Введение

Радиоретранслятор – это комбинация радиоприёмника и радиотранслятора, принимающего сигнал и переизлучающего его, чтобы обеспечить большую дальность связи для двухсторонней радиосвязи. Ретранслятор, расположенный на возвышенности, позволяет двум мобильным станциям, находящимся вне прямой видимости друг для друга, осуществлять связь. Ретрансляторы используются в профессиональных, коммерческих и государственных системах мобильной радиосвязи, а также в любительской радиосвязи. Системы ретрансляции используют две различные радиочастоты: мобильные станции передают на одной частоте, а ретрансляторная станция принимает эти передачи и переизлучает их на другой частоте. Поскольку ретранслятор должен передавать одновременно с приёмом сигнала и может даже использовать одну и ту же антенну для передачи и приёма, необходимы частоселективные фильтры для предотвращения перегрузки приёмника передаваемым сигналом. Некоторые ретрансляторы используют два разных диапазона частот для обеспечения изоляции между входом и выходом или для удобства. В спутнике связи транспондер выполняет аналогичную функцию, но транспондер не обязательно демодулирует ретранслируемые сигналы.

Полная дуплексная работа

Ретранслятор – это автоматическая радиорелейная станция, обычно расположенная на вершине горы, высоком здании или радиомачте. Он обеспечивает связь между двумя или более базовыми, мобильными или портативными станциями, которые не могут напрямую взаимодействовать друг с другом из-за расстояния или препятствий между ними. Ретранслятор принимает сигнал на одной радиочастоте (называемой "входной" частотой), демодулирует его и одновременно ретранслирует информацию на своей "выходной" частоте. Все станции, использующие ретранслятор, передают на его входной частоте и принимают на выходной частоте. Поскольку ретранслятор обычно расположен выше других радиостанций, использующих его, дальность их связи значительно увеличивается. Так как передатчик и приемник работают одновременно, необходима изоляция, чтобы собственный передатчик ретранслятора не ухудшал работу его приемника. Если передатчик и приемник ретранслятора недостаточно изолированы, передатчик ретранслятора снижает чувствительность приемника. Эта проблема аналогична ситуации на рок-концерте, когда слабый сигнал разговора не слышен из-за гораздо более сильного сигнала музыки. Как правило, изолировать приемник от передатчика легче, максимально увеличив разницу между входной и выходной частотами. При работе через ретранслятор мобильные станции должны передавать на частоте, отличной от выходной частоты ретранслятора. Хотя площадка ретранслятора должна обеспечивать одновременный прием и передачу (на двух разных частотах), мобильные станции могут работать в одном режиме за раз, попеременно принимая и передавая сигнал; поэтому мобильным станциям не требуются громоздкие и дорогие фильтры, необходимые на площадке ретранслятора. Мобильные станции могут иметь возможность выбора режима "связь в обход" для передачи и приема на одной и той же частоте; этот режим иногда используется для локальной связи в пределах досягаемости мобильных устройств.

Разделение частот: вход к выходу

Не существует жёстких правил относительно разнесения входных и выходных частот для всех радиоретрансляторов. Любое разнесение, при котором разработчик может обеспечить достаточную изоляцию между приемником и передатчиком, будет работать. В некоторых странах, в рамках определенных радиослужб, существуют согласованные нормы или интервалы, предписанные лицензией системы. Например, для входных и выходных частот в Соединенных Штатах: любительские ретрансляторы в диапазоне 144–148 МГц обычно используют разнесение 600 кГц (0,6 МГц), в диапазоне 1,25 метра – 1,6 МГц, в диапазоне 420–450 МГц – 5 МГц, а в диапазоне 902–928 МГц – 25 МГц. Системы в диапазоне 450–470 МГц используют разнесение 5 МГц, при этом входная частота выше выходной. Пример: входная частота – 456,900 МГц, выходная – 451,900 МГц. Системы в диапазоне 806–869 МГц используют разнесение 45 МГц, при этом входная частота ниже выходной. Пример: входная частота – 810,1875 МГц, выходная – 855,1875 МГц. Для военных систем рекомендуется использовать разнесение не менее 10 МГц. Это лишь несколько примеров. Существует множество других интервалов между входными и выходными частотами в функционирующих системах.

Одинаковые частоты

Ретрансляторы одной и той же полосы работают с входными и выходными частотами в одной и той же полосе частот. Например, в американской двусторонней радиосвязи диапазон 30–50 МГц является одной полосой, а 150–174 МГц – другой. Ретранслятор с входной частотой 33,980 МГц и выходной частотой 46,140 МГц является ретранслятором одной полосы. В ретрансляторах одной полосы центральной конструктивной проблемой является предотвращение самовозбуждения передатчика ретранслятора, которое может мешать приему. Уменьшение влияния передатчика на приемник входной частоты называется изоляцией.

Система дуплексирования

В однодиапазонных ретрансляторах изоляция между передатчиком и приемником может быть обеспечена использованием одной антенны и устройства, называемого дуплексером. Это устройство представляет собой настроечный фильтр, подключенный к антенне. В данном примере рассмотрим тип устройства, называемый полосно-пропускным дуплексером. Он пропускает (или позволяет проходить) полосу (или узкий диапазон) частот. Дуплексерный фильтр имеет два плеча: одно настроено на прохождение входной частоты, другое – на прохождение выходной частоты. Оба плеча фильтра подключены к антенне. Приемник ретранслятора подключается к приемному плечу, а передатчик – к передающему плечу. Дуплексер предотвращает ухудшение чувствительности приемника со стороны передатчика двумя способами. Во-первых, приемное плечо значительно ослабляет несущую частоту передатчика на входе приемника (обычно на 90-100 дБ), предотвращая перегрузку (блокировку) входной цепи приемника. Во-вторых, передающее плечо ослабляет широкополосный шум передатчика на частоте приемника, также обычно на 90-100 дБ. Благодаря тому, что передатчик и приемник работают на разных частотах, они могут функционировать одновременно, используя одну антенну.

Современный

Кросс-диапазонные ретрансляторы иногда являются частью правительственных транковых радиосистем. Если одно сообщество использует транковую систему, а соседнее – обычную, для связи с другим сообществом может быть назначена группа переговоров или подгруппа ведомственной сети. Например, если сообщество работает на частоте 153,755 МГц, передача в группе переговоров транковой системы будет ретранслироваться на 153,755 МГц. Сигналы, принимаемые базовой станцией на частоте 153,755 МГц, будут передаваться по транковой системе в назначенной группе переговоров. В обычных правительственных системах кросс-диапазонные ретрансляторы иногда используются для связи между двумя ведомствами, использующими радиосистемы в разных диапазонах частот. Например, пожарная служба в Колорадо работала на канале 46 МГц, а полиция – на канале 154 МГц, и они построили кросс-диапазонный ретранслятор для обеспечения связи между ними. Если одна из систем работает в симплексном режиме, ретранслятор должен иметь логику, предотвращающую одновременное включение передатчика в обоих направлениях. Для соединения несовместимых базовых станций иногда используются компараторы голосования с матрицей управления передатчиком.

Исторический

При изучении записей старых систем, примеры коммерческих систем с использованием межполосной связи были обнаружены во всех радиослужбах США, где это допускалось правилами. В Калифорнии специальные системы с межполосными ретрансляторами существуют как минимум с 1960-х годов. Исторические примеры межполосных систем включают:

Пожарная служба округа Солано (бывшая Служба пожарной радиосвязи): вход 46.240; выход 154.340. Эта система была демонтирована в 1980-х годах и теперь является ретранслятором в той же полосе частот. Пожарная служба округа Мид-Вэлли, Фресно (бывшая Служба пожарной радиосвязи): вход 46.140; выход 154.445. Эта система была демонтирована в 1980-х годах и теперь является ретранслятором в той же полосе частот. Департамент парков и отдыха округа Санта-Клара (бывшая Служба лесной радиосвязи): вход 44.840 МГц; выход 151.445 МГц. Эта система была демонтирована в 1980-х годах и теперь является ретранслятором в той же полосе частот. Штат Калифорния, Управление губернатора по чрезвычайным ситуациям, Пожарная служба (бывшая Служба пожарной радиосвязи): вход 33.980 МГц; выход 154.160 МГц. В коммерческих системах производители прекратили выпуск межполосного мобильного радиооборудования, соответствующего требованиям систем общественной безопасности, в начале 1980-х годов. В то время некоторые системы были демонтированы из-за отсутствия нового радиооборудования. Спорадическое ионосферное распространение может сделать частоты 46 МГц и ниже неработоспособными летом.

В качестве ссылок

На протяжении десятилетий перекрестные ретрансляторы использовались как фиксированные каналы связи. Эти каналы могут использоваться для дистанционного управления базовыми станциями, расположенными на удаленных объектах, или для передачи аудиосигнала с площадки приемника разноса (голосования) обратно в систему объединения разноса (компаратор голосования). Некоторые устаревшие каналы связи работают в диапазоне 150–170 МГц в США. Изменения в правилах Федеральной комиссии по связи США (FCC) запретили использование каналов связи на 150 МГц после 1970-х годов. Более современные каналы связи чаще встречаются в диапазонах 72–76 МГц (средний диапазон), в промежуточных каналах 450–470 МГц или на частоте 900 МГц. Эти каналы, известные как фиксированные станции в системе лицензирования США, обычно соединяют площадку оборудования с диспетчерским центром.

Ретрансляторы для автомобилей

Современные любительские радиостанции иногда имеют встроенную функцию кросс-диапазонного репитера. В коммерческих системах кросс-диапазонные репитеры иногда используются в автомобильных ретрансляторах. Например, портативная радиостанция на 150 МГц может связываться с маломощным приемопередатчиком, установленным в транспортном средстве. Маломощная радиостанция ретранслирует передачи с портативного устройства через мощный мобильный радиопередатчик транспортного средства, который имеет значительно больший радиус действия. В таких системах портативная радиостанция работает, пока находится в зоне действия маломощного мобильного репитера. Мобильная радиостанция обычно работает в другом диапазоне, чем портативная, чтобы снизить вероятность взаимных помех между передатчиками. Например, компания Motorola выпускала автомобильную репитерную систему под названием PAC*RT, которая была доступна для использования с портативными радиостанциями на 150 МГц или 450 МГц и совместима с некоторыми мобильными радиостанциями Motorola. В 1980-х годах компания General Electric Mobile Radio разработала радиостанцию для служб экстренной медицинской помощи на 463 МГц, оснащенную автомобильным репитерным каналом на 453 МГц для связи с портативным устройством. Эти системы связаны со сложной инженерной задачей. Если в одном месте находятся два автомобильных радио, необходимо установить протокол, чтобы передача с одного портативного устройства не активировала два или более мобильных передатчиков. Motorola использует иерархическую систему в PAC*RT: каждый репитер передает тональный сигнал при включении, поэтому используется только последний включенный репитер на площадке. Это предотвращает одновременную работу нескольких репитеров. Автомобильные репитеры сложны, но могут быть менее дорогими, чем разработка системы, охватывающей большую территорию и работающей со слабыми сигналами портативных радиостанций. Некоторые измерения радиосигналов показывают, что передатчики портативных радиостанций создают принимаемые сигналы на базовой станции на один-два порядка (10-20 децибел или в 10-100 раз) слабее, чем у мобильной радиостанции с аналогичной выходной мощностью передатчика.

Общественный ретранслятор

Популярные в основном в Великобритании, радиосистемы, организованные на уровне сообществ, обычно состоят из ретранслятора общественного пользования (похожего на любительский ретранслятор), предназначенного для использования местными жителями и предприятиями. Их часто применяют для проведения общественных мероприятий, систем Shopwatch, PubWatch, Neighborhood Watch и для взаимодействия с населением. В крупных городах, как правило, используются отдельные системы для коммерческих и общественных нужд. В то время как в небольших городах обычно используется единая система для всего сообщества.

Списки повторяющих устройств

UHF CB Австралия – Новости, информация, местоположения ретрансляторов и продажи оборудования UHF CB. UHF CB Австралия поддерживает и развивает сеть UHF CB.