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1、中继台及其相关参数的简介与计算一、中继台的基本概念中继台可以方便地扩展您的双向通讯系统 , 让您无线电 对讲机的通讯范围随着客户群的扩大而拓展。中继台帮助您 扩大车载台、 手持对讲机的呼叫范围和通讯能力 , 大幅度提高 您的工作效率。中继台 又称中转台、转发台 , 目前常见的有 摩托罗拉 (MOTOROLA中) 继台 / 中转台 , 建伍或健伍 (KENWOOD) 中继台 / 中转台 , 威泰克斯 (VERTEX STANDARD中) 继台 / 中转台 , 艾可慕 (ICOM)中继台 / 中转台。中继台 / 中转台 / 转发台 , 外接 天线及馈线就可组成完整的中继系统。在无线对讲系统中，中继
2、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， 这是中继台最基本的应用。因此，中继台必须能够全双工工作，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
3、的技术指标相对于移动台要有更高的和更特殊的要求。除一台中继台组成的单信道常规地面通讯系统之外，还 可以利用中继台经同轴电缆，功分器，架设多幅分布天线， 实现楼宇、酒店等建筑物地下和地面的覆盖通讯，此外多台 中继台组成集群系统以及各种带状或星形结构的通讯网。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。二、中继台通讯距离的工程计算1无线电波传输损耗工程实用公式LM(dB)=88.1+20lgF-20lgh1h2+40lgd式中： F通讯工作频率 (MHz) h1通讯对象 A 点天线高度 (m) h2通讯对象 B 点天线高度 (m) dA 点和 B点的通讯距离 (m)
4、 上述实用公式仅限于 VHF 150MHz和 UHF 400470MHz频 段，并且地形起伏高度在 15m左右，通讯距离在 65km 范围内。2系统无线设备通讯距离的计算 ( 以下举例说明 )(1) 假设已知条件a. 系统工作频率：TX 465MHz RX 455MHzb. 中继台参数和架设数据： 发射功率： 20W (43dBm) 接收灵敏度： -116dBm 同轴电缆损耗： 2dB(1/2 馈管 40m长、 5dB/100m) 全向天线增益： 9.8dbi天线架设高度： 30mc. 对讲机参数发射功率： 4W(36dBm) 接收灵敏度： -116dBm 对讲机天线增益： 0dBi对讲机高度
5、： 1.5m(2) 中继台与对讲机的系统增益 在本例中，所谓系统增益就是对讲机发射信号给中继台 接收机允许衰减的最大值，若不考虑电缆损耗和天线增益的 条件下：系统增益 (dB)= 发射功率 (dBm)- 接收灵敏度 (dBm) 若考虑电缆损耗、天线增益的条件下 , 本例系统增益为： SG(dB)=Pt+PA-(RA+CL+RR)=36+0-(9.8-2-116)=144.2(dB)式中： Pt 对讲机发射功率 PA对讲机天线增益RA中继台天线增益CL同轴电缆损耗RR中继台接收灵敏度(3) 如果系统增益等于电波传输的损耗， 则说明通讯距离 的电波能量已达极限，若系统增益小于传输损耗则表明通讯 可
6、能建立不起来。将系统增益代入电波传输损耗工程公式：144.2=88.1+20lg455-20lg1.5× 30+40lgd144.2=88.1+53.2-33+401gd35.9=40lgdd=7.9km(4) 上式仅计算了上行信号 ( 对讲机发给中继台 ) 可通讯 的保守距离，而未计算下行信号 ( 中继台发给对讲机 )可覆盖 的距离，通常由于中继台发射功率较大，其下行信号往往优 于上行信号的通讯距离。由于系统通话是双向的，因此系统 的保守通话距离往往以上行信号为准来计算。三、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，我们主要
7、讨论后者，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，其频率的相位也不一定相同，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两种情况：(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
8、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 A、B、 C 表示频率的数值，则有：2A-B=CA+D-C=B 或 A+D-B=C举例说明：某一系统有 4 个信道的发射频率分别为：1CH 160MHz 2CH 161MHz3CH 162MHz 4CH 163MHz如果不采取互调抑制措施 , 就会产生：2× 160MHz-161MHz=162MHz(假)
9、 ，即 1CH的二次谐波进入 2CH 功放末级产生差频形成一个假的162MHz，就会对 3CH所接收的设备造成干扰。另外还会产生： 160MHz+163MHz-162MHz=161MHz假( ) ，即 1CH和 4CH 的和拍与 3CH的差拍产生一个假的 161MHz，就会 对 2CH所接收真的 161MHz 频率产生干扰。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，
10、 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：(1) 将所分配或使用的频率从低向高排序；(2) 按最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。举例说明：现有一组频率 156.275MHz 156.150MHz156.200MHz 156.125MHz 计算是否存在互调组合 ( 如图一 ) 。有相 同的 数字 3， 表 明这一 组 频率存 在互 调， 只有 将156.275 频率向上调换成 156.300 或其它的频率才可避开互 调组合。上面
11、括号中的数字是被调换后的计算结果。四、中继台的关键技术参数与天馈系统1中继台的关键技术中继台的技术参数除发射功率，频率稳定度，调制特性， 接收机灵敏度，音频输出功率和失真，调制接收带宽等技术 参数与对讲机、车载台相同或较高外，根本的区别在于全双 工工作，即接收信号的同时，又要发射信号，其关键的技术 参数是双工工作时的接收灵敏度，即自身的收发干扰情况如 何，好的中继台发射时应不影响接收机的灵敏度。中继台若 存在收发干扰，意味着接收机灵敏度的下降，在系统工作时， 直接影响到对讲机和车载台的通讯距离。2形成中继台收发干扰的因素(1) 发射机大功率信号串入接收机前端造成接收机的阻 塞，使接收灵敏度下降
12、。(2) 发射机边带频谱中的接收机频率成分过大形成类似 于同频干扰的情况，使接收机灵敏度下降。3解决中继台收发干扰的要点 除了中继台自身发射机和接收机有较高的技术指标外， 重要在于发射机天线端口和接收机天线端口要有较高的隔离衰减。目前发射机和接收机天线端口之间隔离通常有 2 种方 法： (1) 双工器方式； (2) 收发天线同轴垂直间隔方式。4使用双工器的优缺点(1) 使用双工器的优点a. 收发共用一根天线，一根电缆，架设方便；b. 通常使用陷波型双工器，体积小，重量轻，插损小， 有较好的收发隔离性能，能保证良好的收发干扰指标。(2) 使用双工器的缺点a. 要求天线频带较宽，往往天线对收发频率
13、不能兼顾；b. 陷波型双工器的阻带很窄，当设臵多信道使用时，所 使用的频率有所限制，必须限定在双工器的阻带宽度内。5使用双天线的优缺点(1) 使用双天线的优点a. 收发分别使用各自的天线， 可获得较好的匹配及增益；b. 可在较宽的频率范围内，任意设臵信道所用的收发频 率。(2) 使用双天线的缺点 双天线要达到一定程度的收发隔离，架设时有严格的要 求，往往不易满足，导致收发干扰指标恶化，严重影响通讯 距离。390；(3) 使用双天线架设的要求a. 双天线水平架设时，两天线间的水平距离应9。b. 双天线同轴垂直架设时，两天线间的垂直距离(4) 双天线架设一览表 :( 表一 ) 6双天线架设后中继台收发干扰指标的测试(1) 使用对讲机测试方法 首先将对讲机发射功率设臵最低档，中继台臵于不转发 状态：摘掉对讲机天线，短时间间断发射，让对讲机与中继 台逐步拉开距离，直到中继台接收对讲信号有杂音止，此时 再将中继台臵于转发状态或使用中继台的话筒发射，听中继 台的杂音不应有变化，若杂音加强或静噪电路关闭听不到杂 音，说明存在收发干扰。(2) 使用仪器测试方法使用 RF 射频信号源， 输出端口接仪表自带天线或对讲机 天线，将信号源输出调至中继台接收有杂音止(中继台处于 不转发状态)，此时启动中继台的发射，听杂音不应有明显 的变化。