FM-toistimet - Johdanto

VHF / UHF FM -toistimilla käyttäminen on yksi amatööriradion suosituimmista toiminnoista. Uuden kinkun kohdalla FM-toistimen toiminnot ovat usein ensimmäisiä ja yleisimpiä ilmakokemuksia, mutta toistimien käyttäminen edustaa myös merkittävää alkuvaihetta uuden kinkun voittamiselle. Integroitujen konseptien, kuten taajuusparien, äänimerkkien tai muiden kaavintamenetelmien, lähetin-vastaanottimen kanavaohjelmoinnin ja toistimen ilmaprotokollien hallitseminen on ensimmäinen merkittävä operatiivinen haaste, jonka monet kinkut kohtaavat uudessa harrastuksessaan.

Tämä artikkeli esittelee uuden kinkun FM-toistotoimintojen peruskäsitteet ja kuvaa korkean tason kuvan tyypillisestä FM-puhelimen toistimen anatomiasta ja toiminnasta. Tavoitteena on demystifioida toistimet ja auttaa äskettäin lisensoitua teknikkoa voittamaan kaikki toistimien alkuperäiset hämmennykset. Aloitetaan hyvällä aloittelulla kinkkuradiossa tukevalla pohjalla toistimissa!

Toistimen perustiedot:

Kuten nimestä voi päätellä, FM-toistin toistaa radiosignaalin. Se on vain amatööriradioasema, joka on suunniteltu erityistarkoitukseen siirtää signaaliasi heti, kun se vastaanotetaan. Tyypillisesti FM-toistinasema sijaitsee korkealla paikalla, ehkä mäellä tai vuorella tai suurissa torneissa tai rakennuksissa. Toistinasema voi myös lähettää uudelleen suurella teholla kuin operaattori käyttää toistimeen lähettävän kädessä pidettävän lähetin-vastaanottimen tai muun aseman kanssa. Seurauksena on, että FM-toistimen signaalin rele lähetetään paljon laajemmalla alueella kuin voit saavuttaa pelkästään asemallasi. Perushyöty on, että operaattorit, jotka ovat maantieteellisesti erotettu huomattavista etäisyyksistä, voivat käyttää toistinta radioyhteyden aikaansaamiseen, kun yksisuuntaiset operaatiot eivät ole mahdollisia tai käytännöllisiä erotuksen tai maaston takia.

Lisäksi, koska FM-toistin käyttää julkaistuja, muuttumattomia taajuuksia, se on kätevä tapa amatööreille kokoontua ilmaan. Amatöörioperaattoriryhmät käyttävät toistinta verkkojen ylläpitämiseen, ilmassa pidettäviin kokouksiin ennalta sovittuina aikoina, yleensä tiettyyn tarkoitukseen tai kiinnostavaan aiheeseen. Amatööriradiohätätilannetoimistot voivat myös kutsua koolle verkkoja toistimille koordinoidakseen hätäaputoimia laajassa alueella toistimen toiminta-alueella.

Vaikka amatöörit ympäri maailmaa käyttävät monentyyppisiä toistimia, yleisin tyyppi on FM-äänitoistin, joka käyttää VHF- tai UHF-taajuuksia. Mutta toistimia käytetään myös yhden sivukaistan tilassa, digitaalisissa tiloissa ja HF-taajuuksilla. Tässä artikkelissa viitataan melkein yksinomaan yleisimpiin VHF / UHF FM -toistimiin ääni- tai puhelintilassa.

FM-toistimen käyttö: 

Mitä sinun on tehtävä voidaksesi käyttää FM-toistinta lähetin-vastaanottimen kanssa? Tarkastellaan toistimen käytön käytännön näkökohtia esimerkin avulla. Sitten voimme rakentaa näitä perusasioita, jotta toistimen toiminnot ymmärretään perusteellisemmin.

Kun FM-toistin vastaanottaa signaalisi, sen on lähetettävä se uudelleen eri taajuudella. Se ei voi lähettää uudelleen samalla taajuudella, jota käytät toistimeen pääsemiseksi - mikä aiheuttaisi palautussilmukan, jossa toistimen vastaanotin “kuulee itsensä” lähettävän ja yrittää sitten lähettää itsensä uudelleen! Ongelmia siellä.

Taajuusparit: 

Sen sijaan toistimet käyttävät taajuuspareja: Yhtä taajuutta käytetään signaalien vastaanottamiseen toistimen käyttäjiltä ja toista taajuutta käytetään näiden vastaanotettujen signaalien uudelleenlähettämiseen. Tarkastele UHF 70-senttimetrikaistan esimerkkiä alla olevassa kuvassa. Jokainen kutsuva asema lähettää toistimeen käyttämällä 442.725 MHz. Jokainen asema tarkkailee toistinta 447.725 MHz taajuudella. Kun jalankulkijan HT-radiooperaattori lähettää signaalinsa (punaiset nuolet), toistin vastaanottaa 442.725 MHz-lähetyksen ja lähettää signaalin uudelleen 447.725 MHz: llä, jotta se voidaan vastaanottaa muille asemille, jotka tarkkailevat tätä toistimen taajuutta. Mikä tahansa muu asema, kuten SUV-matkaviestin (siniset nuolet), toimii täsmälleen samalla tavalla, lähettämällä alemmalla taajuudella 442.725 MHz ja kuuntelemalla korkeammalla 447.725 MHz taajuudella.

Näitä pariksi liitettyjä taajuuksia kutsutaan usein "kuuntelutaajuudeksi" ja "puhetaajuudeksi" kutsuvan operaattorin näkökulmasta katsottuna. Tietysti eri FM-toistimet käyttävät erilaisia ​​taajuusparia ja täysin erilaisia ​​amatöörikaistoja, ja tämä on vain yksi taajuuspariparametri 70 senttimetrin kaistalta.  

Offsetit: 

Huomaa esimerkissämme, että kuuntelutaajuuden (447.725 MHz) ja puhetaajuuden (442.725 MHz) ero on täsmälleen 5 MHz. Tätä toistimen pariliitettyjen taajuuksien välistä eroa kutsutaan offsetiksi tai siirtymäksi. Toistimien siirtymien vakioarvot määritetään kullekin kaistalle, mutta nämä ovat vain suosituksia. Useimmat toistimet noudattavat tavanomaisia ​​siirtymiä seuraavasti, mutta eivät kaikki:

Amatööri yhtye	Vakioero	Esimerkkipari, kuuntelu / keskustelu (MHz)
2 metrin kaista	0.6 MHz (600 kHz)	147.345 / 147.945 (+)
70 senttimetrin nauha	5 MHz	449.125 / 444.125 (-)
1.25 metrin kaista	1.6 MHz	224.940 / 223.340 (-)

Taajuusparin siirtymä voi olla positiivinen (+) tai negatiivinen (-). Toisin sanoen puhetaajuus voi olla korkeampi (+) tai alempi (-) kuin kuuntelutaajuus. Positiivinen tai negatiivinen muutos määräytyy aina puhetaajuuden suunnan suhteen kuuntelutaajuuteen. Joten toistimen yläpuolella olevassa kuvaesimerkissämme on negatiivinen siirtymä, koska puhetaajuus on matalampi kuin kuuntelutaajuus. Yllä olevan taulukon 2 metrin kaistaesimerkissä poikkeama on positiivinen, koska puhetaajuus (147.945 MHz) on korkeampi kuin kuuntelutaajuus (147.345 MHz).

Lähetinkanavat: Tässä vaiheessa saatat ihmetellä, kuinka voit käyttää radiota helposti tällä tavalla, siirtymällä kuuntelu- ja puhetaajuuksien välillä ilmapuhelun aikana. Se on todella yksinkertaista. Ohjelmoit radiokanavalle muistikanavan toistimelle, jonka kautta haluat kommunikoida. Kuten FM-toistin, ohjelmoitu muistikanava käyttää kahta eri taajuutta, kuuntelu- ja puheparia. Kun virität toistimen ohjelmoitua muistikanavaa, radio siirtyy automaattisesti lähetystaajuudelle aina, kun siirrät puhetta, ja se siirtyy automaattisesti takaisin kuuntelutaajuudelle, kun vapautat pikayhteysnäppäimen. Joten radioviestinnästä toistimen kautta tulee yhtä helpoksi kuin yksitaajuiset yksisuuntaiset kontaktit suoraan kahden aseman välillä.

Squelch Tones: Kuitenkin monet toistimet käyttävät yhtä ylimääräistä ryppyä, joka sinun on lisättävä kanavaohjelmointiisi, tai toistin ohittaa lähetyksesi. Toistin käyttää vastaanottimessaan usein erityistä kaarremenetelmää, ja sinun on sisällytettävä lähetykseen oikeat kalatiedot avataksesi toistimen kela. Yksi yleisimmistä Yhdysvalloissa käytetyistä toistimen äänentoistomenetelmistä on matalataajuinen ääni, jota lähetetään jatkuvasti äänisignaalin mukana. Jos tätä jatkuvaa ääntä ei lähetetä signaalissasi, toistimen kehystä ei avata eikä toistin vastaanota lähetystäsi.

Tämä kaareva menetelmä tunnetaan jatkuvatoimisella koodatulla kaarijärjestelmällä tai CTCSS: llä. (Joskus tätä kutsutaan kinkkuina myös PL-ääniksi, Motorola-tavaramerkki, joka viittaa ”yksityiseen linjaan”, mutta se ei ole ollenkaan yksityinen!) Toistin käyttää yhtä vahvistettua ääntä joukosta 42-standarditaajuuksia. Kun ohjelmoit kanavaa radiosi tietylle toistimelle, sinun on valittava toistimen käyttämä sopiva CTCSS-ääni ja varmistettava, että CTCSS-lähetystoiminto on aktivoitu kanavalle. Kun se on suoritettu oikein, lähetys sisältää automaattisesti valitun jatkuvan äänen ja toistin vastaanottaa mielellään signaalin. Toistimet suodattavat usein CTCSS-äänen uudelleenlähetyksistä niin, että vastaanottoasemat eivät kuule sitä äänenä.

Vakiojoukko CTCSS-ääniä (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

Toisinaan toistimen kaareutuksen menetelmiä toteutetaan joskus, vaikka Yhdysvalloissa CTCSS on yleisin. Digital-Coded Squelch (DCS) käyttää digitaalisen datan tai koodin virtaa toistimen kehyksen avaamiseen, kun taas yksinkertainen kantoaalto avaa kehyksen aina, kun RF-kantoaaltosignaali havaitaan (ts. Ei erityisiä oheisääniä tai koodeja).

Toistimen koordinointi: Voit todennäköisesti kuvitella, että jos kahdella saman taajuusparin toteuttavalla FM-toistimella on lähetysalueet, jotka ovat päällekkäisiä, syntyy merkittävä häiriöongelma. Esimerkiksi, yksi operaattori molemmissa toistimissa, voi aiheuttaa sen, että molemmat toistimet aktivoituvat, kun vain yksi aktivointi on tarkoitettu, mikä saattaa häiritä toistimen jatkuvaa viestintää vahingossa tapahtuvan aktivoinnin yhteydessä. Koska toistimilla on yleensä huomattava etäisyys, on tärkeää varmistaa, että toistimet on koordinoitu vastavuoroisten häiriöiden välttämiseksi. Toistimen maantieteellisen erottelun, lähetystehon sekä eri taajuusparien käyttö ja CTCSS: n tai muiden kaaviointimenetelmien huolellinen valinta auttavat välttämään toistimen ristiriitoja.

Alueelliset taajuuskoordinaattorit valitsevat operaattorit ja organisaatiot, joiden asemat voidaan toistaa. Koordinaattori suosittelee toistinparin taajuuksia ja muita asemaparametreja häiriöiden välttämiseksi. Taajuuskoordinaattori voi itsessään olla ryhmä tai organisaatio, joka koostuu toistotoiminnan harjoittajista tai klubin edustajista.

Ilmaprotokollat: Huomaa, että jokaisella FM-toistimella on säännöllisten operaattoreiden yhteisö, joka käyttää sitä, ja nämä yhteisöt pyrkivät kehittämään toistimen kannalta jotain persoonallisuutta. Joillakin toistimilla voi olla käytännöt tai säännöt, jotka on määritetty sen käyttöä varten. Esimerkiksi monilla laaja-alaisilla toistimilla (toistimilla, jotka saavuttavat erittäin laajan alueen) voi olla vain prioriteettia käyttävä liikennepolitiikka tai ”ei kalkkun pureskelua” -käytäntö. Toisin sanoen toistinoperaattorit haluavat pitää toistimen saatavana tärkeämpää kaukoliikennettä varten kuin ystäväsi kissan terveyden tarkistaminen tunnin mittaisen, tyhjän chit-chatin keskellä. Silti muut toistimet voidaan nimetä erityisesti pidennetylle rättipureskeluun, haukotukseen ja yleensä hauskanpitoon ilmassa FCC: n osan 97 määräysten mukaisesti. On hyvä idea seurata toistinta jonkin aikaa, ottaa yhteyttä toistimen operaattoriin, etsiä tietoa toistimesta verkossa tai tiedustele muiden kinkkujen kanssa, ennen kuin käytät toistinta laajasti. Tutustu toistimen persoonallisuuteen!

Monet FM-toistimet isännöivät säännöllisiä verkkoja määrättyinä aikoina. Tutustu toistimen tapahtumien aikatauluun ja suunnitelma välttää käyttöä aikataulun mukaisten verkkojen tai muiden on-air-tapahtumien aikana. Jos harjoitat QSO: ta ja toinen operaattori taukoaa ilmoittaakseen sinulle, että verkko alkaa pian toistimessa, anna ystävällisesti etuoikeutesi taajuudelle ja ehkä osallistu verkkoon, jos se kiinnostaa sinua.

Jos haluat ilmoittaa läsnäolostasi FM-toistimella, esimerkiksi ottaaksesi satunnaisen yhteyden, ilmoita vain kutsutunnuksesi lennossa - muita tarkistuksia ei tarvita! Monet matkaviestimiä käyttävät operaattorit tarttuvat ”matkapuhelimeen” kutsutunnukseensa selventääkseen, etteivät he ole kotonaan. Paikoista, jotka sijaitsevat muualla kuin rekisteröidyllä kotiasemalla, toimivat kinkut lisäävät usein sanan ”kannettava” kutsumerkkiin. Mutta ”CQ” (soittaa mihin tahansa asemaan) käytetään harvoin FM-toistimissa, ja suurin osa operaattoreista ohittaa myös foneettisen käytön, johtuen selkeästä, matalan kohinan luonteesta, joka on tyypillinen useimmille FM-toistimille.

Voit kuulla toistimessa kohteliaisuusääniä, jotka ilmaisevat toistetun lähetyksen lopun, ja nämä äänet korvaavat sellaisten termien käytön, kuten "yli" lähetyksen lopussa. Kuulet myös tyypillisesti toistimen tunnistavan itsensä joko Morse Code -äänimallilla tai tallennetulla tai elektronisella äänitunnuksella vähintään joka 10. minuutti. Hyvä nyrkkisääntö laajennetun QSO: n aikana on aseman tunnistaminen aina, kun toistin tunnistaa itsensä, mikä auttaa sinua pitämään FCC Part 10: n 97 minuutin tunnistussäännön.

Useimmissa satunnaisessa keskustelussa toistimen kautta yhteinen kieli ja tavallinen kohteliaisuus ovat normi. Kuulet muutaman Q-signaalin, jonka operaattorit syöttävät toistimissa, joten on syytä tuntea yleisimmin käytetyt Q-signaalit, kuten QSO, QSY, QRM, QSL ja muut. Mutta aloittelijalla on vähän vaikeuksia sopia heti useimpiin toistimiin.

Kuitenkin kun taktinen verkko kutsutaan FM-toistimeen, esimerkiksi julkisten tapahtumien viestintäoperaatioita tai hätäviestinnän taktista verkkoa varten, ilmaviestinnän satunnainen luonne vähenee huomattavasti, varsinkin jos verkko on kiireinen liikenteelle. Taktisen verkon aikana lähetykset ovat tiiviitä ja pisteellisiä, verkon ohjausaseman toteuttamilla erityisillä protokollilla. Voit oppia lisää taktisista verkkotoiminnoista tästä HamRadioSchool.com-artikkelista: Tactical Netts

Joten etsi FM-toistimet omalta alueeltasi, tarkkaile kutakin hetkeksi ja tee tutkimustasi. Sijoita radiokanavasi ohjelmoituasi ja siirry ilmaan yhden tai useamman toistimen avulla, joka sopii tarpeisiisi ja mieltymyksiisi!

Kuinka toistimet toimivat: 

Jos ymmärrät vähän siitä, kuinka FM-toistimet on suunniteltu ja miten ne toimivat, parannat ymmärrystä heidän lennonoperaatioista. Toistimet eivät ole kovin erilaisia ​​muista lähetinvastaanottimista, mutta muutamia erikoistuneita komponentteja on lisätty vaikuttamaan toistotoimintoon taajuusparien kautta ja automatisoimaan toistimen ohjaus. Katsotaanpa pintapilkki tyypillisen FM-toistimen kotelon alla. Seuraa alla olevaa yksinkertaistettua lohkokaaviota yksinkertaisimmasta toistinarkkitehtuurista.

Kaksipuolinen tulostin: Saapuvat RF-signaalit lähetysasemalta vastaanottaa toistimen antennilla ja ohjataan komponenttiin, jota kutsutaan duplekseriksi. Kaksipuolinen tulostin on laite, jonka avulla yhtä antennia voidaan käyttää samanaikaisesti kahden eri taajuuden lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Miksi tätä tarvitaan, kysyt?

Toistimen on välttämättä vastaanotettava ja lähetettävä samanaikaisesti, vaikkakin kahdella eri taajuudella. Kun suuritehoinen lähetin ja erittäin herkkä vastaanotin toimivat samalla kaistalla lähellä toisiaan taajuudella, lähettimen signaali hävittää vastaanottimen, vaikka lähetyksen ja vastaanoton viritetyt taajuudet eivät ole identtisiä. Tyypillinen vastaanotinjärjestelmä ei voi riittävästi hylätä tai suodattaa lähettimen voimakasta räjähdystä. Seurauksena on, että toistimen voimakas uudelleenlähetetty signaali peittää heikomman saapuvan signaalin kaukaiselta asemalta, mikä tekee toistimesta hyödytöntä ... ellei duplekseriä johdeta.


Kaksipuolinen tulostin on joukko resonanssipiirejä, jotka toimivat erittäin terävänä ja tehokkaana RF-suodattimena. Tämä toistimen vastaanottimen puolelle sovitettu suodatuspiiri pitää lähettimen taajuuden poissa vastaanottimesta - lähetystaajuus hylätään, eikä sen anneta edetä vastaanottimelle, mutta toistimen normaalin vastaanottotaajuuden annetaan kulkea. Lisäksi duplekseri hylkää normaalin vastaanottotaajuuden lähetyspuolella edellyttäen, että kaikki vastaanotettu signaalin voimakkuus on suunnattu vastaanottopuolen polulle, samalla kun sallitaan lähetyssignaalin siirtyminen antennille esteettä.




Vaihtoehto duplekserin käytölle toistimessa on järjestää erilliset antennit lähettämistä ja vastaanottamista varten, jotka on fyysisesti erotettu huomattavalla etäisyydellä, jotta voimakas lähetetty signaali ei ylikuormita vastaanotinta. Tämän järjestelyn aiheuttamien fyysisten haasteiden ja pitkien syöttölinjojen vuoksi yleisin skenaario on duplexerin käyttö yhdellä antennilla.

Duplexerit rakennetaan tyypillisesti sylinterimäisiksi onteloiksi erittäin johtavasta materiaalista, kuten hopeasta, ja yleensä vähintään at aallonpituudeltaan käytetyillä toistimien taajuuksilla. Ontelo ja siihen liittyvät komponentit on suunniteltu erittäin korkean Q: n resonanssipiireiksi, mikä tarkoittaa, että vain hyvin kapea taajuusalue on resonanssi ja kulkee piirin läpi hyvällä hyötysuhteella. (Katso Q: n lisämääritelmä artikkelistamme, Antenni Q-kerroin.) Tällä tavalla duplekserin ontelot toimivat erittäin terävinä suodattimina, jotka voidaan virittää kulkemaan vain kapea taajuuskaista vastaanottimen tai toistimen lähetyskaistalla .

Katso lisätietoja kaksipuolisten toimintojen tyypeistä BridgeCom Systemsissä.

Ohjain: Toistin käyttää automaattista ohjausta, koska yksikään ohjausoperaattori ei ole jatkuvasti mukana sen toiminnoissa. Toistimen ohjain on elektroninen laite, joka on toiminnallisesti sijoitettu toistimen vastaanottimen ja lähettimen väliin toistimen toimintojen ohjaamiseksi.

Ohjain hyväksyy vastaanottimen lähettämät audiosignaalit ja reitittää ne lähettimen tuloon. Ohjain aktivoi lähettimen automaattisesti, kun signaalit vastaanotetaan uudelleenlähetystä varten, se aloittaa toistimen aseman tunnistustiedot asianmukaisella säännöllisyydellä ja tallentaa dataa tai ääntä aseman kutsutunnuksen, kohteliasävyjen ja muun tiedon lähettämistä varten.

Ohjain voi myös havaita erityisäänet tai muut signaalit, jotka aseman operaattori on lähettänyt etäohjaimelle ohjaustoimintojen toteuttamiseksi tai muuttamiseksi. Esimerkiksi toistinoperaattori voi lähettää DTMF-äänisarjoja vastaanottimelle puhelinlaastarin, radioyhteyden, aloittamiseksi tavanomaiseen puhelinmaan linjaan. Muut ohjaustoiminnot voivat muuttaa toistimen lähtötehoa, kohteliasävyjä, sen keskeytysajan kestoa, jonka aikana toistin jatkaa lähettämistä vastaanotetun signaalin lopettamisen jälkeen, tai muita toimintoja.

Se on Wrap: 

Kaksipuolinen tulostin ja ohjain ovat modernin FM-toistinaseman kaksi merkittävintä komponenttia, jotka lisäävät normaalia lähetin-vastaanottimen lähetys- ja vastaanottotoimintoja, mutta ne eivät ole ainoat. Muista, että yllä oleva lohkokaavio on yksinkertaisin kuvaus ja monet FM-toistimet sisältävät muita erikoistuneita komponentteja tiettyihin toimintoihin, mukaan lukien virranhallinnan komponentit toistimen eri osissa.

Toivon, että tämä johdanto FM-toistimiin auttaa muutamia uusia kinkkuja selviytymään alkuperäisten toistotoimintojen haasteista. Toistimista on paljon opittavaa, paljon enemmän kuin mitä tässä lyhyessä johdannossa esitetään, mutta täällä olevien tietojen tulisi olla riittäviä aloittelijan aloittamiseksi tieltä monta FM-toistimen hauskaa!

Jätä viesti 

viestiluettelo