V/UHF波段通信知识必备
V/UHF波段业余中继通信初探

🏠 首页 《无线电》杂志 2005年 🔗 第3期 🔗 第43页 分类:电脑·单片机·通信 🔗 刘虎 🔗

城市高楼林立,在开阔地有效距离为一二十千米的电台,有时只能联络两三千米,这时无线电爱好者自然会想到中继通信。其实何止城市移动通信,为了沟通两个城市的U/V段业余网络,为了新手能用较简单的设备通联更多的电台,甚至为了方便爱好者在室内移动通信,业余中继都可以发挥作用。中继通信在国内已有丰富的实践经验。

业余中继通信的有关概念

业余电台依靠中继站(Repeater)对电波的转发而建立通信,就是中继通信。中继站是一种自动接力设备,当它接收信号以后,便启动发射机,把信号转发出去(附图)。由于中继站具有很好的接收性能和比较大的发射强度,所以通过它的转发,通信距离可以明显延长。习惯上,把中继站的接收频率称为上行频率,发射频率称为下行频率。上行频率和下行频率的差值,叫做频差。频差的大小各地不尽相同, 推荐标准是: UHF段,5MHz; VHF段,0.6MHz。通常上行频率低于下行频率。

图1
图1 🔍原图 (622×397)

除上述的这种“单向转发”的中继站外,还能见到双向中继站、同频中继站等。前者具有两部完整的收发信机甲和乙,甲接收时乙发射,乙接收时则甲发射。通信各方可以工作在两组完全没有关系的频率上(例如一个在V段,另一个在U段)。双向中继可作沟通数个频道,链接两个相邻城市的中继站等用途。同频中继,顾名思义,就是收和发都使用一个频率。由于技术原因,业余同频中继只是接收的时候录音,接收完毕后把录音内容发送出去,收和发并未同时进行,故又称“录音中继”。

中继机容易被干扰启动,最常见的防范技术是亚音静噪(CTCSS,连续音频代码静噪)。亚音是一种频率较低的音频信号。安装亚音静噪功能的中继站只有收到带有特定亚音(例如88.5Hz)的信号才转发,否则视为“没有收到信号”。CTCSS能够避免偶然干扰和一部分人为干扰,但对于稍懂技术的干扰者就无能为力了。同时,它还提高了对用户设备的要求,因此只有在万不得已的情况下才采用。

利用中继站实现中继通信

使用中继站,必须在上行频率发射,下行频率接收。例如中继上行频率是434.225MHz,下行频率是439.225MHz,则我们应该把439.225MHz设置成为接收频率,把434.225MHz设置为发射频率;或者在439.225MHz的基础上设置5MHz的“频差”。若中继采用了亚音静噪,则必须给设备设置对应的亚音。当然,只需让发射的信号带有亚音就行了,接收是否采用无关紧要。

当一切设置就绪,在频率空闲的情况下,应先测试能否“上”中继。多数中继被启动以后,即使接收到的信号消失,仍会继续发射一个较短的时间。这个延时发射可在松开PTT的瞬间被收到,发出“嚓”的一声。只要通信各方都能“上”中继,就能建立中继通信,后面的操作和同频单工(即“直频”)通信类似。

中继通信的注意事项

由于多径效应等原因,在移动时信号常有衰落。经过中继转发,就成了“断断续续”的信号。发生这种情况时要主动通知对方暂停移动或加大发射强度。

中继站在一个时刻只能转发一个电台的信号,是一种有限的资源。在使用之前,必须先守听,以免贸然发射引起干扰。每次占用的时间不要太长,联络应简洁,完成必要的通信内容即可。在中继繁忙时,应优先采用同频单工通信。

任何一个信号,只要经过中继转发,就“广播”到了整个覆盖区,将会有很多爱好者听到。因此通信用语要严肃正规,更不能把中继变成几个人的聊天工具。在通信过程中,必须经常播报自己的呼号,对方讲完以后,要间隔几秒钟的时间再发射,以便其他有需要的电台能够插入。

中继与应急通信

业余应急通信在平时主要起到及时报警的作用。当业余爱好者遇险或者发现险情时,利用业余电台能及时通报情况,争取救援。中继频率上往往随时都有多个电台守听,并且通过中继站易于实现统一指挥,集中调度。这对应急通信是有利的。

担负应急通信任务的中继站,不宜采用包括亚音静噪在内的任何限制措施。应急通信不限于业余电台,必须考虑与非业余电台的协同问题。况且,真正遇到紧急情况时,没有合适的设备,或者情急之下忘记如何设置都是可能的。采取亚音静噪等措施,无疑增大了应急通信的难度。

中继通信的缺点也差不多是致命的,那就是整个网络的可靠性几乎依赖于中继站。长期采用中继通信的无线电爱好者往往忽视同频单工通信。一旦遇到地震等灾难事件,造成中继停机,要建立通信网就需要相当长的协调时间,这对应急通信十分不利。因此,平时关于应急通信的演练,要充分考虑中继站突然故障的情况,约定统一的应急频率(如433.500MHz),训练人工转信技术。有条件的地方,应该准备移动式中继站或车载设备。

发展趋势

业余中继通信的长远发展有多种可能,包括采用更小的功率和更高的频率(1.2GHz)、开展数字接力通信、研制基于数字信号处理的同频中继等。从国内目前实际发生的情况看,有3个主要方向:

一是进一步完善主要城市和爱好者集中地的中继建设,使多数地区实现良好覆盖;二是在高地、山顶建设大覆盖范围的枢纽中继站,同时覆盖几个城市;三是在频率资源丰富的情况下多个城市的中继无线联网,构成超大规模的U/V段通信网络。这些方向目前均有很大发展,比如西安的无线电爱好者在秦岭终南山建立中继站,同时覆盖了渭河平原上的多座城市;成都、德阳、绵阳的爱好者多次做三座城市的中继链路试验。需要说明的是,中继通信的发展必须处于国家政策的框架内。

文/刘虎