Кіріспе

Байланыс жүйесі
Жердегі жылжымалы радио жүйесі (LMRS) – екі жақты радио қабылдағыштардан (бір құрылымда аудио таратушы және қабылдағыш) тұратын, адамдар арасындағы дауыстық байланыс жүйесі. Бұл қабылдағыштар стационарлық (базалық станциялар), жылжымалы (көліктерге орнатылған) немесе портативті (қолға ұсталатын қабылдағыштар, мысалы, «воки-токилер») болуы мүмкін. Қоғамдық жердегі жылжымалы радио жүйелері коммерциялық кәсіпорындарға қолжетімді, олар ақы төлемелі түрде халыққа байланыс қызметтерін ұсынады. Мысалы, ұялы телефон және шақыру қызметтері осыған жатады. Жеке жердегі жылжымалы радио жүйелері полиция, өрттен қорғау, жедел жәрдем және басқа да мемлекеттік органдар сияқты қоғамдық қауіпсіздік ұйымдарының қолданысына арналған. Оларға пайдалану үшін эксклюзивті жиіліктер бөлінеді. Бизнес, өнеркәсіп және құрлық көлігі салаларындағы кәсіпорындар үшін коммерциялық жеке жердегі жылжымалы жүйелер қолжетімді. Көптеген жиіліктер басқа пайдаланушылармен ортақ пайдаланылады. Жердегі жылжымалы радио жүйелері VHF немесе UHF жолақтарындағы арналарды пайдаланады, себебі осы қысқа толқын ұзындықтарында қолданылатын антенналар көліктерге немесе қолға ұсталатын қабылдағыштарға орнатуға қолайлы. Трансмиттердің қуаты әдетте бірнеше ваттқа дейін шектеледі, бұл жердің сипаттамасына байланысты сенімді жұмыс радиусын қамтамасыз етеді. Биік ғимараттарға, төбелерге немесе тау шыңдарына орнатылған репитерлер (қайталаушылар) арқылы жабылу аймағын кеңейтуге болады. Ескі жүйелер AM немесе, көбінесе, FM модуляциясын пайдаланады, ал кейбір жаңа жүйелер деректерді де таратуға мүмкіндік беретін цифрлық модуляцияны қолданады. Көптеген (30 174 МГц) жүйелер симплекс режимінде жұмыс істейді, яғни бірнеше радио бір радио арнасын бөліседі. Бір уақытта тек бір радио хабар тарата алады. Қалған уақытта трансивер әдетте қабылдау режимінде болады, сонда пайдаланушы арнадағы басқа радиоларды ести алады. Сөйлесу үшін пайдаланушы «сөйлеу үшін басу» түймесін басады, ол трансивердің таратуын қосады.

Әскери мақсатта

Жердегі ұялы радио жүйелері әскерилер тарапынан кеңінен қолданылады. Радиоспектрдегі жекелеген жиіліктер олардың қолданысына резервтелген. Бұған 30-50 МГц жиілік диапазонының бөліктері, сондай-ақ 138-144, 148-150.8 және 380-400 МГц жиілік диапазондарының толығымен, ал 406-420 МГц жиілік диапазонының бір бөлігі ортақ пайдалану үшін бөлінген.

Коммерциялық пайдалану

Әлемдегі көптеген кәсіпорындар мен өндірістер осы радиоларды, әсіресе тұрақты жерден ұялы пайдаланушыларға (яғни базалық станциядан ұялы құрылғылар паркіне) байланыс құралы ретінде пайдаланады. Коммерциялық радиолар әдетте VHF және UHF жиілік жолақтарында қол жетімді. 30–50 МГц (кейде «Төменгі VHF жолағы» немесе «Төменгі жолақ» деп аталады), 150,8–174 МГц (кейде «Жоғары VHF жолағы» немесе «Жоғары жолақ» деп аталады), 450–470 МГц «UHF». Көптеген үлкен елді мекендерде 470-ден 512 МГц-ге дейін қосымша UHF жиіліктері бар. Сондай-ақ, LMR үшін 220 МГц жиілігінде шағын сегмент бар, бірақ ол сирек қолданылады. 800 МГц жолағы (851–866 МГц) АҚШ-тың көп бөлігінде кеңінен қолданылады. Жиіліктер қоғамдық қауіпсіздік және өнеркәсіптік пайдаланушыларға бөлінген. 900 МГц жолағы (935–940 МГц) тек өнеркәсіптік пайдаланушылар үшін ғана қол жетімді. Соңында, қоғамдық қауіпсіздік органдарына 758–806 МГц жиілік жолағы эксклюзивті түрде бөлінген. Төменгі жолақ ұзақ қашықтықта байланыс мүмкіндігін ұсынады, бірақ 9 футқа (3 метрге) дейін жететін ұзын мобильдік антенналарды қажет етеді. VHF жолақтары ашық ауада, су үстінде және көптеген басқа да қолдануларда жақсы жұмыс істейді. UHF жолақтары әдетте қалалық ортада және ғимараттар сияқты кедергілерді жеңуде жақсы нәтижелер көрсетеді. Коммерциялық және қоғамдық қауіпсіздік пайдаланушылары АҚШ-та АҚШ Федералды байланыс комиссиясынан лицензия алуға міндетті.

Қайталаушылар

Мобильді және портативті станциялардың радиусы көбінесе жер бедеріне байланысты үштен жиырма шақырымға дейін (~5-32 км) болады. Осы станциялардың радиусын арттыру үшін ретрансляторларды пайдалануға болады. Олар әдетте радиусты арттыру үшін төбелер мен ғимараттарға орналастырылады. Ретрансляторларда бір немесе бірнеше қабылдағыштар және контроллері бар хабар таратушы болады. Контроллер, кіріс арналарының бірінде тасымалдаушыны анықтағанда, яғни пайдаланушы сөйлеп жатқанда ретрансляторды қосады. Ретранслятор радиосигналды қабылдайды, оны шуды жою үшін сүзгіленген аудиосигналға түрлендіреді және бірінші сигналға кедергі келтірмеу үшін оны екінші арнада қайта жібереді. Бұл сигналды ретранслятордың кеңейтілген тыңдау аймағындағы екінші екі жолды радио қабылдайды. Екінші пайдаланушы екінші арнада жауап бергенде, бұл жартылай дуплекс әңгіменің екінші жартысын білдіреді, оның сигналы ретранслятормен қабылданып, бірінші арнада бірінші пайдаланушыға қайта жіберіледі. Көптеген контроллерлер сонымен қатар үздіксіз тонды кодталған Squelch жүйесінің (CTCSS) тондарын декодтайды, бұл ретрансляторға тек станция белгілі бір алдын ала бағдарламаланған кодты жіберген жағдайда ғана жұмыс істеуге мүмкіндік береді, соның арқасында рұқсатсыз станциялар ретрансляторды пайдалана алмайды. Сонымен қатар, ретрансляторлар биік жерлерге орналастырылғандықтан, бірдей жиіліктегі алыс станциялардың араласуына да жол бермейді. Станция идентификациялау ережелеріне сәйкес, станция идентификациясын шығару үшін Морзе коды немесе синтезделген дауыс модулі қолданылуы мүмкін. Өз жиіліктерін пайдалануға рұқсат алған ірі пайдаланушылар осы талаптан босатылуы мүмкін. Ретрансляторлар дуплекстерді пайдаланады. Бұл әдетте алты, сегіз, кейде төрт бөліктен тұратын ойық сүзгілер. Олар бір антенна мен коаксиалдық кабельді пайдалануға мүмкіндік беретін таратушы мен қабылдағыш сигналдарын бір-бірінен бөліп тұрады. Бұл шешім өте тиімді және орнату оңай болғанымен, ылғал мен температура сияқты факторлар дуплекстердің жұмысына әсер етуі мүмкін. Сондықтан, көп жағдайда дуплекстер мен коаксиалдық кабельдерге ылғалдың енуін болдырмау үшін кептіргіш орнатылады, сондай-ақ олар орнатылған жылытылатын ғимараттар да қолданылады. Сондай-ақ, жоғары сапалы коаксиалдық кабельдер, жалғағыштар және антенналар қолданылуы керек, өйткені бір антенна екі антенналық жүйеге қарағанда кешірімсіз, себебі кез келген RF-саңылау немесе нашар байланыс ретранслятордың сенімділігі мен жұмысын нашарлатуы мүмкін. Кейбір жағдайларда, ретранслятордан және дуплекстерден шығатын кабельдерді осы мәселелерді азайту үшін реттеу қажет. Екі антенналық жүйелерде екі антенна және таратушы мен қабылдағыштан жүретін екі коаксиалдық кабель болады. Әдетте, екі жүйені оқшаулау үшін үш қабатты қорғанышпен жабдықталған коаксиалдық кабельдер және/немесе төмен шығынды Heliax кабельдері қолданылады. Егер мұнарадағы кеңістік шектеулі болмаса немесе массив құруға орын болса, екі антенналық жүйелер көбінесе қолданылады. Екі антенналық жүйелердің жалғыз мәселесі – антенналарды оқшаулау, сонда қабылдағыш таратушы шығарып жатқанды қабылдамайды. Егер осылай болса, микрофонды динамикке жақын қойғанда естілетін кері байланыс сияқты цикл пайда болады. Бұл жағдайда ретранслятор өзінің сигналын күшейтеді, осылайша ол өшірілгенге дейін немесе TOT (уақыт өлшегіші) бітіп қалғанға дейін жалғасады. Бұл мәселені шешу үшін антенналарды бір-бірінен бірнеше толқын ұзындығы қашықтықта, қарама-қарсы тік жазықтықта орналастыру керек. Мысалы, қабылдағыш антенна тік поляризацияланған, ал таратушы антенна қабылдағыш антеннадан бір толқын ұзындығы (немесе одан да көп) төмен орналастырылған, бірақ тік поляризацияны сақтау үшін 180° бұрылған. Антенналардың тікелей жоғары және төмен жағында нөлдік аймақтары бар болса, бұл өте жақсы нұсқа, себебі басқа антеннаны нөлдік аймаққа орналастыруға болады және ол оған көп әсер етпейді. Антенналар да ретрансляторға қосылуға тырысатын станциялар сияқты поляризацияланған болуы керек – көбінесе тік поляризацияланған.

Спектрдегі кедергілер

2005 жылдың қараша айында Канаданың Онтарио штатындағы Оттава қаласында көптеген автоматты гараж есіктері күрт жұмысын тоқтатты, себебі оларды ашатын қашықтан басқару құрылғыларына күшті радиосигнал кедергі келтірді. 2004 жылдың жазында гараж есіктерін басқарушылар АҚШ әскери базаларының маңында ұқсас жағдайларды байқады. 390 МГц жиілігіндегі күшті радиосигналдар гараж есіктерін ашуға кедергі келтірді. Бір техник мұны айқайға қарсы сыбырға теңеді. Отандық қорғаныс қажеттіліктерін қамтамасыз ету және мемлекеттік органдардың электромагниттік спектрді тиімді пайдалануына бағытталған талаптарды орындау мақсатында Қорғаныс министрлігі (ҚМ) елдің әскери объектілеріне жаңа Жерлік мобильді радиостанцияларды орналастыруда. Жаңа Жерлік мобильді радиостанциялар 380 МГц (МГц) – 399,9 МГц жиілік диапазонында жұмыс істейді, бұл диапазонды бірнеше жылдан бері лицензиясыз, аз қуатты гараж есіктерін ашатын құрылғылар да пайдаланып келеді. ҚМ бұл спектрді бірнеше ондаған жылдар бойы пайдалануға уәкілді болғанымен, 380 МГц және 399,9 МГц аралығындағы Жерлік мобильді радиостанцияларды пайдалануы салыстырмалы түрде жаңа. ҚМ жаңа радиостанцияларды енгізуімен және 380–399,9 МГц жиілік диапазонын пайдалануды ұлғайтуымен гараж есіктерін ашатын құрылғыларды пайдаланушылардың кейбіреулері жаңа радиостанциялардан туындаған кедергілердің салдарынан әртүрлі деңгейде жұмыс істемеушілікке тап болды. Дегенмен, гараж есіктерін ашатын құрылғылар лицензиясыз жұмыс істейтіндіктен, олар уәкілді спектр пайдаланушыларынан келетін кез келген кедергіні қабылдауға міндетті. Бұл талап Федералдық байланыс комиссиясының (FCC) ережелерінің 15-тарауында белгіленген. Гараж есіктерін ашатын құрылғылар және басқа да лицензиясы жоқ құрылғылар көбінесе «15-тарау құрылғылары» деп аталады. Конгресс GAO-дан ҚМ-нің жақында Жерлік мобильді радиостанцияларын орналастыруынан туындаған спектрлік кедергілерді зерттеуді сұрады. Атап айтқанда, Конгресс бізден (1) АҚШ-тағы әскери объектілерде мобильді радиостанцияларды сынау және пайдаланумен байланысты спектрлік кедергілердің ауқымын анықтауды, (2) ҚМ-нің Жерлік мобильді радиожүйесін әзірлеу кезінде спектрлік кедергілерді анықтау және болдырмау үшін жасаған күш-жігерін қарастыруды және (3) мәселені шешуге бағытталған күш-жігерді анықтауды өтінді.