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FM中继器–简介

Date:2020/1/16 11:18:08 Hits:

在VHF / UHF FM中继器上进行操作是业余无线电中最受欢迎的活动之一。 对于新火腿,调频直放站操作通常是最常见的直播体验,但是使用直放站也是新火腿要克服的重要初期烦恼。 掌握频率对,音调或其他静噪方法,收发器信道编程和中继器空中协议的集成概念是许多火腿在其新爱好中将会遇到的第一个重大操作挑战。

本文介绍了新火腿的FM直放站操作的基本概念,并概述了典型的FM电话直放站的解剖结构和功能。 目的是消除中继器的神秘性,并帮助新获得许可的技术人员克服有关中继器的最初困惑。 让我们在中继站中扎实的基础上,在业余无线电方面取得一个良好的开端!

直放站基本知识:顾名思义,FM直放站可以重复您的无线电信号。 它只是一个业余无线电台,其设计目的是在接收到信号后立即重新发送信号。 通常,FM中继站将位于较高的位置,可能在丘陵或山脉上,或者在较大的塔楼或建筑物上。 与操作员与手持收发器或其他发送到转发器的站点一起使用的转发器,转发器站点也可以以更高的功率进行重发。 结果,您信号的FM中继器中继在比仅使用电台可实现的更大的范围内传输。 根本好处是,在由于间隔或地形而无法进行单工操作或实际操作时,地理上相距很远的运营商可以使用中继器实现无线电联系。

此外,由于FM中继器使用已发布的不变频率,因此它是业余爱好者在其范围内召开会议的便捷方式。 一群业余操作员通常会出于特定目的或感兴趣的主题,使用中继器在预定的时间操作网络,直播会议。 中继器上的网也可以由业余无线电应急响应机构召集,以协调中继器范围内广泛区域内的紧急援助工作。

尽管全世界的业余爱好者都在使用多种类型的中继器,但最常见的类型是使用VHF或UHF频率的FM语音中继器。 但是中继器也可以使用单边带模式,数字模式和HF频率进行操作。 在本文中,我们几乎将仅提及那些用于语音或电话模式的最常见的VHF / UHF FM中继器。

FM中继器操作:要与收发器一起使用FM中继器,您需要做什么? 让我们使用一个示例来考虑转发器操作的实际方面。 然后,我们可以基于这些基础知识来更深入地了解转发器功能。

当FM中继器接收到您的信号时,它必须以不同的频率重新传输它。 它无法以您到达中继器所用的相同频率进行重传–这会导致反馈环路,在此情况下,中继器的接收器会“听到自己的声音”进行发送,然后尝试重传! 麻烦在那里。

频率对:中继器使用频率对:一个频率用于接收来自中继器用户的信号,另一个频率用于重传那些接收到的信号。 在下图中考虑UHF 70厘米频段示例。 每个呼叫站使用442.725 MHz发送到中继器。 每个站点使用447.725 MHz的频率监视转发器。 当行人HT无线电操作员发送其信号(红色箭头)时,中继器接收到442.725 MHz的传输,并在447.725 MHz上重新传输该信号,以供监视该中继器频率的任何其他电台接收。 诸如SUV移动台(蓝色箭头)之类的任何其他电台都以完全相同的方式操作,在较低的442.725 MHz频率上发送并在较高的447.725 MHz频率上收听。

从呼叫运营商的角度考虑,这些成对的频率通常称为“监听频率”和“通话频率”。 当然,不同的FM中继器将使用不同的频率对和完全不同的业余频带,这只是70厘米频带中的一个频率对示例。 (请参阅有关选择中继器的Shack Talk文章。)

偏移:请注意,在我们的示例中,收听频率(447.725 MHz)和通话频率(442.725 MHz)之间的差值恰好是5 MHz。 中继器成对频率之间的这种差异称为偏移或移位。 已为每个频带建立了中继器偏移的标准值,但这仅是建议。 大多数中继器遵循以下标准偏移量,但不是全部:

业余乐队 标准偏移 配对示例,听/说(MHz)
2米带 0.6 MHz(600 kHz) 147.345 / 147.945(+)
70厘米带 5 MHz 449.125 / 444.125(-)
1.25米带 1.6 MHz 224.940 / 223.340(-)
频率对偏移可以为正(+)或负(-)。 即,通话频率可以比收听频率更高(+)或更低(-)。 正或负的偏移始终由通话频率相对于收听频率的方向确定。 因此,在上面的图片示例中,中继器具有负偏移,因为通话频率低于收听频率。 在上表的2米频段示例中,由于通话频率(147.945 MHz)高于收听频率(147.345 MHz),因此偏移为正。

收发器通道:在这一点上,您可能想知道如何以这种方式轻松操作无线电,并在直播对话期间在收听和通话频率之间切换。 真的很简单。 您将把一个存储信道编程到您的无线电中,以供您希望通过其进行通信的中继器使用。 与FM中继器一样,您编程的存储信道将使用两个不同的频率,即监听和通话对。 调谐到中继器的已编程存储信道时,您的无线通话将在您每次按通话时自动切换到发射频率,并且在您松开PTT键时会自动回到接收频率。 因此,通过中继器进行无线电通信就像直接在两个站之间进行单频单工接触一样容易。

静噪音:但是,许多中继器会利用一种额外的皱纹,您需要将其包括在频道编程中,否则中继器会忽略您的传输。 中继器通常会在接收器中使用特殊的静噪方法,并且您必须在传输中包括正确的静噪信息才能打开中继器的静噪。 在美国使用的最常见的直放站静噪方法是低频音频音,它与您的语音信号一起连续传输。 如果您的信号中没有发射这种连续音,则中继器的静噪将不会打开,并且中继器将不会接收您的发射。

这种静噪方法被称为连续音频编码静噪系统或CTCSS。 (有时,hams也将其称为PL音调,这是Motorola的商标,指的是“专用线路”,但绝不是私有的!)中继器将使用一组42标准频率中的单个已建立音调。 将频道编程到特定中继器的无线电中时,必须选择中继器使用的适当的CTCSS音频,并确保已为该频道激活CTCSS传输功能。 正确完成后,您的传输将自动包括所选的连续音,并且中继器将愉快地接收您的信号。 中继器通常从重发中过滤掉CTCSS音频,以便接收站不会将其作为音频听到。

标准的CTCSS音调(Hz)
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


尽管在美国,CTCSS是最常见的,但有时也可以采用其他中继器静噪方法。 数字编码静噪(DCS)使用数字数据流或代码流来打开转发器静噪,而简单载波静噪则在检测到RF载波信号时(即,没有特殊的静噪音或代码)打开静噪。

中继器协调:您可能可以想象,如果实现相同频率对的两个FM中继器的传输范围重叠,则会出现严重的干扰问题。 例如,在仅打算进行一次激活的情况下,两个转发器范围内的单个操作员可能会导致两个转发器都激活,这可能会干扰意外激活的转发器上正在进行的通信。 由于中继器往往具有很大的范围,因此重要的是要确保它们相互协调以避免相互干扰。 考虑中继器的地理隔离,发射功率以及使用不同的频率对以及仔细选择CTCSS或其他静噪方法有助于避免中继器冲突。

区域频率协调员由有资格成为中继站的运营商和组织选择。 协调器建议使用中继器对频率和其他站点参数,以帮助避免干扰。 频率协调员本身可以是由中继器运营商或俱乐部代表组成的组或组织。

空中协议:请注意,每个FM直放站都会有一个由使用它的常规操作员组成的社区,这些社区往往会为直放站培养一些个性。 某些中继器可能已制定使用政策或规则。 例如,许多广域中继器(范围很广的中继器)可能具有仅优先级流量的策略或“无碎屑咀嚼”策略。 也就是说,转发器操作员希望保持转发器可用于更重要的远程通信,而不是在长达一个小时的闲聊QSO中检查朋友猫的健康状况。 不过,也可以指定其他中继器专门用于延长抹布的咀嚼,塞住它,并通常在FCC第97部分的规定之内在空气中玩乐。在广泛使用中继器之前,请先在线查找有关中继器的信息,或咨询其他火腿。 了解中继器的个性!

许多FM中继器会在指定时间托管常规网络。 熟悉中继器的事件时间表,并计划避免在预定的网络或其他广播事件中使用。 如果您从事的是QSO,而另一位运营商闯入通知您即将在中继器上启动网络,则请适度放弃对频率的特权,如果您感兴趣,也可以参加网络。

如果您想知道您在FM直放站上的身影,或者想找个随便的联系人,只需简单地在空中声明您的呼号-无需其他麻烦! 许多使用移动台的运营商会在其呼号上加上“移动”字样,以表明他们不在自己的归属站。 从注册的本站以外的固定位置工作的火腿通常会在呼号上加上“便携式”一词。 但是FM中继器很少使用“ CQ”(呼叫任何电台),并且由于大多数FM中继器典型的清晰,低噪声特性,大多数运营商也会跳过语音的使用。

您可能会在转发器上听到礼节性提示音,表明重复传输已结束,这些音调替代了传输结束时使用“ over”之类的术语。 您通常还会至少每10分钟听到中继器使用摩尔斯电码音调模式或通过记录的或电子语音ID进行标识。 在扩展QSO中的一个很好的经验法则是,只要中继器进行自我识别,就可以识别您的电台,从而帮助您遵守FCC Part 10的97分钟识别规则。

对于通过中继器进行的大多数休闲对话,通常要使用通用语言和通用礼貌。 您会听到操作员在中继器上抛出的一些Q信号,因此熟悉一些最常用的Q信号(例如QSO,QSY,QRM,QSL等)很有必要。 但是对于大多数直放站来说,初学者立即安装几乎没有什么麻烦。

但是,当在FM转发器上召集战术网时(可能是用于公共事件通信操作或紧急通信战术网时),空中通信的随意性将大大降低,尤其是当该网繁忙时。 在战术网络中,传输将简洁明了,并具有由网络控制站实施的特定协议。 您可以在以下HamRadioSchool.com文章中了解有关战术网操作的更多信息:战术网

因此,找到您所在区域的FM中继器,对它们进行一段时间的监视,然后进行研究。 对您的广播频道进行编程,并使用一台或多台适合您的需求和喜好的中继器播出!

直放站的工作方式:稍微了解FM直放站的设计方式和工作方式将有助于您更好地理解其广播操作。 中继器与其他收发器没有太大区别,但是添加了一些专用组件以通过频率对影响中继功能并使中继器控制自动化。 让我们看一眼典型的FM中继器的表面。 遵循下面最基本的中继器体系结构的简化框图。



双工器:来自发射站的入站RF信号被转发器天线接收,并定向到称为双工器的组件。 双工器是一种允许将单个天线同时用于发送和接收两个不同频率的设备。 您问为什么需要这样做?

中继器必须在两个不同的频率上同时接收和发送。 当高功率发射器和灵敏度很高的接收器在彼此接近的同一频带中工作时,即使用于发送和接收的调谐频率不同,发送器的信号也会使接收器不堪重负。 典型的接收器系统无法充分拒绝或过滤掉发射器的强大冲击力。 结果,转发器的强重发信号将掩盖来自远方站的较弱的入站信号,从而使转发器无用……除非引入了双工器。

双工器是一组谐振电路,用作非常尖锐且有效的RF滤波器。 应用于转发器的接收器侧的此滤波电路将发送器的频率保持在接收器之外–拒绝发送频率,并且不允许将其发送到接收器,但是允许转发器的正常接收频率通过。 此外,双工器拒绝发射侧的正常接收频率,要求所有接收信号强度都指向接收侧路径,同时允许发射信号不受阻碍地传递到天线。

在转发器中使用双工器的另一种方法是安排用于发送和接收的分开的天线,这些天线在物理上相隔相当大的距离,以便强的发送信号不会使接收器过载。 由于这种布置带来的物理挑战和较长的馈线,更常见的情况是使用带有单个天线的双工器。

双工器通常是由高导电材料(例如银)制成的圆柱形腔体,通常至少为? 所使用的中继器频率的波长长。 腔体和相关组件设计为具有很高Q值的谐振电路,这意味着只有非常窄的频率范围才能谐振并以高效率通过电路。 (有关Q的其他定义,请参见我们的文章“天线Q因子”。)通过这种方式,双工器腔体可以用作非常尖锐的滤波器,可以对其进行调整以仅使转发器的接收频段或发送频段中的窄频带通过。

在BridgeCom Systems上了解有关双工操作类型的更多信息。

控制器:中继器利用自动控制,因为没有控制操作员会不断关注它的功能。 转发器控制器是一种电子设备,功能上介于转发器的接收器和发送器之间,以协调转发器的功能。

控制器接受接收器输出的音频信号,并将其路由到发送器的输入。 当接收到要重传的信号时,控制器会自动激活发射机,以适当的规律性启动中继站标识传输,并存储数据或音频以发送站呼号,礼貌音调和其他信息。

为了实现或改变控制功能,控制器还可以检测电台操作员远程发送给接收机的特殊音调或其他信号。 例如,中继器操作员可以将DTMF音调序列发送到接收器,以启动电话补丁,与常规电话固定线路的无线连接。 其他控制功能可能会更改中继器的功率输出,礼貌音调,在接收到信号终止后中继器继续发送的挂起时间的持续时间或其他功能。

总结:双工器和控制器是现代FM中继站的两个最重要的组成部分,它们增强了普通收发器的发送和接收功能,但它们并不是唯一的。 请记住,我们上面的框图是最简单的描述,许多FM中继器包括用于特定功能的其他专用组件,包括中继器各个部分的电源管理的组件。

我希望对FM直放站的介绍能够帮助一些新手克服最初的直放站操作带来的挑战。 关于中继器,有很多要学习的内容,而不仅仅是本简短介绍中介绍的内容,但是这里的信息应该足以使初学者踏上获得大量FM中继器乐趣的道路!

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