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无线对讲机,中继台通讯系统技术资料

发布者:易达瑞康 发布时间:2019年04月08日标签: 120人浏览过

无线对讲机,中继台通讯系统技术资料 系列之一

通讯系统的基本设备:

在无线对讲机系统中,中继台对于增大通讯距离,扩展覆盖范围扮演着极其重要的角色。是专业无线通讯系统不可缺少的重要设备。

中继台由收信机和发信机等单元组成。通常工作于收发异频状态,能够将接收到的已调制的射频信号解调出音频信号传输给其它设备。同时,还能将其它设备送来的音频信号经射频调制后发射出去。上面提到的其它设备有各种系统使用的控制器,有无线接驳器等,也包括互联所需要的其它中继台。将中继台收到的信号直接通过自身的发射机转发出去,这是中继台基本的应用。

因此,中继台须能够全双工工作,即收发同时工作,并且发射时不能影响接收机的正常工作。由于中继台工作的基本特点,再加上多台中继台组合一起使用的特点,对中继台的技术指标相对于移动台要有更高的要求。

中继台调试集成安装的指标直接影响到系统的通讯距离和系统网络语音质量及功能。

无线对讲机,中继台通讯系统技术资料 系列之二

通讯系统中的干扰:

1.         系统中的干扰有很多,有些是产品制造中不可避免的,有的是在系统集成时产生的。    在日常通讯中经常碰到的干扰主要有两种:同频干扰和互调干扰。

2. 同频干扰是指在一个系统中的工作频率受到了另一个系统相同频率的干扰。虽然两台发射机标称频率相同,但多少还是有所差异,当一台接收机同时收到两台发射机信号时,会产生两个发射频率差异的差拍干扰,如果两发射频率相差1KHz,在接收机中即可听到1KHz的差拍声,另外尽管发射频率相同,其频率的相位也不相同,因此会产生低频交流声的干扰。

3. 互调干扰是由电路中的非线性器件产生的,在我们日常工作中产生互调的原因主要有以下二种情况:(1) 干扰信号侵入发射机的末级,从而同有用信号之间引起互调。此类干扰称为发射机互调干扰。(2)处于互调关系中的两个或两个以上的无线电信号被接收机接收,在接收机高放级产生互调,称为接收机互调干扰。

4. 互调干扰主要反映在多信道系统或与其它系统安装在一起,多信道频率相互间或其它系统频率与多信道频率混合而产生,产生的主要机理有两种表现形式,如果我们用ABC……表示频率的数值,则有:

          2A-B=C

          A+D-C=BA+D-B=C

5. 为了避免互调干扰,通常有两种做法:根据互调产生的机理在发射机功放输出端口加单向隔离器,对外部进入的信号进行衰减,不让其产生和频和差频。对于接收机采用大动态范围的器件,降低减小非线性。另一种方法是使用频率时,人为避开产生互调组合的频率。前者需要增加设备投入,后者较经济,但取决于所审批频率的可能性。

6. 无(三阶)互调干扰频率的工程计算方法

   计算方法:

(1)             将所分配或使用的频率从低向高排序;

(2)             按小信道间隔计算每个频率对应的频道数;

(3)             计算相邻频道数的差值;

(4)             求差值的和(按下举例方法求和);

(5)             检查差值与和数中不得有相同的数出现。


无线对讲机,中继台通讯系统技术资料 系列之三

通讯设备的收发信号分离问题:

接收信号和发射信号都是中继台自身需要处理的信号。其特点是接收信号是移动终端发射上来的上行信号,这个信号比较弱;发射信号是中继台发射出来的下行信号,这个信号是很强的。要对这两个信号进行分离,从技术上可以采用以下方法:

一、从频域上分离,利用收发信号的频率不同进行分离。在转发器系统设计时,把接收和发射的频率分开(一般转发器频差的标准是:VHF5.7MHzUHF10MHz800MHz45MHz),转发器的接收和发射部分分别工作在各自的频率中,这是常用的方法。本来从理论上讲收发部分各自工作频率分开是不会互相干扰的,可是发射部分产生的带外辐射和已调制波的频谱会落入接收频率中形成干扰,采用窄带FM调制的V/UHF发射机所产生的噪声频谱宽度达几兆赫,噪声电平大致比发射载波电平低75~80db,当发射机的噪声电平与接收机的灵敏度相差不多时,这个噪声就会干扰接收。同时,若发射的强信号进入接收部分可以使其进入饱和状态产生抑制,影响正常接收。发射功率越大,接收的灵敏度越高,要使接收不被抑制与干扰,收发间的衰减也应越大。这个值一般应为70db以上。

通常是选用双工器,在收发端接入陷波器吸收各自的无用信号,在接收端吸收衰减发射信号;在发射端吸收衰减干扰接收的发射噪声信号。但这种双工器只是对于自台收发间的干扰有效,而且陷波器的吸收衰减量难以做得很大,因此,隔离度较低,转发器的抗干扰性能较低。另外把陷波器和3db藕合器配合使用,也可构成双工器,利用陷波器在其陷波频率上形成低阻抗使该信号产生全反射,反射信号在3db藕合器中合成,向天线输出。这种双工器能处理很大的功率,同时其阻抗不随频率的变化而变化。


无线对讲机,中继台通讯系统技术资料 系列之四

二、从空域上分离 电波在空间传播中存在衰减的特性,在空间中形成不均匀的分布,利用这一特性若把接收天线和发射天线在空间中分离安装,通过空间的衰减就可以降低发射信号对接收端的干扰,当发射信号被衰减到低于接收机的灵敏度时,就可认为发射信号与接收端隔离。当空间距离增加一倍,电场强度衰减-6db。实际的电波传播并不是在自由空间中传播,因此还会有各种附加的衰减。

垂直间隔安装时两天线的隔离度(db) 39.557lgH+22.263 (VHF) 37.688lgH+43.367 (UHF) 式中H为两天线的上下间隔距离,单位为米;水平间隔安装时两天线的隔离度(db) 20lgD+12.956 (VHF) 18.844lgD+23.511 (UHF) 式中D为两天线的水平间隔距离,单位为米。由上面的式子可见,HD值实际上是相应于间隔的波长数。间隔的波长数越大,隔离效果也就越好;频率越低,垂直间隔架设就越困难。此外,垂直隔离效果远比水平隔离要好。所以,应尽可能采用垂直间隔安装。当空间衰减不足时,可采用收发频率分开并加入滤波器提高带外附加衰减的方法来实现。也可利用地形地物的阻挡增加附加衰减来达到隔离的目的。如果所用的天线还有方向性的话,也会提供额外的衰减或串扰,实际应用时可扬长避短。


无线对讲机,中继台通讯系统技术资料 系列之五

通讯系统中的天线

在安装通讯设备时,为达到通信效果和更大的覆盖范围,一味地加大无线电台功率,不仅增加了设备故障率,还将产生更大范围的电磁辐射危害。

其实,加大功率并不是提高通信质量和覆盖范围的选择。影响电台通信效果的因素有很多,天线高度和天线增益对信号传播的影响很大。怎样保证信号功率有效地输送到天线并有效辐射出去,是值得关注的问题。天线电压驻波比(VSWR)是衡量天馈效率的重要指标。       电压驻波比(VSWR)是常用的射频技术参数,用来衡量电台各部件之间匹配是否良好。

  当一个通信系统建立时,我们应当测量天线系统的驻波比是否接近1∶1, 也就是发射机与天线匹配的条件,是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。目前无线电发射设备的电阻通常为50欧姆。天线电压驻波比(VSWR)等于1,表明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以有效地输送到天线上。而如果电压驻波比(VSWR)不等于1,比如说等于4,那么可能存在多种情况:天线感性失谐、天线容性失谐、天线谐振但馈电点不合适等。

值得注意的是,天线系统的VSWR等于1,并不表明其就是好天线。VSWR值为1,只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统,但是这些能量是否能有效地辐射到空间,则要另当别论了。例如,一副按理论长度制作的偶极天线和一副长度只有1/20的缩短型天线,只要采取适当措施,它们的VSWR都可以等于1,但其发射效果却大相径庭。


无线对讲机,中继台通讯系统技术资料 系列之六

影响天线效果的重要因素:谐振。

天线系统和输出阻抗为50欧的发射机的匹配条件,是天线系统阻抗为50欧纯电阻。理论上,要使天线发射的电磁场强须满足两个条件:一是发射频率须和天线的固有频率相同,二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振,发射效果会略受影响,但是如果天线与信号频率没有谐振,则发射效率会大打折扣。所以,在这两个条件中,谐振是关键因素。

实际应用效果证明,只要天线频率与发射频率谐振,即可达到较为满意的发射效果。因此在没有条件做到VSWR1时,改善发射效果重要的手段是使整个天线电路与工作频率谐振。

VSWR过高,而天线系统又没有谐振时,阻抗存在很大电抗分量,发射机末级器件可能需要承受较大的瞬间过电压。由于早期技术不成熟,高VSWR容易造成射频末级功率器件的损坏,因此将VSWR控制在较低的数值是有的。现在有些设备具有比较完备的高VSWR保护,当在线测量到的VSWR过高时,会自动降低驱动功率。这使发射机末级损害的可能性降低了很多,但对其仍然不能忽视。


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