Tyler Durden
Выживальщик
Это радиоканалы джипперов, рыбаков и охотников.
Форум выживальщиков
Зарегистрируйте бесплатную учетную запись сегодня, чтобы стать участником нашего сообщества! После входа в систему вы сможете участвовать на этом сайте, добавляя свои собственные темы и сообщения, а также общаться с другими участниками.
-
Для мобилизованных! Читать!
Радиосвязь для чайников
- Автор темы EdGull
- Дата начала
Satir
Готовящийся
О построении дуплексного ретранслятора без дуплексера
telegra.ph
Так получилось, что мои навыки организации радиосвязи, коим я отдал около 25 лет жизни на «гражданке», нашли свое применение и в негражданском секторе. Я не стремился, но жизнь подтолкнула — стали активно приходить «ребята», просить помочь, отказывать было как-то не с руки. В результате для юга РФ были многократно собраны различные системы радиосвязи на базе DMR-ретрансляторов, подготовлены комплекты высокой степени готовности («размотай кабели и пользуйся»), антенно-фидерные наборы и др. Дальше приходили только вопросы о правильной сборке (где верх, где низ, и что делать если 2 разъема выглядят одинаково и т.п.), и после этого — только положительные отзывы об опыте эксплуатации. Ну и потом ребята входили во вкус и уже озадачивались вопросом как увеличить связь с 18-22 км с портативной радиостанцией до 30 км. Что можно считать успехом, так как это типовые значения «по верху» самой технологии.
…
СВО
В какой-то момент времени, примерно октябре-ноябре 2022 г., в зоне СВО началось такое массовое явление как построение ретрансляторов без дуплексера и/или преселектора, но с использованием двух антенн…
Я уже давно забыл о ретрансляторах без дуплексеров как о страшном сне, и вообще, технологии уже шагнули далеко — например, благодаря TDMA можно строить одночастотные ретрансляторы (SFR)… Но СВО напомнило мне о давно забытом прошлом, причем весьма напористо и массированно. Все, от командиров отделений до начальников лабораторий РЭБ, твердили одно и то же — «работает отлично, достаточно разнести на 5-6 метров».
…
Реальность
Вместе с этим, через неделю-две пошла волна обратной связи в виде запросов на поддержку:
· «У нас дальность связи 2-5 км через ретранслятор, как ее увеличить»?
· «У нас не работает ретранслятор. Помогите перешить его с10 Вт до 50 Вт. Надо раскачать как следует».
· «Продайте нам дуплексер. А можете его еще настроить? Лучше два. А то мы тут сами не можем, нечем.»
· «Мы антенны разнесли на 2 метра в ширину, дальность километра 2, в лучшем случае 3-4. Может правильно разносить на 6 метров?»
· «Алё, вы же помогаете СВО? Мы тут фирма из региона, делаем ретранслятор ребятам, и что-то получается маленький радиус.» Что насчет дуплексера и приборов? «Не, у нас 2 антенны.»
· И так далее.
Таким образом, с одной стороны, кто-то раскрутил тему репитеров без дуплексеров (интересно, кто и как?), и на уверенности смог добиться их массового внедрения в зоне СВО. С другой стороны, те кто «внедрили» это, сами тому не рады. Круг замкнулся. Стало понятно, что это работает не так, как рекламировалось. Стало понятно для многих, но подозреваю, что далеко не для всех.
Корень зла (человеческий фактор)
Итак, в чем же проблема и откуда берется непонимание у людей. …Передатчик частично блокирует («забивает») приемник из-за того, что у приемника динамический диапазон очень даже конечен, а фильтры имеют неидеальную АЧХ, обеспечивая вполне конкретные параметры по забитию и внеполосной избирательности.
В результате получается эффект мнимого благополучия — когда репитер стоит на столе, станции рядом с ним, и все это на первый взгляд прекрасно работает. «А давайте проверим репитер на дальность?» Давайте! Проверили на 1-2-3 км, и опять все отлично. Конечно отлично, уровень на приемнике репитера –70..80 дБм. Тут проблем не будет. Проблемы надо искать при уровне –119..122 дБм. А когда первые отделения пошли на задание или за провизией, выясняется, что дальность таких ретрансляторов никогда не превышает 2-6 км. То есть, соответствует дальности радиосвязи между двумя VHF-радиостанциями с уровня земли и в прямом канале.
Корень зла (технические аспекты)
Итак. Эмпирически определено, что для современных ретрансляторов рекомендован уровень изоляции в примерно 80-85 дБ. 95+ дБ — идеально (чтобы с запасом), но достижимо обычно или на баночных дуплексерах, или на тщательно настроенных компактных дуплексерах PROCOM (это, кстати, лучший в мире производитель дуплексеров и антенн). Дуплексеры других зарубежных производителей, таких как RFS/MOTOROLA, SINCLAIR, SYSCOM, имеют типовое значение в 80-90 дБ. Российские и китайские noname-дуплексеры очень разные по качеству, и иногда там что-то не припаяно, и их приходится дорабатывать по месту. … Но главный недостаток «китайцев» — они «плывут» от мощности выше 20-30 Вт (происходит нагрев корпуса дуплексера от чего у него изменяется АЧХ — уползают резонансы, повышается КСВ, и дуплексер получается, что вступает в конфронтацию с репитером). Так что изоляцию в 80+ дБ можно получить и на «китайце» с Али, но с качеством и стабильностью там будет не очень.
…
Теперь переходим к схеме без дуплексера. При том самом любимом на СВО разносе антенн по вертикали в 5-6 метров на диапазоне 160 МГц мы имеем изоляцию между антеннами в 25-28 дБ, а на 450 МГц — 35-38 дБ. А этого явно недостаточно, особенно учитывая, что дБ — величина логарифмическая!
…
Оказывается, снизив мощность с 50 до 10 Вт, то есть в 5 раз, что вроде бы очень много, если, например, это была бы зарплата… Но в случае с блокированием приемника мы получаем всего лишь 7 дБ «форы»! Что если и облегчает жизнь приемнику, то лишь незначительно. И можно уверенно говорить о том, что на входе преемника при активной передаче мы будем иметь RSSI что-то около –100..90 дБ, снижая номинальную чувствительность приемника примерно на 14...34 дБ! А приемник, «затупленный» на 14...34 дБ — это, простите, уже не приемник. А устройство без 2-3 каскадов УВЧ по входу…
А проявляется это все именно так — в снижении дальности радиосвязи в разы, а также в рассыпании речи (в режиме DMR), в прерывистом сигнале, излишних шумах в ретранслируемом сигнале, фоновых щелчках (в аналоговом режиме).
…
Увеличив мощность ретранслятора с 10 до 20-50 Вт, все становится только хуже. В этот момент у незадачливого связиста возникает мысль, что с ретранслятором что-то не так — он или погорел, или был бракованным. Заканчивается все отправкой ретранслятора в один из крупных городов РФ, где есть специалисты и контрольно-измерительная аппаратура. Конечно же, по итогам диагностики оказывается, что репитер исправен, равно как и антенна, блок питания и все остальное...
О построении дуплексного ретранслятора без дуплексера
Об авторе Так получилось, что мои навыки организации радиосвязи, коим я отдал около 25 лет жизни на «гражданке», нашли свое применение и в негражданском секторе. Я не стремился, но жизнь подтолкнула — стали активно приходить «ребята», просить помочь, отказывать было как-то не с руки. В...
telegra.ph
Так получилось, что мои навыки организации радиосвязи, коим я отдал около 25 лет жизни на «гражданке», нашли свое применение и в негражданском секторе. Я не стремился, но жизнь подтолкнула — стали активно приходить «ребята», просить помочь, отказывать было как-то не с руки. В результате для юга РФ были многократно собраны различные системы радиосвязи на базе DMR-ретрансляторов, подготовлены комплекты высокой степени готовности («размотай кабели и пользуйся»), антенно-фидерные наборы и др. Дальше приходили только вопросы о правильной сборке (где верх, где низ, и что делать если 2 разъема выглядят одинаково и т.п.), и после этого — только положительные отзывы об опыте эксплуатации. Ну и потом ребята входили во вкус и уже озадачивались вопросом как увеличить связь с 18-22 км с портативной радиостанцией до 30 км. Что можно считать успехом, так как это типовые значения «по верху» самой технологии.
…
СВО
В какой-то момент времени, примерно октябре-ноябре 2022 г., в зоне СВО началось такое массовое явление как построение ретрансляторов без дуплексера и/или преселектора, но с использованием двух антенн…
Я уже давно забыл о ретрансляторах без дуплексеров как о страшном сне, и вообще, технологии уже шагнули далеко — например, благодаря TDMA можно строить одночастотные ретрансляторы (SFR)… Но СВО напомнило мне о давно забытом прошлом, причем весьма напористо и массированно. Все, от командиров отделений до начальников лабораторий РЭБ, твердили одно и то же — «работает отлично, достаточно разнести на 5-6 метров».
…
Реальность
Вместе с этим, через неделю-две пошла волна обратной связи в виде запросов на поддержку:
· «У нас дальность связи 2-5 км через ретранслятор, как ее увеличить»?
· «У нас не работает ретранслятор. Помогите перешить его с10 Вт до 50 Вт. Надо раскачать как следует».
· «Продайте нам дуплексер. А можете его еще настроить? Лучше два. А то мы тут сами не можем, нечем.»
· «Мы антенны разнесли на 2 метра в ширину, дальность километра 2, в лучшем случае 3-4. Может правильно разносить на 6 метров?»
· «Алё, вы же помогаете СВО? Мы тут фирма из региона, делаем ретранслятор ребятам, и что-то получается маленький радиус.» Что насчет дуплексера и приборов? «Не, у нас 2 антенны.»
· И так далее.
Таким образом, с одной стороны, кто-то раскрутил тему репитеров без дуплексеров (интересно, кто и как?), и на уверенности смог добиться их массового внедрения в зоне СВО. С другой стороны, те кто «внедрили» это, сами тому не рады. Круг замкнулся. Стало понятно, что это работает не так, как рекламировалось. Стало понятно для многих, но подозреваю, что далеко не для всех.
Корень зла (человеческий фактор)
Итак, в чем же проблема и откуда берется непонимание у людей. …Передатчик частично блокирует («забивает») приемник из-за того, что у приемника динамический диапазон очень даже конечен, а фильтры имеют неидеальную АЧХ, обеспечивая вполне конкретные параметры по забитию и внеполосной избирательности.
В результате получается эффект мнимого благополучия — когда репитер стоит на столе, станции рядом с ним, и все это на первый взгляд прекрасно работает. «А давайте проверим репитер на дальность?» Давайте! Проверили на 1-2-3 км, и опять все отлично. Конечно отлично, уровень на приемнике репитера –70..80 дБм. Тут проблем не будет. Проблемы надо искать при уровне –119..122 дБм. А когда первые отделения пошли на задание или за провизией, выясняется, что дальность таких ретрансляторов никогда не превышает 2-6 км. То есть, соответствует дальности радиосвязи между двумя VHF-радиостанциями с уровня земли и в прямом канале.
Корень зла (технические аспекты)
Итак. Эмпирически определено, что для современных ретрансляторов рекомендован уровень изоляции в примерно 80-85 дБ. 95+ дБ — идеально (чтобы с запасом), но достижимо обычно или на баночных дуплексерах, или на тщательно настроенных компактных дуплексерах PROCOM (это, кстати, лучший в мире производитель дуплексеров и антенн). Дуплексеры других зарубежных производителей, таких как RFS/MOTOROLA, SINCLAIR, SYSCOM, имеют типовое значение в 80-90 дБ. Российские и китайские noname-дуплексеры очень разные по качеству, и иногда там что-то не припаяно, и их приходится дорабатывать по месту. … Но главный недостаток «китайцев» — они «плывут» от мощности выше 20-30 Вт (происходит нагрев корпуса дуплексера от чего у него изменяется АЧХ — уползают резонансы, повышается КСВ, и дуплексер получается, что вступает в конфронтацию с репитером). Так что изоляцию в 80+ дБ можно получить и на «китайце» с Али, но с качеством и стабильностью там будет не очень.
…
Теперь переходим к схеме без дуплексера. При том самом любимом на СВО разносе антенн по вертикали в 5-6 метров на диапазоне 160 МГц мы имеем изоляцию между антеннами в 25-28 дБ, а на 450 МГц — 35-38 дБ. А этого явно недостаточно, особенно учитывая, что дБ — величина логарифмическая!
…
Оказывается, снизив мощность с 50 до 10 Вт, то есть в 5 раз, что вроде бы очень много, если, например, это была бы зарплата… Но в случае с блокированием приемника мы получаем всего лишь 7 дБ «форы»! Что если и облегчает жизнь приемнику, то лишь незначительно. И можно уверенно говорить о том, что на входе преемника при активной передаче мы будем иметь RSSI что-то около –100..90 дБ, снижая номинальную чувствительность приемника примерно на 14...34 дБ! А приемник, «затупленный» на 14...34 дБ — это, простите, уже не приемник. А устройство без 2-3 каскадов УВЧ по входу…
А проявляется это все именно так — в снижении дальности радиосвязи в разы, а также в рассыпании речи (в режиме DMR), в прерывистом сигнале, излишних шумах в ретранслируемом сигнале, фоновых щелчках (в аналоговом режиме).
…
Увеличив мощность ретранслятора с 10 до 20-50 Вт, все становится только хуже. В этот момент у незадачливого связиста возникает мысль, что с ретранслятором что-то не так — он или погорел, или был бракованным. Заканчивается все отправкой ретранслятора в один из крупных городов РФ, где есть специалисты и контрольно-измерительная аппаратура. Конечно же, по итогам диагностики оказывается, что репитер исправен, равно как и антенна, блок питания и все остальное...
Satir
Готовящийся
Продолжение
Выводы
…
2. Если вы решили строить репитер на разнесенных антеннах, привожу примерные рекомендованные значения:
...
3. Как следует из приеденных данных, разнос по горизонтали представляется весьма бесперспективным занятием. Остается разнос по вертикали, требующий для VHF около 45 метров, и для UHF — около 11 метров.
4. Построение ретранслятора с разносом антенн реалистично лишь для диапазона UHF, и то, для этого потребуется опора высотой не менее 16 метров (отталкиваемся от того, что нижняя антенна будет установлена на высоте 5 метров над подстилающей поверхностью). При этом нижней антенной рекомендуется устанавливать передающую антенну, а приемную — верхней.
5. Построение качественно работающего репитера с разносом антенн (обеспечивающего паспортную чувствительность приемника при работающем передатчике) на диапазоне VHF невозможно без наличия опоры выше 40 метров.
6. Требования к разносу антенн могут быть значительно снижены при использовании в приемном тракте преселектора (полоснопропускного фильтра), такого как PROCOM BPF 2/3 (VHF), PROCOM BPF 70/3 (UHF) и им подобных устройств других производителей. Так, например, при дуплексном разносе в 15 МГц, компактный преселектор дает ослабление сигнала другого плеча на 15-20 дБ. И картинка по физическому разносу антенн становится совершенно иной:
При использовании «баночного» преселектора большого диаметра (8-10 дюймов) результаты будут еще лучше. Но даже при использовании компактного дуплексера видно, что задача по построению ретранслятора с вертикальным разносом антенн становится вполне реализуемой — разнести антенны на 5 метров по вертикали можно на любой легкой составной мачте длиной от 8-10 метров (UHF), а на 13 метров (VHF) — уже вполне реально при использовании осветительной опоры стадиона, башни сотовой связи, и даже военных мачт типа «тросовый телескоп» (некоторые из моделей имеют высоту в 16-19 метров в полностью выдвинутом состоянии).
Зачем нужна эта статья?
1. Я устал слушать сказки про чудесные репитеры без дуплексера, которые «работают как надо».
2. Я чувствую, что один в поле — не воин. И кто-то (не я) должен донести это все до сознания военных связистов с использованием понятных им терминов и эффективных средств. Но я хотел попробовать развенчать миф о чудесных ретрансляторах «просто разнеси антенны на 5-6 метров».
3. Помочь связистам решить проблемы со связью, позволив им быстро устранить корень проблемы или обойти ее вовсе, учась на ошибках других.
P.S. Советы на десерт
· Если вы работаете с мобильным дуплексером, пусть даже самым лучшим (PROCOM, RFS, BIRD, EMR и т.п.), выставляйте мощность передатчика на 38-42 Вт максимум. Несмотря на то, что они заявлены как 50-ваттные, практика показала, что на 50 Ваттах им может быть нехорошо из-за преобразования ВЧ-энергии в тепловую. И чем дешевле и чем менее породистый дуплексер, тем хуже ему становится от передаваемой через него мощности. Есть нюансы, где именно установлен дуплексер, внутри или снаружи, как он охлаждается и т.п., но с учетом неизвестных условий эксплуатации на СВО, этим всем можно пренебречь.
· Аккуратнее с коаксиальным кабелем, которым подключаются антенны. С выбором, разделкой разъемов, с перегибами. Это самая частая проблема при организации радиосвязи на СВО (не считая репитера без дуплексера конечно). Три простых правила:
1. Кабель длиннее 25 метров на UHF должен быть с внешним диаметром (диаметром по изоляции) не менее 10 мм и двойным экраном типа чулок+фольга (например, RG-213C/U, Ericsson TZC 500 32 и т.п.). Кабель длиннее 42 метров на UHF должен быть такой же конструкции и диаметром не менее 13 мм (например, 10D-FB). Если говорить про VHF, то предельные длины кабеля можно умножать на 3 (то есть 75 и 126 м соответственно). Запомните, это предельные значения! Всегда лучше, когда кабель толще и короче.
2. Не изгибайте кабель с радиусом меньшим, чем 7 его диаметров. То есть, если кабель диаметром 10 мм, минимальный радиус изгиба составляет 70 мм (представьте себе круг диаметром 14 см, и изгибайте по нему).
3. Разделывайте разъемы тщательно — на хорошем свету. Четко соблюдайте внутреннюю геометрию разъема (геометрию разделки кабеля). Аккуратно обходитесь с каждой проволочкой кабеля — ни одна из низ не должна упасть в разъем, не должна перемкнуть оплетку и жилу. Не обжимайте центральный пин плоскогубцами — для этого есть спец. инструмент, т.н. кримперы. Еще лучше паять центральный пин с бескислотным флюсом. По возможности промывайте место пайки спиртом непосредственно перед сборкой разъема. И в случае отсутствия измерительной техники (портативный VNA, КСВ-метр), проверяйте кабель хотя бы мультиметром! Три проверки: отсутствие замыкания оплетки на центральную жилу, сопротивление между центрами коннекторов (до 0,8 Ом на 100 метров), сопротивление между корпусами коннекторов (до 0,6 Ом на 100 метров).
И все у вас будет хорошо! Ну по крайней мере в радиосвязи. Берите себя.
Выводы
…
2. Если вы решили строить репитер на разнесенных антеннах, привожу примерные рекомендованные значения:
...
3. Как следует из приеденных данных, разнос по горизонтали представляется весьма бесперспективным занятием. Остается разнос по вертикали, требующий для VHF около 45 метров, и для UHF — около 11 метров.
4. Построение ретранслятора с разносом антенн реалистично лишь для диапазона UHF, и то, для этого потребуется опора высотой не менее 16 метров (отталкиваемся от того, что нижняя антенна будет установлена на высоте 5 метров над подстилающей поверхностью). При этом нижней антенной рекомендуется устанавливать передающую антенну, а приемную — верхней.
5. Построение качественно работающего репитера с разносом антенн (обеспечивающего паспортную чувствительность приемника при работающем передатчике) на диапазоне VHF невозможно без наличия опоры выше 40 метров.
6. Требования к разносу антенн могут быть значительно снижены при использовании в приемном тракте преселектора (полоснопропускного фильтра), такого как PROCOM BPF 2/3 (VHF), PROCOM BPF 70/3 (UHF) и им подобных устройств других производителей. Так, например, при дуплексном разносе в 15 МГц, компактный преселектор дает ослабление сигнала другого плеча на 15-20 дБ. И картинка по физическому разносу антенн становится совершенно иной:
При использовании «баночного» преселектора большого диаметра (8-10 дюймов) результаты будут еще лучше. Но даже при использовании компактного дуплексера видно, что задача по построению ретранслятора с вертикальным разносом антенн становится вполне реализуемой — разнести антенны на 5 метров по вертикали можно на любой легкой составной мачте длиной от 8-10 метров (UHF), а на 13 метров (VHF) — уже вполне реально при использовании осветительной опоры стадиона, башни сотовой связи, и даже военных мачт типа «тросовый телескоп» (некоторые из моделей имеют высоту в 16-19 метров в полностью выдвинутом состоянии).
Зачем нужна эта статья?
1. Я устал слушать сказки про чудесные репитеры без дуплексера, которые «работают как надо».
2. Я чувствую, что один в поле — не воин. И кто-то (не я) должен донести это все до сознания военных связистов с использованием понятных им терминов и эффективных средств. Но я хотел попробовать развенчать миф о чудесных ретрансляторах «просто разнеси антенны на 5-6 метров».
3. Помочь связистам решить проблемы со связью, позволив им быстро устранить корень проблемы или обойти ее вовсе, учась на ошибках других.
P.S. Советы на десерт
· Если вы работаете с мобильным дуплексером, пусть даже самым лучшим (PROCOM, RFS, BIRD, EMR и т.п.), выставляйте мощность передатчика на 38-42 Вт максимум. Несмотря на то, что они заявлены как 50-ваттные, практика показала, что на 50 Ваттах им может быть нехорошо из-за преобразования ВЧ-энергии в тепловую. И чем дешевле и чем менее породистый дуплексер, тем хуже ему становится от передаваемой через него мощности. Есть нюансы, где именно установлен дуплексер, внутри или снаружи, как он охлаждается и т.п., но с учетом неизвестных условий эксплуатации на СВО, этим всем можно пренебречь.
· Аккуратнее с коаксиальным кабелем, которым подключаются антенны. С выбором, разделкой разъемов, с перегибами. Это самая частая проблема при организации радиосвязи на СВО (не считая репитера без дуплексера конечно). Три простых правила:
1. Кабель длиннее 25 метров на UHF должен быть с внешним диаметром (диаметром по изоляции) не менее 10 мм и двойным экраном типа чулок+фольга (например, RG-213C/U, Ericsson TZC 500 32 и т.п.). Кабель длиннее 42 метров на UHF должен быть такой же конструкции и диаметром не менее 13 мм (например, 10D-FB). Если говорить про VHF, то предельные длины кабеля можно умножать на 3 (то есть 75 и 126 м соответственно). Запомните, это предельные значения! Всегда лучше, когда кабель толще и короче.
2. Не изгибайте кабель с радиусом меньшим, чем 7 его диаметров. То есть, если кабель диаметром 10 мм, минимальный радиус изгиба составляет 70 мм (представьте себе круг диаметром 14 см, и изгибайте по нему).
3. Разделывайте разъемы тщательно — на хорошем свету. Четко соблюдайте внутреннюю геометрию разъема (геометрию разделки кабеля). Аккуратно обходитесь с каждой проволочкой кабеля — ни одна из низ не должна упасть в разъем, не должна перемкнуть оплетку и жилу. Не обжимайте центральный пин плоскогубцами — для этого есть спец. инструмент, т.н. кримперы. Еще лучше паять центральный пин с бескислотным флюсом. По возможности промывайте место пайки спиртом непосредственно перед сборкой разъема. И в случае отсутствия измерительной техники (портативный VNA, КСВ-метр), проверяйте кабель хотя бы мультиметром! Три проверки: отсутствие замыкания оплетки на центральную жилу, сопротивление между центрами коннекторов (до 0,8 Ом на 100 метров), сопротивление между корпусами коннекторов (до 0,6 Ом на 100 метров).
И все у вас будет хорошо! Ну по крайней мере в радиосвязи. Берите себя.
