(shù)字編碼的形式發(fā)射。這種亞音只能同時(shí)發(fā)射和接收(即不能設(shè)置只發(fā)射而不接收的)。
有一個(gè)誤區(qū)：發(fā)射亞音時(shí)，接收方只有設(shè)置到亞音接收才能接收。事實(shí)上正相反!發(fā)射亞音時(shí)，接收方設(shè)置到“非亞音接收狀態(tài)”一定能接收，設(shè)置到“亞音接收狀態(tài)”時(shí)，必須亞音類(lèi)型一致、同時(shí)亞音碼一致才能接收。
例如對(duì)于VX-1R和VX-2R，“T”表示CTCSS發(fā)射亞音、“T SQ”表示CTCSS發(fā)射和接收亞音、“DCS”表示DCS數(shù)字編碼發(fā)射和接收的亞音。
對(duì)于某些電臺(tái)，可以直接設(shè)置上行頻點(diǎn)和下行頻點(diǎn)然后保存到一個(gè)頻道里方便使用，有些電臺(tái)的設(shè)置方法則是先設(shè)接收頻率，然后設(shè)置差頻數(shù)值及方向，保存到某個(gè)頻道內(nèi)。例如對(duì)于VX-1R/2R/5R等。設(shè)置方法并不重要，只要了解了中繼臺(tái)/差頻的概念，剩下的事情可以通過(guò)看設(shè)備的說(shuō)明書(shū)解決。在這里就不多說(shuō)了。
四、直發(fā)(PTT)
通常電臺(tái)是在同一個(gè)頻點(diǎn)上發(fā)射和接收的，使用者通過(guò)PTT(PUSH TO TALK)鍵來(lái)切換電臺(tái)的接收/發(fā)射狀態(tài)，按著按鈕說(shuō)話(huà)發(fā)射，松開(kāi)收聽(tīng)。在一個(gè)頻點(diǎn)上收和發(fā)就是所說(shuō)的“直發(fā)”，比如，433.800MHz、434.800MHz是深圳磨房網(wǎng)常用的業(yè)余無(wú)線(xiàn)電直發(fā)頻點(diǎn)。當(dāng)然，同一個(gè)頻點(diǎn)上，同時(shí)只能有一個(gè)設(shè)備進(jìn)行發(fā)射，其他設(shè)備接收，如果同時(shí)2個(gè)人都在發(fā)射，他們的信號(hào)就會(huì)互相干擾，也就聽(tīng)不見(jiàn)了。
五、如何選購(gòu)電臺(tái)
如果要選擇電臺(tái)，一定要滿(mǎn)足以下條件：
★所覆蓋的頻率范圍必須支持(包含)430-440MHz;
★必須具備差頻功能;
★建議選擇可以手置頻的機(jī)器(就是可以直接選擇頻點(diǎn)并自由儲(chǔ)存到頻道里，而不用電腦寫(xiě)頻的);
★建議支持“亞音”功能;
★建議功率25W以上(車(chē)臺(tái))/支持最大5W(手臺(tái))，以保證通連的距離;
有了以上條件，就可以步入業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者的行列了(當(dāng)然，還必須辦理相關(guān)的合法手續(xù))。
六、如何設(shè)置上中繼站?
明白了以上概念后，按照所購(gòu)買(mǎi)的電臺(tái)說(shuō)明書(shū)，遵循以下步驟設(shè)定即可：
1、選定中繼臺(tái)的下行頻率;
2、設(shè)置差頻方向(上差/下差)和頻差;
3、設(shè)置亞音模式及選定亞音頻率;
4、保存以上設(shè)置到某一個(gè)頻道中。
關(guān)天U/V段業(yè)余中繼站的建設(shè)
中繼通訊的質(zhì)量很大程度上依賴(lài)于中繼站的建設(shè)水平。近年來(lái)業(yè)余中繼站日益普及，有關(guān)架設(shè)的經(jīng)驗(yàn)也極大豐富。本文結(jié)合基本原理，簡(jiǎn)單介紹一些有用的知識(shí)。
普通中繼機(jī)的組成
業(yè)余中繼設(shè)備至少包含接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、轉(zhuǎn)發(fā)控制器三部分。
自制設(shè)備采用兩部電臺(tái)，其中一部用于接收，另一部用于發(fā)射。接收機(jī)收到電波以后，一面送出觸發(fā)信號(hào)，讓控制器啟動(dòng)發(fā)射;一面將收到的話(huà)音信號(hào)送往發(fā)射機(jī)。由于頻率不同，只要收發(fā)天線(xiàn)保持足夠的隔離，收發(fā)就可以同時(shí)進(jìn)行，起到中轉(zhuǎn)作用。不過(guò)，使用兩付天線(xiàn)非常麻煩。如果隔離不良，發(fā)射機(jī)的強(qiáng)信號(hào)以及噪音會(huì)倒灌入接收機(jī)，造成接收性能惡化。為了收發(fā)共用一付天線(xiàn)，多數(shù)中繼站采用了雙工器。它既能消除發(fā)射機(jī)的噪音對(duì)接收機(jī)的干擾，又能防止發(fā)射信號(hào)竄進(jìn)接收機(jī)。雙工器只能工作在額定頻率，如果中繼的頻率和雙工器的頻率不匹配，則必須重新調(diào)整。
普通中繼機(jī)的制作
自制中繼站，應(yīng)選用接收性能優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)車(chē)載機(jī)擔(dān)任接收機(jī)。使用手持機(jī)或者業(yè)余機(jī)，靈敏度可以提高，但是抗干擾性能卻令人擔(dān)憂(yōu)。中繼站的頻率一經(jīng)選定，就很少更改，所以在調(diào)試接收機(jī)時(shí)可以單獨(dú)追求靈敏度。對(duì)于發(fā)射機(jī)則沒(méi)有嚴(yán)格要求，只要符合標(biāo)準(zhǔn)就可以了。中繼站的發(fā)射必須考慮雙工器的隔離能力，不能片面追求高功率。實(shí)踐證明，只要天饋系統(tǒng)性能良好，10W左右的功率就足夠了。
所謂制作中繼站，主要解決的是收到信號(hào)以后自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)射機(jī)的問(wèn)題。接收機(jī)收到信號(hào)以后，靜噪器開(kāi)啟音頻輸出，使話(huà)音播放出來(lái)，俗稱(chēng)"打開(kāi)靜噪"。"打開(kāi)靜噪"是由一系列電路實(shí)現(xiàn)的，在這個(gè)過(guò)程中，有的地方會(huì)有電壓的變化。制作時(shí)，先分析電路，找出這些電壓變化的節(jié)點(diǎn)，取出觸發(fā)信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，用于控制繼電器或者電子開(kāi)關(guān)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的控制。某些電臺(tái)具有一些擴(kuò)展接口，只用連接幾根電線(xiàn)就行了，制作更加簡(jiǎn)便。
中繼頻率選定后，即可向廠(chǎng)家定做，或自己調(diào)整雙工器。雙工器的額定頻率一共兩個(gè)，除非定做時(shí)特別聲明，較低的一個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的端口應(yīng)當(dāng)連接接收機(jī)，較高的頻率是發(fā)射機(jī)用的。如果要顛倒使用，應(yīng)咨詢(xún)廠(chǎng)家，因?yàn)橛糜诮邮盏臑V波器有可能包含耐壓較低的電容。
新做好的中繼站需接上功率計(jì)和假負(fù)載實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間。實(shí)驗(yàn)時(shí)把接收機(jī)靜噪開(kāi)到臨界狀態(tài)，用手持機(jī)在附近反復(fù)啟動(dòng)，并相互通話(huà)，調(diào)整轉(zhuǎn)發(fā)音量和延時(shí)發(fā)射的時(shí)長(zhǎng)。要重點(diǎn)檢查靜噪是否穩(wěn)定、收發(fā)是否相互干擾、輸出功率是否偏小等。中繼投入使用以后，應(yīng)把靜噪開(kāi)得"深"一點(diǎn)。
站址選擇
毫無(wú)疑問(wèn)，中繼站最好建立在預(yù)定覆蓋區(qū)的中心，并且越高越好。但作為業(yè)余中繼，為了節(jié)約投資以及方便管理，不必苛求高度和位置。需要重點(diǎn)考慮的是接收性能以及維護(hù)管理的難易。接收性能的制約因素很多，在天線(xiàn)增益相差不大的情況下，周?chē)h(huán)境也很重要，不可片面追求高度。只要天線(xiàn)處于開(kāi)闊地帶，周?chē)?00米左右范圍沒(méi)有建筑物阻擋就可以了。在其它條件類(lèi)似的情況下，要優(yōu)先選擇饋線(xiàn)短的地方，比如天線(xiàn)在7樓頂，中繼機(jī)放在7樓，就比天線(xiàn)在10樓，中繼機(jī)放在5樓好。中繼機(jī)放置地點(diǎn)要易于維護(hù)管理，否則必須加裝遙控裝置。
天饋系統(tǒng)
曾經(jīng)有一種說(shuō)法，中繼站的性能關(guān)系著一個(gè)地方業(yè)余無(wú)線(xiàn)電的形象。天饋系統(tǒng)的性能直接關(guān)系中繼性能，雖然是因陋就簡(jiǎn)，也決不可怠慢。原則是努力提高天線(xiàn)增益，最大限度降低饋線(xiàn)衰減。
除個(gè)別建在山上的站點(diǎn)外，業(yè)余中繼站通常使用全向天線(xiàn)。增益比較高、性能比較穩(wěn)定的有共軸全向天線(xiàn)("玻璃鋼"天線(xiàn))和共軸折合振子陣天線(xiàn)("環(huán)陣天線(xiàn)")等。天線(xiàn)的增益，144MHz建議不低于6分貝，430MHz建議不低于8分貝。采用雙工器的中繼站通常按照發(fā)射頻率選用天線(xiàn);如果按接收頻率選定的天線(xiàn)在發(fā)射頻率駐波(SWR)仍然很小(小于1.2)，按接收頻率選擇比較理想。
饋線(xiàn)應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)度和允許衰減選定。在天線(xiàn)增益于U、V段分別為8dB和6dB的前提下，饋線(xiàn)衰減在144MHz不宜超過(guò)2dB，在430MHz不宜超過(guò)3dB。表1給出了常用饋線(xiàn)的衰減常數(shù)(推算值)。用它乘以饋線(xiàn)長(zhǎng)度，就可以得到饋線(xiàn)衰減。反過(guò)來(lái)也可確定選多粗的饋線(xiàn)滿(mǎn)足要求。就經(jīng)驗(yàn)而言，在430MHz，10米長(zhǎng)的饋線(xiàn)，選擇50-5;15～20米長(zhǎng)的選擇50-9;20～25米長(zhǎng)選用50-12;30米長(zhǎng)用0.5英寸"饋管"比較合適。
表一，常用饋線(xiàn)的衰減常數(shù)(每米長(zhǎng)饋線(xiàn)帶來(lái)的衰減)
饋線(xiàn)型號(hào) 144MHz時(shí)的衰減常數(shù) 430MHz時(shí)的衰減常數(shù)
SWY50-3和SYV50-3 0.221dB/m 0.383dB/m
SWY50-5和SYV50-5 0.154dB/m 0.265dB/m
SWY50-7和SYV50-7 0.116dB/m 0.201dB/m
SWY50-9和SYV50-9 0.094dB/m 0.163dB/m
50-12 0.081dB/m 0.140dB/m
在可能的情況下，建議把中繼機(jī)放在樓頂，最好裝在防水機(jī)箱中就放在天線(xiàn)下邊。筆者曾經(jīng)用這種辦法將饋線(xiàn)縮短到1米，中繼的性能好得令人吃驚，還節(jié)省了投資。
整個(gè)天饋安裝完畢后，若駐波較大或者性能不夠理想，則需對(duì)天線(xiàn)和饋線(xiàn)進(jìn)行測(cè)試，其方法參照車(chē)載電臺(tái)天饋系統(tǒng)的測(cè)試(《無(wú)線(xiàn)電》2004第7、8期)。一切合乎要求之后，再將饋線(xiàn)上的所有接插件用防水膠帶密封。
防雷
天線(xiàn)一定要處于避雷針的保護(hù)之下，決不能節(jié)省裝避雷針的投資。不裝避雷針而只在機(jī)器上裝一只同軸避雷器，只能起到引雷入室的作用。避雷針的地線(xiàn)可以直接焊接在樓頂?shù)谋芾讕?。饋線(xiàn)應(yīng)穿入鐵管或從比較低的地方通過(guò)，不要為了節(jié)約長(zhǎng)度而在空中飛線(xiàn)。如果中繼機(jī)放在室外，則應(yīng)為供電線(xiàn)路裝設(shè)避雷裝置。
中繼站建成以后，可以動(dòng)員愛(ài)好者在各個(gè)地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便評(píng)價(jià)性能。這樣的中繼站雖然是業(yè)余愛(ài)好者做出來(lái)的，其性能卻完全可以超過(guò)大多數(shù)專(zhuān)業(yè)站點(diǎn)。在孤立的15層樓頂采用增益為8dB的天線(xiàn)，饋線(xiàn)長(zhǎng)度如果控制在5米以?xún)?nèi)，覆蓋半徑5～8公里的城區(qū)不成問(wèn)題。
中繼站是一種特殊的無(wú)線(xiàn)電臺(tái)，只能供無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者公共使用，不能作為私人或者某個(gè)小集體的通訊工具。在建設(shè)之前，必須完善相關(guān)手續(xù)，做到合法設(shè)臺(tái);在建好的同時(shí)，不要忘了推動(dòng)規(guī)范的管理