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无线电知识
对讲机(无线手持电台)
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对讲机的英文名称是twowayradio,它是一种双向移动通信工具,在不需要任何网络支持的情况下,就可以通话,没有话费产生,适用于相对固定且频繁通过话的场合。
无线电对讲机,其涵盖范围较宽。
在这里我们将工作在超短波频段(VHF30~300MHZ、UHF300~3000MHZ)的无线电通信设备都统称为无线电对讲机。
实际上按国家的有关标准应称为超短波调频无线电话机,人们通常将功率小、体积小的手持式的无线电话机叫做“对讲机”,而将功率大、体积较大的可装在车(船)等交通工具或固定使用的无线电话机又叫做“电台”,如车载台(车载机)、船用台、固定台、基地台、中转台等.
一、从使用方式上,手持式、车(船、机)载式、固定式、转发式。
手持式无线对讲机
这是一种体积小、重量轻、功率小的无线对讲机,适合于手持或袋装,便于个人随身携带,能在行进中进行通信联系,其功率一般VHF频段不超过5W、UHF频段不超过4W。
但也有少数机型的功率VHF为6W、UHF为5W,如IC-T7H(VHF)达6W。
通信距离在无障挡的开阔地带时一般可达到5公里。
在无线通信网络的支持下,通过中转台通信距离可达10公里以上。
在无线电话机的系列中,手持式无线电“对讲机”的应用数量及品种是最多的,约占80%以上。
车(船、机)载式无线对讲机
这是一种能安装在车辆、船舶、飞机等交通工具上直接由车辆上的电源供电的,并使用车〈船、机〉上天线的无线对讲机,其体积较大,功率不小于10W,一般为25W。
最大功率为VHF为56W、UHF为50W。
还有个别车载台在某一频段的功率达到75W。
车载台其电源为13.8V,通信距离可达到20公里以上,在无线通信网络中,通过中转台通信距离明显增大,可达数十公里。
转发式无线对讲机
转发式无线对讲机就是将所接收到的某一频段的信号直接通过自身的发射机在其它频率上转发出去。
这两组不同频率信号相互不影响,或者说能够允许两组用户在不同频率上进行通信联系。
它具有收发同时工作而又相互不干扰的全双工工作的特点。
转发式无线电话机的英文名称是RepeaterTranseiver,中文名称也叫中转台、中继台、转信台。
其最大的特点是能够有效地扩展通信系统中手持机、车载机、固定台的通信范围和能力给系统提供更大的覆盖半径。
由于这类设备工作时处于无人值守状态,有的中转台还放在高山上,工作环境较差,有的中转台长时间处于发射状态。
甚至有一些特殊的要求,如高稳定性、高可靠性、优良的散热性,能在高、低温条件下长时间稳定工作。
不少设备都具有在主电源故障情况下能够自动启动备用电源或切换到直流电源继续工作的功能。
在无线通信系统中使用的专用中转台的功率都较大,一般都在25W~50W甚至达到100W,在楼宇中使用的小中转台的功率一般不超过25W。
二、从设备等级上,业余无线电对讲机和专业无线电对讲机
业余无线电对讲机
专为满足无线电爱好者使用而设计、生产的无线电对讲机。
我国开辟的频段为144~146MHZ和430~440MHZ,世界各国一般也都是这一频段。
由于无线电对讲机的频率范围有限,使用的环境条件及使用要求和专业对讲机有所区别。
业余机的主要特色是,体积要小巧、功能要齐全、可进行频率扫描,可在面板上直接置频,面板上显示频率点。
其技术指标、设备的稳定性、频率稳定性、可靠性以及工作环境也相对专业无线电对讲机要差些。
其直接结果是业余机成本也较低些,以适应个人购买的需要。
业余机一般都有一个特点,其工作范围频率较宽,都可以在V、U段全段范围内工作。
V段为136~174MHZ、U段为400~470MHZ工作。
专业无线电对讲机
专业无线电对讲机的特点是,功能简单实用。
在设计是都留有多种通信接口供用户作二次开发。
其频率报设置大都是通过计算机编程,使用者无法改变频率,其面板显示的只是信道数,不直接显示频率点,频率的保密性较好,频率的稳定性也较高,不易跑频。
在长期工作中,其稳定性、可靠性都较高,工作温度范围较宽,一般都在-30度到+60度。
专业机的工作频率在VHF段时一部分V高段(148~174MHZ)和V低段(136~160MHZ)。
另有一部分是全段(136~174MHZ)。
但在UHF频段,大部分分U高段(450~470MHZ)和U低段(400~430MHZ),极少数是U全段(400~470MHZ)。
专业机的性能、可靠性、稳定性较业余机高.
机型都是按照专业机的设计标准进行的,但真正达到专业机水准的机型实在不多。
其差距不只是在设计技术方面,更主要的还在元器件的品质,制造工艺、装配工艺的水平,零件的加工质量,材料的选用(如机壳的塑料),特别是在产品的环境试验方面,作为专业机必须按标准经过严格的环境试验。
不少进口机都按照美国军标MIL-STD810C、D、E进行试验。
MIL-STD810标准是美军在恶劣环境中对产品性能认可的标准,它的试验包括低压、高温、低温、瞬间温度、日晒、防晒、防潮、盐雾、防尘、防震、防冲击等;MIL-STD810E是非曲直0C、810D的升级版本。
有的进口机型是按欧洲ETIS标准进行试验。
摩托罗拉的对讲机在出厂前还要经过“加速老化实验”即模拟五年实际苛刻使用情况,符合ELA-316B抗冲击、防震、防尘、防潮标准和IPX4密封测试。
在这方面显然国产机的差距是很大的。
有的缺乏例行测试条件,有的试验标准低,有的没有根本没有这种试验意识。
业余机当然也不会在这方面投入很大的力量。
专业机和业余机的品质差距也就显而易见的。
如专业机的工作温度,低温达到-30度,而业余机一般只达到-10度。
也就不难理解专业机与业余机、国产机与进口机、专业机与专业机、品牌机与非品牌机之间的价格差异。
三、技术上分模拟对讲机和数字对讲机
无线电对讲机在设计技术方面,可分为采用模拟通信技术设计的模拟对讲机(也称为传统对讲机),以及采用数字技术进行设计的数字对讲机。
模拟对讲机是将储存的信号调制到对讲机传输频率上,而数字对讲机则是将语音信号数字化,要以数字编码形式传播,也就是说,对讲机传输频率上的全部调制均为数字。
只有直接采用数字信号处理器的对讲机才是真正意义上的数字对讲机,而采用数字控制信号的对讲机(如集群系统的对讲机)则不属于数字对讲机。
数字对讲机有许多优点,首先是可以更好地利用频谱资源,与蜂窝数字技术相似,数字对讲机可以在一条指定的信道上如25KHZ装载更多用户,提高频谱利用率,这是一种解决频率拥挤的解决方案,具有长远的意义。
其次是提高话音质量。
由于数字通信技术拥有系统内错误校正功能,和模拟对讲机相比,可以在一个范围更广泛的信号环境中,实现更好的语音音频质量,其接收到的音频噪音会更少些,声音更清晰。
最后一点是,提高和改进语音和数据集成,改变控制信号随通讯距离增加而降低的弱点,与类似集成模拟语音及数据系统相比,数字对讲机可以提供更好的数据处理及界面功能,从而使更多的数据应用可以被集成到同一个双向无线通讯基站结构中对语音和数据服务集成更完善、更加方便。
这三大特点使数字对讲机成为未来对讲机技术发展的必然趋势。
七十年代摩托罗拉率先将数字技术引入对讲机系统设计中,1975年生产出数字语音加密的DVP对讲机,1980年研制了一套数字数据通信系统,在1991年的沙漠风暴行动中,使用了35000台数字对讲机。
很显然,随着无线电通信技术的发展,人们对无线通信质量的要求的提高以及频谱资源的日益高涨,数字对讲机必将有着巨大的需求市场。
但不管数字对讲机有多广泛的应用,在对讲机技术上已经十分成熟的模拟技术,在很长一段时间内还将继续为对讲机的设计服务,向体积小、成本低、功能强、更商品化的方向发展,以满足通讯用户的不同需求。
数字对讲机在短时间内不可能代替模拟对讲机,这二种对讲机将发挥各自特点共同发展。
与传统的模拟对讲机相比,融入了数字调频等现代通信技术的数字对讲机具有抗干扰能力强、语音清晰、易于加密等特点,而且还能提供短信息等附加业务。
因此,对讲机逐步数字化已是大势所趋。
为此,国内外众多机构投入了大量的人力、物力进行研究和开发。
国内部分高校和有关公司于2005年10月召开“数字对讲机产业联盟”筹备工作会议协调相关事宜,以推动国内数字对讲机产业的发展。
公众(民用)对讲机
公众对讲机,人们俗称为民用对讲机。
这是指只能工作在政府无线电管理部门指定的供公众使用的无线频率的对讲机。
它实质上是属于一种个人业务通信范畴,是以个人家用或小团体的近距离无线电通信业务。
使用公众对讲机无须批准,不收频率占用费,无须执照,任何人都可以选购使用。
但这类公众对讲机在频率、功率及技术指标方面都有明确的规定
一般有10-20个通话频道,只要在同一频道的就可以互相通话,不管多少台。
如果一个频道不清楚或者有干扰,可以商量好,切换到其它的频道。
别忘了得商量好,如果一个换了,一个没换,那就瞎眼了。
此外,作为公众对讲机,各国的技术规范都规定对讲机的前面板上不能设置编程操作功能,目的是防止用户随意扩展频率范围,修改工作参数。
按规定,公众对讲机只能显示频道数,不能显示其工作频率。
同时还规定公众对讲机可以使用低于300HZ的亚音频技术(CTCSS),俗称防干扰码或叫私密线,以防止其同频率的对讲机的干扰。
国家无委开放的公众频率为409mhz内的20个频率点。
还有很多对讲机使用国外的频率,比如bell99160,工作频率是462mhz和467mhz附近,尽管f频率不符合国内规范,但因为只有0.5w,买了也没有人管,不过和摩托罗拉的6200c就不能通讯了,所以在外出活动的时候,对讲机多了,要先试试能不能互相通。
中国公众对讲机标准频点
信道1 2 3 4 5 6 7 8 910
频率(MHz)409.7500 409.7625 409.7750 409.7875 409.8000 409.8125 409.8250 409.8375 409.8500 409.8625
信道11121314151617181920
频率(MHz)409.8750 409.8875 409.9000 409.9125 409.9250 409.9375 409.9500 409.9625 409.9750 409.9875
美国公众对讲机标准频点
信道1234567
频率(MHz)462.5625462.5875462.6125462.6375462.6625462.6875462.7125
信道891011121314
频率(MHz)467.5625467.5875467.6125467.6375467.6625467.6875467.7125
欧洲公众对讲机标准频点
信道12345678
频率(MHz)446.00625446.01875446.03125446.04375446.05625446.06875446.08125446.09375
台湾公众对讲机标准频点
信道1234567
频率(MHz)467.5125467.5250467.5375467.5500467.5625467.5750467.5875
信道891011121314
频率(MHz)467.6000467.6125467.6250467.6375467.6500467.51256625467.6750
对讲机的使用
对讲机主要分三大类:
1、民用对讲机(0.5W以下);2、常规对讲机(2W~5W);3、集群对讲机(3W以下);二、按用途可分三大类:
1、对讲机(0.5W~5W);2、车载对讲机(25W~75W);3、基地中转台;三、对讲机按频率分为:
1、v低(136-150);2、v高(150-174);3、v警用(340-390);4、u低(400-430)5、u业余(440-450)6、u高(450-470);其他频段不允许使用。
VHF特点是绕射性好,穿透性强,因此适用于野外开阔地及海上作业单位。
UHF特点是绕射性差、穿透性强,因此适用于高楼林立的大中城市。
购买对讲机一定要到售后服务有保障具有专业维修能力的对讲机专业店购买。
最重要的是购买专业对讲机时一定选择有国家信息产业部发放的“无线电发射设备型号核准证”的对讲机。
另外,使用对讲机还要具备当地“无线电管理部门”批准的合法公用频率。
(民用对讲机除外)防止干扰其它通讯设备。
否则,乱用频率将触犯“无线电法律法规”,同时还要被当地“无线电管理部门”没收使用的非法对讲机,严重者并予以罚款。
对讲机频率一般做如下划分:
专业对讲机:
V段136-174MHZ;U段400-470MHZ;武警公安用:
350MHZ;海岸用:
220MHZ;业余用:
433MHZ;集群用:
800MHZ;手机:
900MHZ/180MHZ;公众对讲机(民用对讲机):
409-410MHZ;根据电磁理论,频率越低,波长越长,电波穿透建筑物的能力越弱,但绕射能力越强;频率越高,波长越短,电波穿透建筑物能力越强,但绕射能力越弱。
因此,对于专业对讲机来说,在城市因为楼房密集度高,需要电波穿透力强,所以应该选用U段(400-470MHZ)比较适合;而在旷野或海面这种空旷的地域使用对讲机,则需要绕射能力强的电波,所以选用V段(136-174MHZ)比较合适。
按照国际海事通信的统一规定海上船用对讲机工作频率范围TX从156.025MHz-157.425MHz,RX从156.025MHz-163.275MHz。
工作频道又分为国际频道、美国频道和加拿大频道,还有10个气象频道(其中8个是美国气象频道,2个是加拿大气象频道)。
由于航空对讲机在特殊环境中使用,保证航空工作频率不受干扰,按照国际民航组织民用航空公约的有关规定,对空通信频率范围为VHF频级的118.000MHz—136.975MHz,其信道频率间隔分为三档,50KHZ、25KHZ和8.3KHZ。
我国规定为25KHZ频率间隔,信号空间场强最低不小于120DBW/M2,相邻信道信号防护大于60DB。
VHF(甚高频)频段的无线通信为……距传播,其传播特性如同光波,在空中与地面之间通信没有保障,绕射现象也可忽略不计,VHF电波在电离层因反射、散射造成的衰减损耗较小。
目前地空通信绝大多数为话音通信,使用模拟信号,传输模式为调幅(AM)调制方式。
由于飞机的飞行高度高,对讲机的接收灵敏度也很高,通话距离较远,一般都可以在200公里以上,飞机高度在1万米高空,其50W的发射功率其作用距离可达300-350公里。
我国无线电管理部门将220MHz频段规定为数据传输业务的专用频段,其标准频率范围为223.025MHZ——235.000MHz。
由于220MHz频段的对讲机主要用于点对点、点对多点的无线数据传输的通信业务,而且用此业务的对讲机大多数是在固定状态下使用,因此在行业内人们习惯称它们为220MHz数传电台。
除220MHZ频段外,国家无线电管理部门还规定821MHz——870MHz和2.4GHz频段也可用于数据传输。
术 语
通常会问及某某型号的对讲机能够通多远的问题,在无线通信的专业里,没有"距离"这个技术参数,因为能影响无线信号能传播远距离的因素实在太多。
常用的无线电对讲机一般使用130-170;403-470两个频段,这两个频段也是国家法律允许个人或单位使用的频段范围。
一般情况下,这两个波频都是直线传播的,海上是地球上无线电对讲机比较理想的通话环境,一般不会有障碍物而且极少干扰,但实际上,在海上手持对讲机也只能通10-20海里左右,那是因为地球是圆的,相距太远了中间就会被海水挡住。
(所以把天线装高些,通话距离也会越远)通常在城市中使用时,障碍物是对信号传播距离影响最大的因素。
功率达到5瓦的专业对讲机在城市中的实际通话距离一般只在2~5公里的范围内。
在有高地、较多建筑物或者比较密封的室内,通话距离还会短些。
不过当有中继基站支持时,对讲机的通话范围可达十几公里甚至几十公里,(如果两台对讲机都在高处时,也可以达到十几公里)。
市场上销售的0.5W对讲机,厂家标称的最大通话距离是3公里,这个通话距离仅仅是一个理论计算数据,它的依据是发射功率,也就是说0.5W的对讲机在没有障碍物、没有电磁干扰情况下的最大通话距离。
在实际使用中,由于使用者所处的环境各不相同,背景噪音有大有小,电磁干扰有强有弱,因此实际通话距离一般达不到3公里。
许多用户在购买对讲机时往往误以为在城市使用,通话距离可以达到3公里,这是不大可能的!
任何厂家都不可能预知用户的使用环境,当然也就不可能给出实际通话距离。
所以在回答关于距离的问题时(城市中的直线距离),这样的回答是比较客观的:
A.手持对讲机:
5瓦专业机:
1-5千米;2瓦手台:
1-3千米;0.5民用机:
500-1000米。
B.车载对讲机(通常功率在25瓦左右):
5-15千米。
购买对讲机一定要到售后服务有保障具有专业维修能力的对讲机专业店购买。
最重要的是购买专业对讲机时一定选择有国家信息产业部发放的“无线电发射设备型号核准证”的对讲机。
另外,使用对讲机还要具备当地“无线电管理部门”批准的合法公用频率。
(民用对讲机除外)防止干扰其它通讯设备。
什么是中继?
差频(OFFSET)?
亚音(CTCSS)?
直发(PTT)?
一、中继台(Repeater)
“中继台”是什么?
简单来讲,中继台就是一部负责接收并转发无线电信号的电台。
由于建筑物及地形等的遮挡,在地面上的两个电台之间的信号可能无法直接互相传送到,但这两个电台却都能够和这个中继台很好地通联,于是各个电台就通过中继台的转发覆盖到更广的通联范围,帮助小功率设备扩大信号的目的。
中继台的接收与发射半径覆盖面大,可以将其所接收到的信号传输到它所覆盖的每一个角落,通过中继台的转发,就可以解决普通电台与电台之间因距离而不能通联的制约。
二、差频(OFFSET)
对于一个中继台的信号接收和发射,通常需要使用不同的频率。
一个是接收来自普通电台在一个频点发射信号,即上行频率。
当它收到该信号时,则同时在另一个频点上发射出去,即下行频率。
上行频率减去下行频率的差值称为“差频”或“频差”。
若差值为负值称为下差,若为负值称为上差。
一般我们都使用下差,也就是对于个人电台而言,发射频率低于接收频率。
以深圳HAM应急台网中继站为例:
其上行频率为434.460MHz,下行频率为439.460MHz。
因此它的频差为-5MHz,也称为下差5MHz。
对于某些电台,可以直接设置上行频点和下行频点然后保存到一个频道里方便使用,有些电台的设置方法则是先设接收频率,然后设置差频数值及方向,保存到某个频道内.
三、亚音(CTCSS)
简单来讲,亚音是叠加在普通无线电收发信号中的一个很低频率的音频信号,发射时把这个低频的不可听到的信号(因此叫亚音)连续的叠加到频率上发射,对方只有接到这样的同样频率才接收之,用于抗干扰,或者不听不是给自己的信号。
亚音系统通常是指“连续单音控制静噪系统”(CTCSS-ContinuousToneCodedSquelchSystem),分编码〔控制〕和解码〔被控制〕两部分,通常在中继台上使用,用来区分、过滤噪音等。
亚音分发射亚音和接收亚音两种。
一般,为了能上中继,都是使用发射亚音,这样才能打开中继。
而中继自己采用的就是“接收亚音”,没有亚音的信号就被排斥了。
中继下来的信号有的不带亚音但也有带亚音的。
同样,自己接收时,为了能排斥自己不需要听的信号,也可以同样加上接收亚音。
这样,两个电台(或几个电台)之间也可以使用约定的亚音,用于排除外来干扰信号。
尽管说是亚音,但事实上是可以听到的,尤其是把亚音设置在高限(250Hz附近),或者接收机的低频频响比较好的时候。
因此,我们设置亚音的时候,都尽量设置的低一些,以免不必要的干扰。
设置了CTCSS被控制项目的中继台,只响应具有相同亚音的发射台对没有相应亚音的发射台发射的信号不响应,比如,深圳HAM应急台网中继站就设置了88.5Hz的亚音,如果你的电台不具有亚音编码功能,就不能打开该中继台。
另外有一种亚音是DCS(DigitalCodedSquelch),属于数字亚音,Motorola称为DPL,有104个亚音点(DPL少一些),更先进,是在语音前和发射结束前利用数字编码的形式发射。
这种亚音只能同时发射和接收(即不能设置只发射而不接收的)。
有一个误区:
发射亚音时,接收方只有设置到亚音接收才能接收。
事实上正相反!
发射亚音时,接收方设置到“非亚音接收状态”一定能接收,设置到“亚音接收状态”时,必须亚音类型一致、同时亚音码一致才能接收。
四、直发(PTT)
通常电台是在同一个频点上发射和接收的,使用者通过PTT(PUSHTOTALK)键来切换电台的接收/发射状态,按着按钮说话发射,松开收听。
在一个频点上收和发就是所说的“直发”,比如,433.800MHz、434.800MHz是深圳磨房网常用的业余无线电直发频点。
当然,同一个频点上,同时只能有一个设备进行发射,其他设备接收,如果同时2个人都在发射,他们的信号就会互相干扰,也就听不见了。
五、信道
可以实现更多的对讲机通话通路,将对讲机快速转到预设的通话频段,与其它用户进行通话。
一般的商业用对讲机通常是16信道,完全可以满足对讲机正常通话,过多的信道数对于容易造成操作的不便,并不适用于商业类用户。
作为全频段业余机,一般都有较多的信道数,基本上都有100个信道以上,如TH-7500就拥有110个信道。
这也是为了HAM玩家们的需要,需要更宽的频段,和更多通话群组。
具有一定的灵活
如何设置上中继站?
按照所购买的电台说明书,遵循以下步骤设定即可:
1、选定中继台的下行频率;
2、设置差频方向(上差/下差)和频差;
3、设置亚
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