對講機行業經歷了幾十年發展,現在它已從當初單位專用工具走向千家萬戶。成為人們生活工作中必不可分的通信工具,廣泛應用于各行各業中。對講機功率 小,通信范圍有限(城區2-3公里左右),如何對對講機通訊距離進行擴距,如何擴展對講機通信距離,這是一直困擾對講機行業的實際問 題。
架設中繼臺來擴展通訊范圍(對講機從幾公里擴展到幾十公里地通訊距離)是通訊行業常用方式之一,廠家中繼臺功能強大,一根數據線軟件讀寫頻率非常方便。用 它的專用軟件修改中繼臺收發頻率和功率等一些常用參數,主要客戶是一些企事業單位,缺點是價格太 高。
有沒有在業余條件下DIY一款既經濟又便宜的中繼臺呢?有!下面以我個人經驗談談手持中繼臺制作方法(車載中繼臺制作方法相同)和安裝調試技巧,歡迎大家 共同探論。
中繼板
中繼板是制作中繼臺核心部件之一,我們以前搭接中繼板用的都是傳統三極管和光耦。三極管開關速度反應慢,弱信號不易轉發。光耦也有這個毛病,信號弱,轉發 話音好像打機關槍,語音斷續。我采用的中繼板是一種帶阻尼三極管,電壓動態范圍寬,響應速度快,日本和國內名廠都在采用,音頻取點巧妙,語音轉發效果更 好,不吃字延時短,音質洪亮,失真小。
電路原理如下圖1,供參考:
天饋系統
天饋和天線防雷是中繼臺一個重要組成部份,在高樓和高山上架設中繼臺,防雷是必須的,如果設備不做防雷處理如有雷擊發生,損失將使整個基站報廢。傳統的使 用方法是避雷針和天線外殼接高樓防雷網地,必要時可以在中繼天饋高頻回路中加接防雷器,電源也可以串接防雷器防 雷。
中繼天線的選擇方式,一般以中心頻率為準,考慮到收發兼顧,U段一般頻差是10兆,選中心點,中繼發射頻率減一半如440發,430收,天線帶寬是5 兆,440減5兆,435兆才是天線頻率。V段方法相同。
中繼臺天線要選擇高增益天線,U段4米和V段6米天線,天線越長增益越高。
中繼天線一般是找廠家定做,天線座有M座和N座二種。饋線要全銅差損小的饋線,一般U段選/9和/12饋管和饋線粗頻率越高,頻率越高差損就越大,天饋線 不要太長,最好在10米內, 饋線越短越好。天線支架要高于樓頂1.5-2米之間,(天線距離鐵桿1米以上V段150兆,U段400兆,要遠離金屬桿0.7米以上),金屬桿要接樓頂地 網,并要良好接地。
天饋具體安裝要求
如下圖2:
雙工器
中繼臺不用雙工器, 可使用雙天線方式。雙天線架設要求高,天線左右距離要15米以上,上下高度差要6-8米以上,一般單位有鐵塔才用這種方式,不具備場地條件的,我們還是建 議用雙工器加單天線架設方式,同時雙工還有濾波作用,濾掉雜波,中繼抗干擾性能更好。
雙工器也是中繼臺專用部件,它要選擇差損小,隔離度好的雙工器,水貨劣質雙工差損很大不能用,雙工接頭和跳線一定要用特富龍渡銀線和全銅接 頭。
雙工器主要指標如下:
1、 工作頻率及帶寬。
通常我們所說的帶寬,是指雙工器頻率偏差范圍一般在100-200KHz內變化頻率最好,超出標稱頻率太多,差損和隔離都會變 差。
2、隔離度
雙工器的隔離度是指兩個等效空腔濾波器隔離度,一般雙工器的接收端和發射端到天線端的隔離度相等 同。
接收頻率信號對發射機不產生互調干擾,一般隔離度在75db以上時即可滿足要求。為了不至于因發射功率而影響接收機的正常工作,要對發射功率在接收機的輸 入端進行一定量的刪減。
3、插入損耗
對于雙工器來講,插入損耗越小越好,特別是對發射通道而言,插入損耗小,有利于整機的輸出功率的提高,減少整機射頻功率差損。因而,插入損耗,特別是輸入 通道的插入損耗,也是雙工一項很重要的指標。
4、頻率穩定度
雙工器的頻率穩定度應包括兩個含義:一是本身結構的穩定性,使其分布參數具有一定的穩定度;二是其溫度穩定性,選擇時選名廠雙工器,全銅鍍銀材質質量更穩 定。
5、其它指標
雙工器除以上指標外,還有特性阻抗,輸入功率,駐波比等。最大輸入功率是一個雙工所能承受的最大的輸入功率,是雙工一個使用安全性指標。因而要求雙工器的 阻抗也應為50Ω,為保證整機的穩定性和通信效果,雙工的駐波比在1.5以下。值得指出的是雙工器的阻抗也隨其分布參數而改變,因此,阻抗匹配也是調試的 目的之一。
總之,雙工器的指標有多項都值得考慮,但這些指標從雙工器本身來講,并不是獨立的,而是相互聯系的。選用時應當綜合全面考慮,雙工調整是先考慮隔離度,其 次就是差損,雙工隔離度不好,差損在小也沒有用。頻差越大,隔離度就越好,如常用U段一般頻差是10兆,V段是5.7兆,頻差太小腔體雙工如V段,3.8 兆以下就調不下來,差損隔離將嚴重偏離雙工器重要指標。
雙工接線如下圖3:
LOW 接收機 HIGH 發射機 ANT 天線
接收機
接收機也是中繼臺重中之重的一環,它不但要接收機靈敏高,又要接收機語音處理電路好,接收機靈敏度差,轉發弱信號噪聲就大,轉發語音信號就差,弱信號能不 能打開中繼臺,和接收機有很大關系。有的專業中繼臺都沒有搭接中繼臺效果好,為什么呢?專業中繼臺一般接收在0.25-0.28uv之間,加上雙工后的差 損,基本上在0.28-0.3uv之間,達到國家標準了。專業中繼臺實際上接收增益不要太高,怕干擾。實際使用中,中繼接收靈敏度越高,對對講機小功率遠 距離弱信號通訊更為有利,好的中繼臺,接上雙工后,可以在0.16-0.21uv,不要小看這幾個db增益,中繼接收增益低,語音噪聲非常明顯,中繼臺接 收機一定要選擇性能穩定的接收機。中繼臺架在高處,在高山和鐵塔上出現故障,維護起來也相當麻 煩。
本中繼臺接收機采用健伍3107手臺,(好易通368S相同)機器性能穩定,接收好,故障率低,配合寫頻軟件可以調節接收機靈敏度,靜噪門限等一些參數, 方便工程人員調試,配合上面中繼板,轉發語音響亮,寫頻也很方便,一根數據線就可以搞定。
接收機接線點如下圖4:
發射機
中繼臺的發射機,也是關鍵一環,要選擇雜散小,性能穩定機器來做發射機,中繼臺發射機和車載發射要求不同,不是功率越大講的越遠,功率適當,5-15瓦內 是最好。中繼臺功率過大,雙工隔離不行,將嚴重壓制到機器的接收靈敏度,反而效果不好,實際使用中,中繼臺功率不能大,5-15瓦內,中繼臺要的是高度, 不是功率,有高度幾瓦小中繼幾十公里沒有問題。中繼臺接收不好,發射功率再大都沒有 用。
溫控風機
中繼臺和車載臺不同,它是一邊接收,另一邊發射,并考慮24小時常發,發射機熱量大,機器性能要穩定必須要加溫控風機電路來抽風降溫,當發射機鋁片溫度上 升到45度時溫控器接通電源,給風扇供電,風機接通電源轉動抽風降溫,保持機器常發射時性能穩 定。
手臺發射機接線如下圖5:
中繼電源系統
中繼供電電源要用優質開關電源和線性電源,要具有抗干擾能力強,濾波要好,電流開關電源是首選,也可以選線性優良,濾波好的線性電源。客戶特殊要求,有必 要時可選擇帶交直流自動轉換,充電功能一體地開關電源等,達到不間斷供電要 求。
整機調試
把接收機發射機電源雙工器電源配上適當地中繼外殼,接上相關連線,進行整機調試。
(1.)中繼電源,手臺供電電壓要調在9伏以下,8.5伏左右最好。(車載臺用13.8伏電源供 電)
(2)接收機調試:
給接收機接上電源,頻率寫上雙工器上標稱接收頻率,可寫多個信道,其中一個信道不寫啞音,方便接收音頻信號源叫聲。(用手臺接收和車臺接收方法相同。)調 試最好有專業信號源和綜測。用信號源設置在接收機頻率,從天線接口注入音頻信號,反復調節中頻接收諧振回路,必要時可以用軟件幫助來調節接收機通道,使接 收機靈敏度達到標稱頻率上最佳值(0.16-0.22uv),因接收機電路參數不同,可能接收靈敏度不近相 同。
(3)寫頻時接收機靜噪門限不要設置太高和太低,3-4就可以了。同時中繼接收頻率上一定要設置數字和模擬啞音,防止干擾雜波打開中繼 臺。
(4)接收機軟件參數設定:
1、只寫接收頻率和啞音,發射在菜單前面打√選擇禁發,也可以調節用軟件調到無功率狀態。
2、選擇載波控制掃描
3、暫態有條件收聽
4、第一信道掃描
5、點寫頻界面編緝菜單
6、選擇調整模式
7、不用密碼,直接點確定進入
8、選擇相應頻段調接收機靈敏度最高(可以配合中頻回路調諧接收靈敏至最佳狀態)
9、接收機調試完成后,拆掉接收機和發射機上地話筒,音頻供電電阻,防止音頻電路干擾收發機。(發射機調試相 同)
發射機軟件調試:
1、 寫上發射頻率和啞音
2、 暫態有條件監聽
3、 載波控制
4、 優先關閉
5、 回掃0.5秒
6、 恢復信道(第一掃描信道)
7、點寫頻界面編緝菜單
8、選擇調整模式
9、不用密碼,直接點確定進入
10、調節靜噪門限,一般設在,8-9之間最大,還要加上數字和模擬啞音。防止雜波干擾發射機誤發 射
11、用軟件調節發射功率,發射功率一般129級(發射接功率計和假負載,使功率在5.5瓦左右,最大不超過6瓦,看到調節。經雙工后地差損,輸出5瓦左 右功率就可以了。要保證24小時常發不壞發射機,(有的機型最大可以到9瓦,不是安全值不見 意。)
中繼板的調試:
接上焊接好地中繼板連線。 接收機發射機 BUSY接收機觸發點, PTT發射鍵 RXAF音頻電位器輸出。 MIC話筒輸入
本機成品電路設計了三塊中繼板,可以任意UV鏈路,單雙向中繼任意搭接,帶接收機監聽功能,加有穩壓電路方便手臺中繼搭接,面板采用高亮度發光二極管,紅 色為電源指示,綠色為接收,藍色為發射指示,根據高亮發光二極管可以知道機器工作狀態,發射機帶溫控風機,溫度超過45度,風機轉動,電源接口等設計,轉 發語音大小電位器可調,非常方便。
成品如圖

中繼臺架設安裝
中繼臺調試好了之后,安裝就簡單了。
中繼架設選址一定要高,高樓和鐵塔是最好,還要空曠,電磁環境好視距開闊最好。
做好室外防雷支架,按圖上的標準,做好饋線接頭,饋線越短越好,最好用防水箱把中繼裝到室外,縮短天饋與中繼臺距離,減少功率差 損。
做好用電安全,布好交流電源線用塑料穿管。
防雷支架上綁上天線前,先用駐波表測量下饋線,接天線一頭接上50歐姆50瓦假負載,駐波表上駐波小于1.0以下,功率無明顯差損,確定中繼到饋線這段無 問題。
把饋線接上玻璃鋼天線,在用手臺試發射中繼臺,測量功率,和接在中繼直接測量功率基本上相等,5瓦左右,駐波1.5以下,為正常。協助安裝人在20公里外 用手臺上中繼,試通話效果語音清楚,最后把饋線接頭用專用通訊封口瀝青封死,在用防水膠帶包好,最后將支架牢牢地鎖在樓頂上,接好地線就可以投入使用 了
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