超短波通讯的主要设备是工作在该段的步谈机,对讲机,车载电台,基地台,移动电话,中继站。配以合适的用户设备,可以传输电报、语音、数据、图像等信号。
目前常见设备的工作频率是50~80MHz、108~174MHz、300~470MHz以及800~1000MHz。136~174MHz俗称V段,其设备简单易得,但干扰大,作移动通讯时天线显得过长,仅在二十世纪八十年代和九十年代初期比较兴盛,现主要为传呼台和业余爱好者所用。大多数地方,300~380MHz是公安频段,警察的对讲机集中使用该段。400~470MHz供一般单位使用,其中409.7500~409.9875MHz是市民频段,允许小功率对讲机在未经政府专门批准的情况下使用。
超短波段的主要工作方式是调频(FM)。电台的框图见图Ⅲ~4。先进的设备采用微电脑控制,能存储不少频道;简易的设备没有电脑,并且使用LC振荡器或石英晶体振荡器作为振源。
图Ⅲ~4,超短波电台示意框图
传统的电台易被劫听、测向和干扰。为了增加安全性,尤其是国防部门,广泛运用了扩频、跳频技术,并对传输内容加密。公安正尝试800MHz频段的数字集群通讯。
对讲机、中继台
对讲机方便实用,有一呼百应之功效,是城市初级网络通讯的理想设备。现在人们偏爱400~470MHz的机器,发射功率可达6W,可靠通讯距离街区为1~3Km,开阔地为8~10Km,在没有任何障碍时,通讯距离可达上百千米。
对讲机有两种工作模式,单频单工和双频单工。最近国外厂家推出过几款双频双工数字保密手持台,但适用范围很窄。
单频单工模式(图Ⅲ~5),所有对讲机的收发共用一个频率。在近距离时,任何一机发射,其它所有电台都能收到。远距离时,部分对讲机将难以沟通。解决的办法是在高处建立中心台。中心台使用增益很高的天线和高接收性能电台,能收到远处对讲机的信号。当两个对讲机由于离得太远无法通讯时,一方先呼叫中心台,把通讯内容告诉中心台的执机员。中心台紧接着与另一个对讲机联络,把内容转达给他。中心台俗称总台,工作频率与对讲机一样。
单频单工模式的可靠性高,投资较小,公安、武警和大多数一般单位都采用这种模式。玩具对讲机和工作在409MHz的民用对讲机只能采用这种模式,并且由于功率小(不大于0.5W),通讯效果不理想。
图Ⅲ~5
双频双工模式(图Ⅲ~6)的收和发使用不同频率,但同一网络的每个对讲机的收频率和发频率是分别统一的。甲机发出频率为f1的信号,被中继台收到后,变换为频率f2的大功率信号发射出去。乙机在很远的地方也能收到频率为f2的信号,因此可以和甲机直接联络。整个过程只有频率变了,电波包含的信息不变。中继台通常架设在高楼或高山、高塔顶上,这样,任意两台对讲机通过它,便可在相距几十千米的情况下可靠通讯。
图Ⅲ~6
如果没有中继台,双频单工模式下的对讲机互相不能呼通。因此,中继台一旦遭到破坏,整个系统就会瘫痪。为了稳妥,必须给对讲机加设单频单工频率。对于重要的网络,应当设有备用中继台。
常用中继机功率为20~150W不等。最近日本厂家推出6W和2W的小功率台,用于社区保卫等方面。中继台通常基于两类原理。其一,收到一个信号,经过混频,把信号转化为其它频率,再进一步放大若干倍,然后发射出去。其二,中继台由独立的接收机与发射机组成。接收机收到信号后,把它还原为话音信号,再通过发射机发射出去。前者结构框图见于图Ⅲ~7,后者示意图见图Ⅲ~8。民用中继台一般基于第二个原理。
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