Amatérský rozhlasový opakovač - Amateur radio repeater

Amatérský systém rádiového opakovače sestávající ze 70cm opakovače a 2metrového digipeateru a iGate.

RF filtr s koaxiální dutinou na 2metrovém opakovači

Amatérské rádio opakovač je elektronické zařízení, které přijímá slabý nebo nízkoúrovňové radioamatérské signálu a k opakovanému přenosu to na vyšší úrovni nebo vyšší síla, tak, že signál může zahrnovat delší vzdálenosti bez degradace. Mnoho opakovačů se nachází na vrcholcích kopců nebo na vysokých budovách, protože vyšší umístění zvyšuje jejich oblast pokrytí, někdy označovanou jako rádiový horizont nebo „stopa“. Amatérské rádiové opakovače jsou koncepčně podobné těm, které používají subjekty veřejné bezpečnosti (policie, hasiči atd.), Podniky, vláda, armáda atd. Amatérské rádiové opakovače mohou dokonce používat komerčně zabalené opakovací systémy, které byly upraveny pro provoz v amatérských vysokofrekvenčních pásmech, ale častěji jsou amatérské opakovače sestavovány z přijímačů, vysílačů, ovladačů, napájecích zdrojů, antén a dalších komponent z různých zdrojů.

Úvod

V amatérském rádiu jsou opakovače obvykle udržovány jednotlivými fandy nebo místními skupinami amatérských radistů . Mnoho opakovačů je otevřeně poskytováno jiným amatérským radistům a obvykle je nepoužívá jako vzdálenou základnovou stanici jediný uživatel nebo skupina. V některých oblastech je více opakovačů propojeno a vytváří síť s širokým pokrytím, například propojený systém poskytovaný nezávislou asociací opakovačů, která pokrývá většinu západního Michiganu, nebo Western Intertie Network System (dále jen „WINsystem“), který nyní pokrývá velkou deal of California, and is in 17 other states, including Hawaii, along with parts of four other countries, Australia, Canada, Great Britain and Japan.

Frekvence

Opakovače se nacházejí hlavně v VHF 6 m (50 až 54 MHz), 2 meter (144 až 148 MHz), 1,25 m pás (1 1 / 4 metry) (220 - 225 MHz) a UHF 70 cm (420- 450 MHz), ale lze je použít na téměř jakémkoli frekvenčním páru nad 28 MHz . V některých oblastech se pro opakovače používá také 33 centimetrů (902–928 MHz) a 23 centimetrů (1,24–1,3 GHz). Pamatujte, že různé země mají různá pravidla; například ve Spojených státech je pásmo dvou metrů 144–148 MHz, zatímco ve Spojeném království (a ve většině Evropy) je to 144–146 MHz.

Frekvenční sady opakovačů jsou známé jako „dvojice opakovačů“ a v rádiové komunitě šunky se většina řídí ad hoc standardy pro rozdíl mezi těmito dvěma frekvencemi, běžně nazývanými offset . V USA dvoumetrovém pásmu je standardní offset 600 kHz (0,6 MHz), ale někdy se používají neobvyklé posuny, označované jako oddball split . Skutečný použitý frekvenční pár je přiřazen místní radou pro koordinaci frekvencí.

Ve dnech krystalem řízených rádií byly tyto páry identifikovány podle poslední části vysílací (vstupní) frekvence následované poslední částí přijímací (výstupní) frekvence, kterou by šunka vložila do rádia. „Tři čtyři čtyři devět čtyři“ (34/94) tedy znamenalo, že šunky vysílaly na 146,34 MHz a poslouchaly na 146,94 MHz (zatímco opakovač dělal opak, poslouchal na 146,34 a vysílal na 146,94). V oblastech s mnoha opakovači byly „reverzní rozdělení“ běžné (tj. 94/34), aby se zabránilo rušení mezi systémy.

Od konce 70. let 20. století změnilo použití syntetizovaných mikroprocesorem ovládaných rádií a rozšířené přijetí standardních frekvenčních splitů způsob, jakým jsou popsány páry opakovačů. V roce 1980 mohlo být šunce řečeno, že opakovač byl „22/82“ - dnes jim bude nejčastěji řečeno „682 dolů“. 6 označuje poslední číslici 146 MHz, takže displej bude číst „146,82“ (výstupní frekvence) a rádio je nastaveno na přenos „dolů“ 600 kHz na 146,22 MHz. Dalším způsobem, jak popsat dvojici kmitočtů opakovače, je udání výstupní frekvence opakovače spolu se směrem posunutí („+“ nebo „plus“ pro vstupní frekvenci nad výstupní frekvencí, „-“ nebo „mínus“ pro nižší frekvenci. ) s předpokladem, že opakovač používá standardní offset pro dané pásmo. Například 2metrový opakovač lze popsat jako „147,34 s plusovým posunem“, což znamená, že opakovač vysílá na 147,34 MHz a přijímá na 147,94 MHz, 600 kHz nad výstupní frekvencí.

Služby

Služby poskytované opakovačem mohou zahrnovat automatické autopatch připojení k telefonní lince POTS / PSTN, aby uživatelé mohli telefonovat ze svých rádií vybavených klávesnicí. Tyto pokročilé služby mohou být omezeny na členy skupiny nebo klubu, který udržuje opakovač. Mnoho amatérských rádiových zesilovačů má obvykle implementovanou kontrolu přístupu k tónu ( CTCSS , nazývanou také CG nebo PL tón ), aby se zabránilo jejich náhodnému zapnutí (ovládání) interferencí jiných rádiových signálů. Někteří používají digitální kódovací systém s názvem DCS , DCG nebo DPL ( ochranná známka společnosti Motorola ). Ve Velké Británii většina zesilovačů také reaguje na krátký výbuch tónu 1750 Hz, aby se zesilovač otevřel.

V mnoha komunitách se opakovač stal hlavním vysílacím místem místní amatérské rádiové komunity, zejména během „doby jízdy“ (čas dojíždění ráno nebo odpoledne). Ve večerních hodinách mohou být na těchto systémech slyšet místní veřejné servisní sítě a mnozí opakovače používají pozorovatelé počasí . V případě nouze nebo katastrofy může opakovač někdy pomoci zajistit potřebnou komunikaci mezi oblastmi, které by jinak nemohly komunikovat. Dokud se mobilní telefony staly populárními, bylo běžné, že komunitní opakovače disponovaly monitorovacími stanicemi „doby jízdy“, aby mobilní amatéři mohli přivádět dopravní nehody přes opakovač na monitorovací stanici, kteří jej mohli předávat místním policejním agenturám prostřednictvím telefonu. Systémy s automatickými opravami často měly (a stále mají) většinu čísel agentur veřejné bezpečnosti naprogramovaných jako čísla rychlé volby.

US opakovač koordinace

Koordinátor opakovačů není vyžadován Federální komunikační komisí, ani FCC nereguluje, necertifikuje ani jinak nereguluje frekvenční koordinaci amatérských rádiových pásem.

Koordinátoři amatérských rádiových opakovačů nebo koordinační skupiny jsou všichni dobrovolníci a nemají žádné právní oprávnění převzít jurisdikční nebo regionální kontrolu v jakékoli oblasti, kde Federální komunikační komise reguluje amatérskou rozhlasovou službu. Americký kodex federálních předpisů, hlava 47 CFR, část 97, což jsou zákony, kterými se řídí amatérská rozhlasová služba, jasně stanoví definici frekvenčního koordinátora.

Účelem koordinace opakovače nebo frekvence je snížit škodlivé rušení jiných pevných operací. Koordinace opakovače nebo frekvence s jinými pevnými operacemi ukazuje dobrou inženýrskou a amatérskou praxi.

Britské opakovače

Ve Velké Británii, kmitočtová přidělení pro opakovačů jsou řízeny koordinační výbor Emerging Technology (ETCC) z rozhlasu Society of Great Britain a licencované Ofcom , regulátor průmyslu pro komunikace ve Velké Británii. Každý opakovač má licenci NOV (Oznámení o změně) vydanou konkrétní amatérské rádiové volací značce (tato osoba je obvykle známá jako „držitel opakovače“), čímž zajišťuje, že licenční úřad má pro dané konkrétní opakovač jedno kontaktní místo.

Každý opakovač ve Velké Británii je obvykle podporován skupinou opakovačů složenou z místních amatérských rádiových nadšenců, kteří platí nominální částku, např. 10–15 £ ročně za podporu údržby každého opakovače a za zaplacení nájmu místa, nákladů na elektřinu atd. Repeater skupiny nedostávají žádné centrální financování od jiných organizací.

Mezi takové skupiny patří Central Scotland FM Group a Scottish Borders Repeater Group .

Opakovací zařízení

2 Meter GE Mastr II repeater

Nejzákladnější opakovač se skládá z přijímače FM na jedné frekvenci a vysílače FM na jiné frekvenci, obvykle ve stejném rádiovém pásmu, které jsou vzájemně propojeny tak, že když přijímač zachytí signál, vysílač je zakódován a znovu vysílá vše, co je slyšet.

Pro provoz opakovače je nezbytný řadič opakovače. Řídicí jednotka opakovače může být hardwarové řešení nebo může být dokonce implementována v softwaru.

Opakovače mají obvykle časovač, který přerušuje opakovaný přenos signálu, který trvá příliš dlouho. Opakovače provozované skupinami s důrazem na nouzovou komunikaci často omezují každý přenos na 30 sekund, zatímco jiné mohou trvat tři minuty nebo i déle. Časovač se restartuje po krátké pauze po každém přenosu a mnoho systémů je vybaveno pípnutím nebo pípnutím, které signalizuje resetování časovače.

Typy opakovačů

Konvenční opakovače

Konvenční opakovače, známé také jako opakovače v pásmu nebo ve stejném pásmu, vysílají signály ve stejném frekvenčním pásmu a opakují pouze signály pomocí konkrétního modulačního schématu, převážně FM .

Standardní opakovače vyžadují k izolaci vysílacích a přijímacích signálů přes jednu anténu buď dvě antény (jednu pro vysílač a přijímač), nebo duplexní jednotku. Duplexor je zařízení, které zabraňuje vysokovýkonnému vysílači opakovače (na výstupní frekvenci) utopit signál uživatelů na přijímači opakovače (na vstupní frekvenci). Diplexer umožňuje dva vysílače na různých frekvencích pouze jednu anténu, a je běžné v zařízeních, kde je zesilovač o 2 m a druhý na 440 MHz podíl jedné feedline do věže a jedné antény.

Většina opakovačů je dálkově ovládána pomocí zvukových tónů na řídicím kanálu.

Cross-band opakovače

Příčný pás opakovač (také někdy nazýván replexer), je opakovač, který opakovaně vysílá ve zvláštním režimu na frekvenci v jednom pásmu do režimu specifické na frekvenci v jiném pásmu. Tato technika umožňuje menší a méně složitý opakovací systém. Opakující se signály napříč široce oddělenými frekvenčními pásmy umožňují použití jednoduchých filtrů, které umožňují použití jedné antény pro vysílání i příjem současně. Tím se zabrání použití komplexních duplexorů k dosažení požadovaného odmítnutí pro opakování stejného pásma.

Některé dvoupásmové amatérské vysílače a přijímače jsou schopné opakování v pásmu.

Amatérské televizní opakovače

Zesilovače amatérské televize (ATV) používají amatérští radisté ​​k přenosu videa v plném pohybu. Pásma používaná opakovači ATV se v jednotlivých zemích liší, ale v USA je typická konfigurace jako cross-band systém se vstupem v pásmu 33 nebo 23 cm a výstupem na 421,25 MHz nebo někdy 426,25 MHz (do 70 cm pásmo ). Tyto výstupní frekvence jsou shodné se standardními kanály kabelové televize 57 a 58, což znamená, že je může naladit kdokoli s analogovou televizí NTSC připravenou na kabel bez zvláštního vybavení.

Existují také digitální amatérské televizní opakovače, které přenášejí digitální video signály. Pro digitální ATV se často používá modulace DVB-S , a to z důvodu úzké potřeby šířky pásma a vysokých tolerancí ztráty. Tyto opakovače DATV jsou v současné době v Evropě převládající, částečně kvůli dostupnosti zařízení DVB-S.

Satelitní opakovače

Kromě toho byly vypuštěny amatérské rádiové satelity se zvláštním účelem fungovat jako vesmírné amatérské opakovače. Celosvětová amatérská satelitní organizace AMSAT navrhuje a staví mnoho amatérských satelitů, které jsou také známé jako OSCAR . Několik satelitů s amatérským rádiovým vybavením na palubě bylo navrženo a vyrobeno univerzitami po celém světě. Pro experimentování bylo také vytvořeno několik OSCAR. Například NASA a AMSAT koordinovaly vydání SuitSatu, což byl pokus o vytvoření levného experimentálního satelitu z vyřazeného ruského skafandru vybaveného amatérským rádiovým vybavením.

Opakovače na palubě satelitu mohou být jakéhokoli typu; klíčovým rozdílem je, že jsou spíše na oběžné dráze kolem Země, než pozemské povahy. Tři nejběžnější typy OSCAR jsou lineární transpondéry, cross-band FM opakovače a digipeatery (označované také jako pacsaty).

Lineární transpondéry

Amatérské opakovače transpondéru se nejčastěji používají na amatérských satelitech . Specifikované pásmo frekvencí, které obvykle má šířku pásma 20 až 800 kHz, se opakuje z jednoho pásma do druhého. Transpondéry nejsou specifické pro daný režim a obvykle nedochází k demodulaci . Jakýkoli signál s užší šířkou pásma než propustným pásmem transpondéru bude opakován; z technických důvodů se však nedoporučuje používat jiné režimy než SSB a CW . Transpondéry mohou být invertující nebo neinvertující. Příkladem invertujícího transpondéru by mohl být 70cm až 2m transpondér, který přijímá na frekvencích 432 000 MHz až 432 100 MHz a vysílá na frekvencích 146 000 MHz až 146 100 MHz invertováním frekvenčního rozsahu v pásmu. V tomto příkladu by signál přijímaný na 432,001 MHz byl vysílán na 146,099 MHz. Hlasové signály využívající modulaci horního postranního pásma na vstupu by vedly k modulaci LSB na výstupu a naopak. "Fázový 3D satelitní základ" .

Systémy ukládání a předávání

Jiná třída opakovačů současně nepřenáší signál na jinou frekvenci, jak jej přijímá. Místo toho fungují způsobem „ ukládat a předávat“ , kdy po krátké prodlevě přijímají a poté znovu vysílají na stejné frekvenci.

Podle definice stanovené regulačním orgánem dané země nemusí být tyto systémy legálně klasifikovány jako „opakovače“. Například v USA FCC definuje opakovač jako „amatérskou stanici, která současně znovu vysílá vysílání jiné amatérské stanice na jiném kanálu nebo kanálech.“ (CFR 47 97.205 (b)) Systémy ukládání a předávání nepřenášejí současně ani nepoužívají jiný kanál. Musí tedy fungovat podle jiných pravidel než u konvenčních opakovačů.

Simplexní opakovač

Typ systému známého jako simplexní opakovač používá jeden vysílač a krátkodobý diktafon, který zaznamenává vše, co přijímač po nastavenou dobu (obvykle 30 sekund nebo méně) zaznamenává, a poté přehrává záznam přes vysílač na stejné frekvenci. Obecný název je opakovač „papouška“.

Digipeater

Jiná forma opakovače používaného v amatérském paketovém rádiu , forma digitální komunikace mezi počítači, se nazývá „digipeater“ (pro DIGItal rePEATER). Digipeatery se často používají pro činnosti a režimy, jako je paketové rádio, systém automatického hlášení paketů a režim digitálních dat D-STAR . Také komerční digitální režimy jako DMR, P25 a NXDN. Některé režimy jsou plně duplexní a připojené k internetu.

Opakovač SSTV

SSTV opakovač je amatérské radio repeater stanice , která relé pomalé skenování televizní signály. Typický opakovač SSTV je vybaven HF nebo VHF transceiverem a počítačem se zvukovou kartou , který slouží jako demodulátor / modulátor signálů SSTV.

Opakovače SSTV používají amatérští radisté ​​k výměně obrázků. Pokud se dvě stanice nemohou navzájem kopírovat, mohou stále komunikovat přes opakovač.

Jeden typ opakovače SSTV je aktivován stanicí vysílající tón 1750 Hz. Opakovač posílá K v Morseově abecedě pro potvrzení své aktivace, po které musí stanice do asi 10 sekund začít odesílat obrázky. Po přijetí je přijímaný obraz vysílán na provozní frekvenci opakovače. Další typ je aktivován vertikálním synchronizačním signálem SSTV (kód VIS).

V závislosti na softwaru, který používá (například MMSSTV, JVComm32, MSCAN), opakovač SSTV obvykle pracuje v běžných režimech SSTV.

Repeater sítě

Opakovače mohou být spojeny dohromady za účelem vytvoření takzvaného propojeného opakovacího systému nebo propojené opakovací sítě . V takovém systému, když je jeden opakovač klíčován přijímáním signálu, jsou také aktivovány všechny ostatní opakovače v síti a budou vysílat stejný signál. Spojení mezi opakovači se provádí pomocí rádia (obvykle na jiné frekvenci, než je zveřejněná vysílací frekvence) pro maximální spolehlivost. Některé sítě mají funkci, která umožňuje uživateli zapnout nebo vypnout další opakovače a odkazy v síti. Tato funkce se obvykle provádí pomocí tónů DTMF pro řízení síťové infrastruktury. Takový systém umožňuje pokrytí na velké ploše a umožňuje komunikaci mezi amatéry, často od sebe vzdálenými stovky mil (několik set km). Tyto systémy se používají pro oblastní nebo regionální komunikaci, například v sítích Skywarn , kde pozorovatelé bouří předávají zprávy o nepříznivém počasí . Vše, co uživatel musí vědět, je, který kanál použít v které oblasti.

Hlasovací systémy

Aby bylo možné získat lepší pokrytí příjmu v široké oblasti, lze provést podobné propojené nastavení také s takzvaným voleným přijímacím systémem . V hlasovaném přijímači je nastaveno několik satelitních přijímačů pro příjem na stejné frekvenci (té, na které vysílají uživatelé). Všechny satelitní přijímače jsou propojeny s hlasovacím volicím panelem, který přepíná z přijímače na přijímač na základě nejlepšího tichého (nejsilnějšího) signálu a výstup selektoru ve skutečnosti spustí centrální opakovač. Správně nastavený hlasovací systém se může přepínat mnohokrát za sekundu a může ve skutečnosti „sestavit“ víceslabičné slovo pomocí jiného satelitního přijímače pro každou slabiku. Takový systém lze použít k rozšíření pokrytí na nízkoenergetická mobilní rádia nebo ruční rádia, která by jinak nebyla schopna klíčovat od centrálního místa, ale mohla by bez problému přijímat signál z centrálního místa. Hlasovací systémy nevyžadují žádné znalosti ani úsilí ze strany uživatele - zdá se, že systém má lepší než průměrné ruční pokrytí.

Internetové propojení

Opakovače mohou být také připojeny přes internet pomocí technik Voice over IP ( VoIP ). Spojení VoIP jsou pohodlným způsobem připojení vzdálených opakovačů, které by jinak nebyly dostupné rádiovým šířením VHF / UHF. Populární amatérské rádiové síťové protokoly VoIP zahrnují D-STAR , Echolink , IRLP , WIRES a eQSO . Digitální mobilní rádio (DMR), D-STAR, Fusion, P25 a NXDN mají kodek v uživatelském rádiu a spolu s kódovaným zvukem také odesílají a přijímají uživatelské číslo a informace o cíli, takže lze hovořit s jiným konkrétním uživatelem nebo Talk Group. Dvě takové celosvětové sítě jsou DMR-MARC a Brandmeister.

Například simplexní brána může být použita k propojení simplexního opakovače do sítě opakovače přes internet.

Provozní podmínky

• Časový limit je situace, kdy osoba mluví příliš dlouho a časovač opakovače vypne vysílač opakovače.
• Kerchunking vysílá okamžitý signál ke kontrole opakovače bez identifikace. V mnoha zemích takový čin porušuje amatérské rádiové předpisy. Termín „Kerchunk“ lze také použít pro zvuk, který vydává velký vysílač FM, když jej operátor vypne a zapne.
• Víko označuje špatného operátora (rádiové metody), obvykle z nesprávného tréninku od jiných amatérů nebo vystavení různým typům operací, jako je rádio CB .

Reference

externí odkazy

• Bezplatný informační web věnovaný těm, kteří staví opakovače jakéhokoli typu: amatérské, komerční, GMRS, veřejné bezpečnosti atd.