雙向無(wú)線(xiàn)電通信的基本原理

相關(guān)專(zhuān)題: 無(wú)線(xiàn)
羅杰




  摩托羅拉的雙向無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)于五十余年前第二次世界大戰(zhàn)時(shí)由軍方率先采用,讓軍人在行動(dòng)時(shí)以無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)彼此通話(huà),當(dāng)時(shí)的手機(jī)稱(chēng)為步話(huà)機(jī)(walkie-talkies)。


  雙向無(wú)線(xiàn)電在軍方使用非常普遍,在無(wú)電話(huà)線(xiàn)路的地區(qū),軍方人員就采用無(wú)線(xiàn)電。在今天,無(wú)線(xiàn)電已經(jīng)廣泛地用于保安、公共服務(wù)和公用事業(yè),以及商業(yè)和個(gè)人等用途。


  雙向無(wú)線(xiàn)電的主要優(yōu)點(diǎn)是直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn),不須任何基本設(shè)施,只有雙方調(diào)到相同的頻率,便可彼此通話(huà)。



雙向無(wú)線(xiàn)電通信的原理



  雙向無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)是用于發(fā)射和接收語(yǔ)音信息。每一部雙向無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)包含一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接受器、一個(gè)麥克風(fēng)和一個(gè)擴(kuò)音器、一條天線(xiàn)和一組電源。手提式雙向無(wú)線(xiàn)通訊以電池為電源,而車(chē)裝式無(wú)線(xiàn)電可使用汽車(chē)的電源。


  用戶(hù)對(duì)著麥克風(fēng)說(shuō)話(huà),語(yǔ)音信號(hào)即轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)發(fā)射器處理放大為無(wú)線(xiàn)電信號(hào),再傳送至天線(xiàn),由天線(xiàn)把無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)射至空中。


  受信方的天線(xiàn)接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào),把此信號(hào)送到接收器。接收器將此無(wú)線(xiàn)電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉?lái)的語(yǔ)音,再由無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)的擴(kuò)音器放出來(lái),此時(shí)就可聽(tīng)見(jiàn)原來(lái)的信息。



簡(jiǎn)單的雙向無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)



  兩部以上的無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)彼此“對(duì)話(huà)”時(shí),它們必須在同一個(gè)頻率上運(yùn)作。在單一頻率單工系統(tǒng),每位無(wú)線(xiàn)電用戶(hù)可以在任何時(shí)間發(fā)射或接收信息。這與電話(huà)系統(tǒng)不同,電話(huà)是雙工系統(tǒng),可以同時(shí)發(fā)言和聆聽(tīng)。


  因而,用戶(hù)在發(fā)話(huà)前,必須注意無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的頻道是否開(kāi)放。



高效率雙向無(wú)線(xiàn)電通信步驟



  如果所有無(wú)線(xiàn)電用戶(hù)都遵守下列規(guī)則,就可達(dá)成高效率的雙向無(wú)線(xiàn)電通信。


  1.不打斷其它用戶(hù)的發(fā)言。隨時(shí)注意頻道上的通話(huà)情形。大部份雙向無(wú)線(xiàn)電對(duì)機(jī)上都有一個(gè)監(jiān)聽(tīng)按鈕。壓下此按鈕便可聽(tīng)到頻道上的通話(huà)情形。發(fā)送前頻道必須是空白的。


  2.把對(duì)講機(jī)維持在垂直位置,擴(kuò)音器——麥克風(fēng)維持在嘴巴正前方三寸處。


 。常l(fā)話(huà)時(shí),對(duì)著麥克風(fēng)緩慢地、清楚地說(shuō)話(huà)。長(zhǎng)話(huà)短說(shuō),才不會(huì)霸占語(yǔ)音頻道太久。



噪音抑制



  噪音抑制是指降低、抑制或消除無(wú)用的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)或噪聲,讓它們不會(huì)從擴(kuò)音器傳出來(lái)。無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)所出現(xiàn)的背景噪聲是未使用噪音抑制的結(jié)果。大部份無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)都配備噪音抑制模式(載波抑制或編碼抑制)和抑制水準(zhǔn)的選擇開(kāi)關(guān)或按鈕。



載波抑制和編碼抑制



  載波抑制在不發(fā)射時(shí)防止噪聲自擴(kuò)音器出來(lái),因而屬于安靜的備用作業(yè)。


  編碼抑制讓無(wú)線(xiàn)電以編碼方式只聽(tīng)到他們所要的信息。換言之,它過(guò)濾了轉(zhuǎn)往特定無(wú)線(xiàn)電用戶(hù)以外的所有其它信息,只有編碼相同的無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)在編碼模式下才能聽(tīng)到所發(fā)的信號(hào)。編碼抑制分為PL(Private Line專(zhuān)用線(xiàn)路)的單音編碼抑制和DPL(Digital Private Line 數(shù)字化專(zhuān)用線(xiàn)路)的數(shù)字化編碼抑制兩種。


  大部份無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)都配備一個(gè)監(jiān)聽(tīng)按鈕,讓客戶(hù)取消噪音抑制、解除編碼抑制模式。壓下此按鈕時(shí),擴(kuò)音器即傳出頻道上的所有語(yǔ)音通話(huà)。以相同的頻率而以不同的抑制編碼通話(huà)時(shí),發(fā)話(huà)前必須先聆聽(tīng)、確定頻道上無(wú)其它語(yǔ)音通話(huà)。否則,同時(shí)發(fā)話(huà)會(huì)破壞已經(jīng)在進(jìn)行中的通話(huà)。


PL和DPL編碼噪音抑制系統(tǒng)



  單音編碼抑制系統(tǒng)使用次音頻,可使用42種不同的單音編碼。數(shù)字化編碼抑制系統(tǒng)的功能和單音編碼抑制系統(tǒng)相同,但可使用84種不同的數(shù)字編碼,不使用音頻來(lái)“開(kāi)啟”擴(kuò)音器。


  雖然這些系統(tǒng)都稱(chēng)為“專(zhuān)用線(xiàn)路”,但實(shí)際上不具保密功能。如果用戶(hù)遵守規(guī)律,多少還有點(diǎn)隱密性,但任何用戶(hù)接聽(tīng)時(shí),都可以在頻率上聽(tīng)見(jiàn)。因而,用戶(hù)必須了解編碼抑制的效益和限制。



頻率和頻道



  頻率和頻道是無(wú)線(xiàn)電通信中常用的術(shù)語(yǔ)。每一部雙向無(wú)線(xiàn)電產(chǎn)品的規(guī)格上都會(huì)清楚地列出其作業(yè)頻率。同時(shí),主管機(jī)構(gòu)發(fā)出的使用執(zhí)照上也列出其作業(yè)的特定頻率。


  無(wú)線(xiàn)電用戶(hù)增加、頻譜愈來(lái)愈擁擠時(shí),頻率使用管制愈為必要。


  簡(jiǎn)言而之,頻道就是無(wú)線(xiàn)電發(fā)射和接收信息的頻率。然而、頻道負(fù)載是指同一頻道所指定的用戶(hù)數(shù)目。在無(wú)線(xiàn)電使用頻繁的地區(qū),頻道負(fù)載可能有效地限制了可使用的頻道數(shù)和客戶(hù)的通話(huà)能力。


  無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)可使用數(shù)條頻道時(shí),用戶(hù)就可一條一條地測(cè)試,找到可以使用的空白頻道。同時(shí)、可使用的頻道較多時(shí),用戶(hù)群組的組織更方便。


  如無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)具備PL/DPL編碼噪音抑制功能,如果用戶(hù)群組都具有相同的PLDPL編碼,就可加以組合,從而在同一條頻道上作業(yè)。除非他們要轉(zhuǎn)換頻道,轉(zhuǎn)到其它頻率,他們就可設(shè)定在其通話(huà)小組的頻率上。



涵蓋范圍



  無(wú)線(xiàn)電涵蓋范圍指它的可能通話(huà)距離。涵蓋范圍視許多因素定,諸如:


  ■無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)的功率,即發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的強(qiáng)度1W-5W


  ■無(wú)線(xiàn)電信號(hào)所必須經(jīng)過(guò)的地形:郊外市區(qū)


  ■作業(yè)頻率VHFUHF


  低頻率無(wú)線(xiàn)電涵蓋的距離大于高頻率。一般而言,無(wú)線(xiàn)電信號(hào)受各種障礙物以及空氣中各種顆粒、例如水蒸氣和灰塵的影響。樹(shù)木、濃密的樹(shù)葉、 建筑物和混凝土地板也會(huì)限制涵蓋范圍。總之,郊區(qū)的無(wú)線(xiàn)電通話(huà)距離比都市內(nèi)遠(yuǎn)。


  戶(hù)外


  一瓦特功率輸出的UHF無(wú)線(xiàn)電在戶(hù)外的涵蓋范圍、即在非常開(kāi)闊的環(huán)境、山崗和樹(shù)木等障礙物非常少時(shí),一般可達(dá)兩公里。如地形上的障礙增加,則涵蓋范圍縮短。


  大樓建筑


  在大樓建筑中,一瓦特功率輸出的UHF無(wú)線(xiàn)電的涵蓋范圍可達(dá)二至二十層樓,但涵蓋范圍會(huì)受建筑物造形和建筑材料的影響。



----《通信世界報(bào)》





   
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