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中轉臺（也稱(chēng)為中繼臺或中斷臺）是無(wú)線(xiàn)通訊系統中的重要設備，它的作用是轉發(fā)無(wú)線(xiàn)信號，從而擴大通訊距離、擴展覆蓋范圍。中轉臺可以分為模擬中轉臺和數字中轉臺兩種，其中數字中轉臺具有更強的抗干擾能力和更穩定的性能，應用更為廣泛。 中轉臺的特點(diǎn)是傳輸距離遠、覆蓋范圍廣、通訊組網(wǎng)靈活。它可以在不同頻率、不同信道、不同調制方式之間進(jìn)行轉換，同時(shí)還可以提供多種數據傳輸業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、數據、圖像等。此外，中轉臺還可以與其他設備如基地臺、移動(dòng)臺、固定臺等組成不同的無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現跨區域、跨行業(yè)的通訊。 總之，中轉臺在專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)通訊系統中扮演著(zhù)不可或缺的角色，對于增大通訊距離、擴展覆蓋范圍具有重要作用。中轉臺
無(wú)線(xiàn)通訊系統中的設備
中轉臺又名中繼臺，中斷臺。在無(wú)線(xiàn)對講系統中，中轉臺對于增大通訊距離，擴展覆蓋范圍扮演著(zhù)極其重要的角色。是專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)通訊系統不可缺少的重要設備。
基本概念
中轉臺由收信機和發(fā)信機等單元組成。通常工作于收發(fā)異頻狀態(tài)，能夠將接收到的已調制的射頻信號解調出音頻信號傳輸給其它設備。同時(shí)，還能將其它設備送來(lái)的音頻信號經(jīng)射頻調制后發(fā)射出去。上面提到的其它設備有各種系統使用的控制器，有無(wú)線(xiàn)接駁器等，也包括互聯(lián)所需要的其它中轉臺。將中轉臺收到的信號直接通過(guò)自身的發(fā)射機轉發(fā)出去，這是中轉臺最基本的應用。
因此，中轉臺必須能夠全雙工工作，即收發(fā)同時(shí)工作，并且發(fā)射時(shí)不能影響接收機的正常工作。由于中轉臺工作的基本特點(diǎn)，再加上多臺中轉臺組合一起使用的特點(diǎn)，對中轉臺的技術(shù)指標相對于移動(dòng)臺要有更高的和更特殊的要求。
除一臺中轉臺組成的單信道常規地面通訊系統之外，還可以利用中轉臺經(jīng)同軸電纜，功分器，架設多幅分布天線(xiàn)，實(shí)現樓宇、酒店等建筑物地下和地面的覆蓋通訊，此外多臺中轉臺組成集群系統以及各種帶狀或星形結構的通訊網(wǎng)。
中轉臺調試集成安裝的指標直接影響到系統的通訊距離和系統網(wǎng)絡(luò )語(yǔ)音質(zhì)量及功能。
距離計算
2.1、傳輸損耗工程實(shí)用公式
LM(dB)=88.1+20lgF-20lgh1h2+40lgd
式中：F—通訊工作頻率(MHz)
h1—通訊對象A點(diǎn)天線(xiàn)高度(m)
h2—通訊對象B點(diǎn)天線(xiàn)高度(m)
d—A點(diǎn)和B點(diǎn)的通訊距離(m)
上述實(shí)用公式僅限于VHF 150MHz和UHF 400～470MHz頻段，并且地形起伏高度在15m左右，通訊距離在65km范圍內。
2.2、通訊距離計算
(以下舉例說(shuō)明)
(1)假設已知條件
a.系統工作頻率：
TX 465MHzRX 455MHz
b.中轉臺參數和架設數據：
發(fā)射功率：20W (43dBm)
接收靈敏度：-116dBm
全向天線(xiàn)增益：9.8dbi
天線(xiàn)架設高度：30m
發(fā)射功率：4W(36dBm)
接收靈敏度：-116dBm
對講機天線(xiàn)增益：0dBi
對講機高度：1.5m
(2)中轉臺與對講機的系統增益
在本例中，所謂系統增益就是對講機發(fā)射信號給中轉臺接收機允許衰減的最大值，若不考慮電纜損耗和天線(xiàn)增益的條件下：
系統增益(dB)=發(fā)射功率(dBm)-接收靈敏度(dBm)
若考慮電纜損耗、天線(xiàn)增益的條件下，本例系統增益為：
=36+0-(9.8-2-116)
=144.2(dB)
式中：Pt——對講機發(fā)射功率
PA——對講機天線(xiàn)增益
RA——中轉臺天線(xiàn)增益
CL——同軸電纜損耗
RR——中轉臺接收靈敏度
(3)如果系統增益等于電波傳輸的損耗，則說(shuō)明通訊距離的電波能量已達極限，若系統增益小于傳輸損耗則表明通訊可能建立不起來(lái)。
將系統增益代入電波傳輸損耗工程公式：
144.2=88.1+201g455-201g1.5×30+401gd
144.2=88.1+53.2-33+401gd
35.9=401gd
d=7.9km
(4)上式僅計算了上行信號(對講機發(fā)給中繼臺)可通訊的保守距離，而未計算下行信號(中繼臺發(fā)給對講機)可覆蓋的距離，通常由于中轉臺發(fā)射功率較大，其下行信號往往優(yōu)于上行信號的通訊距離。由于系統通話(huà)是雙向的，因此系統的保守通話(huà)距離往往以上行信號為準來(lái)計算。
干擾
3.1、.系統中的干擾有很多，有些是產(chǎn)品制造中不可避免的，有的是在系統集成時(shí)產(chǎn)生的，我們主要討論后者，在日常通訊中經(jīng)常碰到的干擾主要有兩種：同頻干擾和互調干擾。
3.2、同頻干擾是指在一個(gè)系統中的工作頻率受到了另一個(gè)系統相同頻率的干擾。雖然兩臺發(fā)射機標稱(chēng)頻率相同，但多少還是有所差異，當一臺接收機同時(shí)收到兩臺發(fā)射機信號時(shí)，會(huì )產(chǎn)生兩個(gè)發(fā)射頻率差異的差拍干擾，如果兩發(fā)射頻率相差1KHz，在接收機中即可聽(tīng)到1KHz的差拍聲，另外盡管發(fā)射頻率相同，其頻率的相位也不一定相同，因此會(huì )產(chǎn)生低頻交流聲的干擾。
3.3、互調干擾是由電路中的非線(xiàn)性器件產(chǎn)生的，在我們日常工作中產(chǎn)生互調的原因主要有以下兩種情況：
(1)干擾信號侵入發(fā)射機的末級，從而同有用信號之間引起互調。此類(lèi)干擾稱(chēng)為發(fā)射機互調干擾。
(2)處于互調關(guān)系中的兩個(gè)或兩個(gè)以上的無(wú)線(xiàn)電信號被接收機接收，在接收機高放級產(chǎn)生互調，稱(chēng)為接收機互調干擾。
3.4、互調干擾主要反映在多信道系統或與其它系統安裝在一起，多信道頻率相互間或其它系統頻率與多信道頻率混合而產(chǎn)生，產(chǎn)生的主要機理有兩種表現形式，如果我們用A、B、C……表示頻率的數值，則有：
2A-B=C
A+D-C=B或A+D-B=C
舉例說(shuō)明：某一系統有4個(gè)信道的發(fā)射頻率分別為：
1CH 160MHz2CH 161MHz
3CH 162MHz4CH 163MHz
如果不采取互調抑制措施，就會(huì )產(chǎn)生：2×160MHz-161MHz=162MHz(假)，即1CH的二次諧波進(jìn)入2CH功放末級產(chǎn)生差頻形成一個(gè)假的162MHz，就會(huì )對3CH所接收的設備造成干擾。
另外還會(huì )產(chǎn)生：160MHz+163MHz-162MHz=161MHz(假)，即1CH和4CH的和拍與3CH的差拍產(chǎn)生一個(gè)假的161MHz，就會(huì )對2CH所接收真的161MHz頻率產(chǎn)生干擾。
3.5、為了避免互調干擾，通常有兩種做法：根據互調產(chǎn)生的機理在發(fā)射機功放輸出端口加單向隔離器，對外部進(jìn)入的信號進(jìn)行衰減，不讓其產(chǎn)生和頻和差頻。對于接收機采用大動(dòng)態(tài)范圍的器件，降低減小非線(xiàn)性。另一種方法是使用頻率時(shí)，人為避開(kāi)產(chǎn)生互調組合的頻率。前者需要增加設備投入，后者較經(jīng)濟，但取決于所審批頻率的可能性。
3.6、無(wú)(三階)互調干擾頻率的工程計算方法：
(1)將所分配或使用的頻率從低向高排序
(3)計算相鄰頻道數的差值
(4)求差值的和(按下舉例方法求和)
(5)檢查差值與和數中不得有相同的數出現。
舉例說(shuō)明：現有一組頻率156.275MHz 156.150MHz 156.200MHz 156.125MHz計算是否存在互調組合(如圖一)。
有相同的數字3，表明這一組頻率存在互調，只有將156.275頻率向上調換成156.300或其它的頻率才可避開(kāi)互調組合。上面括號中的數字是被調換后的計算結果。
關(guān)鍵參數與天饋
4.2、形成中轉臺收發(fā)干擾的因素
(2)發(fā)射機邊帶頻譜中的接收機頻率成分過(guò)大形成類(lèi)似于同頻干擾的情況，使接收機靈敏度下降。
4.3、解決中轉臺收發(fā)干擾的要點(diǎn)
除了中轉臺自身發(fā)射機和接收機有較高的技術(shù)指標外，重要在于發(fā)射機天線(xiàn)端口和接收機天線(xiàn)端口要有較高的隔離衰減。目前發(fā)射機和接收機天線(xiàn)端口之間隔離通常有2種方法：(1)雙工器方式；(2)收發(fā)天線(xiàn)同軸垂直間隔方式。
4.4、使用雙工器的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)使用雙工器的優(yōu)點(diǎn)
a.收發(fā)共用一根天線(xiàn)，一根電纜，架設方便
(2)使用雙工器的缺點(diǎn)
a.要求天線(xiàn)頻帶較寬，往往天線(xiàn)對收發(fā)頻率不能兼顧
b.陷波型雙工器的阻帶很窄，當設置多信道使用時(shí)，所使用的頻率有所限制，必須限定在雙工器的阻帶寬度內。
4.5、使用雙天線(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)使用雙天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)
a.收發(fā)分別使用各自的天線(xiàn)，可獲得較好的匹配及增益
b.可在較寬的頻率范圍內，任意設置信道所用的收發(fā)頻率。
(2)使用雙天線(xiàn)的缺點(diǎn)
雙天線(xiàn)要達到一定程度的收發(fā)隔離，架設時(shí)有嚴格的要求，往往不易滿(mǎn)足，導致收發(fā)干擾指標惡化，嚴重影響通訊距離。
(3)使用雙天線(xiàn)架設的要求
a.雙天線(xiàn)水平架設時(shí)，兩天線(xiàn)間的水平距離應≥390λ
b.雙天線(xiàn)同軸垂直架設時(shí)，兩天線(xiàn)間的垂直距離≥9λ。
(4)雙天線(xiàn)架設一覽表：(表一)
6．雙天線(xiàn)架設后中轉臺收發(fā)干擾指標的測試
(1)使用對講機測試方法
首先將對講機發(fā)射功率設置最低檔，中轉臺置于不轉發(fā)狀態(tài)：摘掉對講機天線(xiàn)，短時(shí)間間斷發(fā)射，讓對講機與中繼臺逐步拉開(kāi)距離，直到中轉臺接收對講信號有雜音止，此時(shí)再將中轉臺置于轉發(fā)狀態(tài)或使用中轉臺的話(huà)筒發(fā)射，聽(tīng)中轉臺的雜音不應有變化，若雜音加強或靜噪電路關(guān)閉聽(tīng)不到雜音，說(shuō)明存在收發(fā)干擾。
(2)使用儀器測試方法
使用RF射頻信號源，輸出端口接儀表自帶天線(xiàn)或對講機天線(xiàn)，將信號源輸出調至中轉臺接收有雜音止（中繼臺處于不轉發(fā)狀態(tài)），此時(shí)啟動(dòng)中轉臺的發(fā)射，聽(tīng)雜音不應有明顯的變化。
組網(wǎng)方案
5.1、二次接力中繼方案一
本方案使用3臺內置雙工器的中繼臺，可將A區和B區聯(lián)網(wǎng)
對講機設置2個(gè)信道：
1CH TX 150.000RX 155.700在A(yíng)區使用
2CH TX 155.800 RX 150.100在B區使用
中轉臺A的頻率設置：
TX 155.700RX 150.000
中轉臺B1的頻率設置：
TX 150.100RX 155.700
中轉臺B2的頻率設置：
TX 150.000RX 155.800
5.2、二次接力中轉方案二
本方案在A(yíng)區使用了一臺標準的中轉臺(內置有雙工器)，而在B區使用2臺半雙工電臺組合互控的中轉臺，B區組合中轉臺使用2付天線(xiàn)，對講機設置了3個(gè)信道：
1CH TX 150.000RX 155.700 在A(yíng)區使用
2CH TX 155.800RX 155.100 在B區與A區通話(huà)
3CH TX 155.700RX 150.100在B區自中繼
半雙工電臺1的頻率設置：
TX 150.000RX 155.700
半雙工電臺2的頻率設置：
TX 150.100RX 155.800
5.3、兩區自動(dòng)漫游方案一
說(shuō)明：本方案A、B兩區各使用了一臺中轉臺和一臺半雙工電臺，半雙工電臺使用收發(fā)同頻半雙工工作方式，而且僅做兩區互聯(lián)的鏈路。
對講機設置兩個(gè)信道，頻率：
1CH TX 150.000RX 155.700
2CH TX 150.000RX 155.800
并且設置這兩個(gè)信道快速掃描，由于這兩個(gè)信道TX頻率相同，無(wú)論搜索到哪個(gè)區均可進(jìn)行通話(huà)，因此無(wú)論在哪一區均不需人工切換信道，從而達到自動(dòng)漫游的功能。
4．兩區自動(dòng)漫游方案二(圖五)
說(shuō)明：本方案A、B兩區均使用半雙工電臺組合互控的中轉臺，對講機編程三個(gè)信道，并且進(jìn)行掃描搜索
1CH TX 150.000RX 155.700 A區自中繼
2CH TX 150.000RX 155.800B區自中繼
3CH TX 150.000RX 150.100A、B區相互通訊
每部半雙工電臺收發(fā)頻率接近，均在雙工器允許的帶寬內，故使用雙工器進(jìn)行收發(fā)隔離
市場(chǎng)情況
中轉臺作為無(wú)線(xiàn)通訊領(lǐng)域起到橋梁的作用，實(shí)現了增強擴大信號，可以漫游的良好優(yōu)勢，為擴大通訊范圍的用戶(hù)提供了有力的保障基礎。
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