❶ 無線電對講機的分類
使用方式上分為手持式、車(船、機)載式、固定式、轉發式。
手持對講
這是一種體積小、重量輕、功率小的無線對講機,適合於手持或袋裝,便於個人隨身攜帶,能在行進中進行通信聯系,其功率一般VHF頻段不超過5W、UHF 頻段不超過4W。但也有少數機型的功率VHF為6W、UHF為5W,如IC-T7H(VHF)達6W。通信距離在無障擋的開闊地帶時一般可達到5公里。在無線通信網路的支持下,通過中轉台通信距離可達10公里以上。該機適合近距離的各種場合下流動人員之間的通信聯系。在無線電話機的系列中,手持式無線電 「對講機」的應用數量及品種是最多的,約佔80%以上。從摩托羅拉生產的三千元左右的高端手持式無線電對講機到國內一百多元左右的國產低端手持式無線電對講機,價格差異很大,據估計這類對講機每年在國內銷售量已超過一百萬台,其市場潛力很大。
載式無線對講機
這是一種能安裝在車輛、船舶、飛機等交通工具上直接由車輛上的電源供電的,並使用車〈船、機〉上天線的無線對講機,主要用於交通運輸、生產調度、保安指揮等業務。其體積較大,功率不小於10W,一般為25W。最大功率為VHF為56W、UHF為50 W。還有個別車載台在某一頻段的功率達到75W(IC-VX8000)。車載台其電源為13.8V,通信距離可達到20公里以上,在無線通信網路中,通過中轉台通信距離明顯增大,可達數十公里。銷售價格從國產的1000元到進口機的3000元。據估計,國內年銷售量不低於10萬台。隨著交通運輸的迅猛發展,特別是私家車的增加,個人購買車載機(屬於業余無線電愛好者)的數量將日益擴大,2003年北京僅業余無線電愛好者購車載機(含二手機)不少於二千台。
轉發對講
轉發式無線對講機就是將所接收到的某一頻段的信號直接通過自身的發射機在其它頻率上轉發出去。這兩組不同頻率信號相互不影響,或者說能夠允許兩組用戶在不同頻率上進行通信聯系。它具有收發同時工作而又相互不幹擾的全雙工工作的特點。轉發式無線電話機的英文名稱是Repeater Transeiver,中文名稱也叫中轉台、中繼台、轉信台。其最大的特點是能夠有效地擴展通信系統中手持機、車載機、固定台的通信范圍和能力給系統提供更大的覆蓋半徑。由於這類設備工作時處於無人值守狀態,有的中轉台還放在高山上,工作環境較差,有的中轉台長時間處於發射狀態。因此對中轉台的技術設計要求比車載機、固定台要高得多,甚至有一些特殊的要求,如高穩定性、高可靠性、優良的散熱性,能在高、低溫條件下長時間穩定工作。不少設備都具有在主電源故障情況下能夠自動啟動備用電源或切換到直流電源繼續工作的功能。在無線通信系統中使用的專用中轉台的功率都較大,一般都在25W~50W甚至達到100W (大吉公司的TB8100),在樓宇中使用的小中轉台的功率一般不超過25W。
中轉台的發展歷史僅有二十多年,隨著新器件、新工藝、新電路的誕生,新技術在中轉台設計上的應用使其技術水平、品質和功能在不斷提高和完善。1984年以日本八重洲公司(YAESU)生產的FTR1045、日本ICOM公司生產的IC-RP1520為代表的中轉台,採用的是晶體振盪倍頻方式。而到了 1985年日本協同公司(KYODO)生產的 KG110、日本世紀公司(SELKL)生產的UP450/PCV150、日本馬蘭士公司(STANDARD)生產的RP172BR/RP512BR等中轉台已經採用了頻率合成技術、EPROM存儲和數字邏輯電路控制等技術。從此中轉台的技術水平和功能有了較大的發展。至今KG110的優良性能和高可靠性仍為業界人士所稱道。日本建伍公司(KENWOOD)也於1987年相繼推出TKR720/820以及以後的TKR828(350M)、TKR830等中轉台。建伍的TKR系列中轉台採用了先進的鎖相環頻率合成技術、CPU控制技術,所有數據均存儲在EEPROM中,功能更多,頻率穩定精確,同時大范圍使用表面貼裝元器件工藝。在這期間日本馬蘭士公司生產的RP80系列基地/中轉台以及RP513基地/中轉台也先後進入中國市場。RP513中轉台採用微處理控制技術,能提供自動自我檢測功能,其功率在50%工作周期情況下可高達80W。在眾多的中轉台中,建伍TKR720/820系列的中轉台以良好的性能價格比深受國內專業用戶的歡迎,其市場保有量也是最多的,可以說是中轉台中的經典產品。1998年底美國摩托羅拉公司開發的GR1225等系列中轉台先後投放中國市場,寬頻技術、語音壓控技術的採用,調試參數全面軟體化,極大提高了中轉台的綜合性能,頻率穩定度得到了提高,25KHE和12.5KHE信道間隔得到了兼容,增加了頻率利用率。近年來,中轉台的換代的新產品也先後上市,建伍公司生產的TKR750/820中轉台取代了TKR720/820。日本協同公司研發的KG510於2000年投放中國市場後,停止生產了KG110,KG510秉承了KG110高可靠特點,採用CPU中央微處理器,還具有無線遙控信道轉換功能,50W功率連續不間斷發射,可進行多種中轉掃描模式。紐西蘭大吉公司(TAIT)生產的T800Ⅱ中轉台以獨特的插板式結構和 100W的大功率等特點也得到特殊用戶的歡迎。日本威泰克斯公司也在2003年的「通信奧運」展覽會上推出了VXR7000型中轉台。2002年澳大利亞SPECTRA公司生產的「頻譜」專業基地/中轉台MX800通過國內的代理商也打入了中國市場。該公司是世界上專門從事無線電通信設備製造的著名公司,其產品通過十項國際認證。MX800型中轉台採用了一系列新的技術,如採用軍用級別的模塊結構,採用高速閉鎖及高速發射技術等,可實現遠端遙控、遠程設置和監測自我診斷功能。其頻率范圍包括30-960MHE內的各個頻段,頻率穩定度1PPm,發射啟動時間小於4ms.紐西蘭大吉公司近期推出的 TB8100基地/中轉台則採用當今最前沿的數字通信技術(RISC處理器和DSP數字信號處理器),功率從5W、50W至100W是目前性能和技術水平都很高的基地/中轉台。 通訊工作方式上分單工通信工作為的單工機和雙工通信工作的雙工機
單工對講
單工通信是指在同一時刻,信息只能單方向進行傳輸,你說我聽,我說你聽。這種發射機和接收機只能交替工作,不能同時工作的無線電對講機叫做單工機。單工機工作是以按鍵控制收和發的轉換,當按下發射控制鍵時,發射處於工作狀態,接收處於不工作狀態,反之,松開發射按鍵時,發射處於不工作狀態,接收處於工作狀態。單工機根據頻率使用情況,又分為同頻單工機(或稱單頻機)和異頻單工機(或稱雙頻機、准雙工機、半雙工機)。同頻單工機是指發射和接收都工作在同一頻率上。其優點是:僅使用一個頻率工作,它能最有效地使用頻率資源,由於是收發信機間斷工作,線路設計相對簡單、價格也較便宜。缺點是:雙方要輪流說話,即對方講完之後,我方才能講話。使用起來不如打電話那樣方便、習慣。但從頻率資源的利用來講,單工機是主流機型。異頻單工機只是在有中轉台的無線電通信系統中才有使用。現在很多單工機既能同頻工作又能異頻工作。
雙工對講
雙工通信是指在同一時刻信息可以進行雙向傳輸,和打電話一樣,說的同時也能聽,邊說邊聽。這種發射機和接收機分別在兩個不同的頻率上(兩個頻率差有一定要求)能同時進行工作的雙工機也稱為異頻雙工機。雙工機包括雙工手持機、雙工車載機、雙工基地/中轉台。雙工手持機大多在VHF頻段和UHF頻段上跨段工作。一般將雙工手持機稱為跨段雙工手持機。其工作時,或VHF發射、UHF接收,或UHF發射、VHF接收。而雙工車載機及基地/中轉台就不存在這個問題,可以跨段雙工工作,也可以做成(VHF或UHF
頻段的)同頻雙工機。由於使用了將收、發信號進行隔離的雙工器或使用收、發分開的雙天線,在VHF、 UHF頻段中,只要有一定的頻差(國家標准VHF頻段為5~7MHZ、UHF頻段為10MHZ)就可以完成同頻雙工工作。雙工機雖然使用方便,但線路設計較復雜,價格也較高,特別是在頻率資源的利用上極不經濟,所以除在特殊場合下需使用雙工機(手持機和基地/中轉台)外,雙工車載機在國內專業通信中幾乎沒有得到使用(在八十年代,在一些行業中,如水利、電力系統UP450、KG106等進口機型以及國產的雙工頻段機。到九十年代大部分都不再使用)。特殊場合使用雙工機,就是用於轉發的中轉台或作指揮用的基地台。雙工機還有一個特點是,作為雙工基地台可以通過介面設備實現無線網路和有線網路的聯接。這個介面設備就是有無線接駁器(或又叫轉接器)。通過它,有線電話可以和無線對講機通話,反之對講機通過撥號可以打有線電話。這種設備在八十年代後期到九十年代中、前期,在國內很流行。在這一點上,單工機是無法實現的。因為單工機的收、發都是同一個頻率。在九十年代中期的全雙工集群通訊系統中,號稱「小大哥大」 的跨段集群雙工手持對講機和車載機曾經有過短暫的風光。其基站的發射頻點UHF頻段,接收頻點是VHF頻段,反之,移動台的發射頻點是VHF頻段,接收頻點是UHF頻段。這些跨段雙工手持對講機有日本ICOM公司的IC-W21AT、IC-T21CP/T31CP,日本建伍公司的TH-78A/79A,台灣ADI公司的AT68C/88C、X98C,深圳天立通公司的TH82。跨段集群全雙工車載台,有日本ICOM公司的IC-281H/481H、日本建伍公司的TK-733、深圳天立通公司的TH811、台灣ADI公司的MR588。到了九十年代後期,隨著「大哥大」的普及,價格的降低,體積的縮小,使用的方便,功能的增加,跨段雙工集群通訊系統很快從「共用網」到「專用網」都隨之淘汰,目前僅剩少數專用跨段雙工集群通訊系統在運行中。 從技術設計上分為模擬對講機和數字對講機
無線電對講機在設計技術方面,可分為採用模擬通信技術設計的模擬對講機(也稱為傳統對講機),以及採用數字技術進行設計的數字對講機。
模擬對講
模擬對講機是將儲存的信號調制到對講機傳輸頻率上。在對講機技術上已經十分成熟的模擬技術,在很長一段時間內還將繼續為對講機的設計服務,向體積小、成本低、功能強、更商品化的方向發展,以滿
足通訊用戶的不同需求。
數字對講
數字對講機則是將語音信號數字化,要以數字編碼形式傳播,也就是說,對講機傳輸頻率上的全部調制均為數字。只有直接採用數字信號處理器的對講機才是真正意義上的數字對講機,而採用數字控制信號的對講機(如集群系統的對講機)則不屬於數字對講機。
數字對講機有許多優點,首先是可以更好地利用頻譜資源,與蜂窩數字技術相似,數字對講機可以在一條指定的信道上如25KHZ裝載更多用戶,提高頻譜利用率,這是一種解決頻率擁擠的解決方案,具有長遠的意義。其次是提高話音質量。由於數字通信技術擁有系統內錯誤校正功能,和模擬對講機相比,可以在一個范圍更廣泛的信號環境中,實現更好的語音音頻質量,其接收到的音頻噪音會更少些,聲音更清晰。最後一點是,提高和改進語音和數據集成,改變控制信號隨通訊距離增加而降低的弱點,與類似集成模擬語音及數據系統相比,數字對講機可以提供更好的數據處理及界面功能,從而使更多的數據應用可以被集成到同一個雙向無線通訊基站結構中對語音和數據服務集成更完善、更加方便。這三大特點使數字對講機成為未來對講機技術發展的必然趨勢。七十年代摩托羅拉率先將數字技術引入對講機系統設計中,1975年生產出數字語音加密的DVP對講機,1980年研製了一套數字數據通信系統,在1991年的沙漠風暴行動中,使用了35000台數字對講機。很顯然,隨著無線電通信技術的發展,人們對無線通信質量的要求的提高以及頻譜資源的日益高漲,數字對講機必將有著巨大的需求市場。
但不管數字對講機有多廣泛的應用,在對講機技術上已經十分成熟的模擬技術,在很長一段時間內還將繼續為對講機的設計服務,向體積小、成本低、功能強、更商品化的方向發展,以滿足通訊用戶的不同需求。數字對講機在短時間內不可能代替模擬對講機,這二種對講機將發揮各自特點共同發展。 從設備等級上分為業余無線電對講機和專業無線電對講機
業余無線電對講機
專為滿足無線電愛好者使用而設計、生產的無線電對講機。這類對講機又可稱為「玩機」。針對這種業余的個人無線電業務,各個國家都開辟了專用頻段分配給業余無線電運動愛好者使用。我國開辟的頻段為144~146MHZ和430~440MHZ,世界各國一般也都是這一頻段。2001年10月信息產業部國家無線電管理局發布的《中華人民共和國無線電頻率規劃》中的對業余無線電愛好者和業余業務專門有說明「業余業務:供業余無線電愛好者進行自我訓練、相互通信和技術研究的無線電通信業務。業余無線電愛好者系指經正式批準的、對無線電技術有興趣的人,其興趣純系個人愛好而不涉及謀取利潤。」
由於無線電對講機的頻率范圍有限,使用的環境條件及使用要求和專業對講機有所區別。業余機的主要特色是,體積要小巧、功能要齊全、可進行頻率掃描,可在面板上直接置頻,面板上顯示頻率點。其技術指標、設備的穩定性、頻率穩定性、可靠性以及工作環境也相對專業無線電對講機要差些。其直接結果是業余機成本也較低些,以適應個人購買的需要。目前,我國所使用的業余機絕大部分為進口設備。這些設備系摩托羅拉在九十年代中期有二款手持對講機AP50 、AP10進入國內市場以及台灣 ADI 公司的AR-146/446 車載台及 S-145/450手持機外,均為日本生產的。這些業余機主要是:日本建伍公司的 TH22A/42A 手持對講機、 TM261/461車載台,日本特靈通公司的 DR130/430 、DR135/435車載台,日本八重洲公司的FTC2008/7008 、 VX150手持對講機、(日本ICOM公司的IC-)2100H車載台、日本馬蘭士公司的 C150/450 手持對講機等等。
業余機一般都有一個特點,其工作范圍頻率較寬,都可以在V 、U段全段范圍內工作。V段為136~174MHZ 、U 段為400~470MHZ工作。但其技術指標只是在業余頻段中得到保證,如日本特靈通公司的 DR435TG業余機的實際工作范圍為136~173.995MHZ,但技術指標只能保證在144~147.995MHZ業余頻段上。同樣, DR435TA專業機,其技術指標在136~173.995MHZ的范圍內都能得到滿足要求。又如業余無線電愛好者喜歡使用的日本建伍公司的TM461車載機,在技術指標中是這樣規定的,指標保證范圍是430~440MHZ,實際工作頻率范圍是400~470MHZ。如果要在其它頻段使用最好要重新調試,特別是功率,否則功率下降很多。由於業余機價格要低些,一些專業用戶也將業余機作為他們所選用的機型,在此時最好請有經驗的工程師重新調試一下,以保證在工作頻段的性能指標。
專業無線電對講機
專業無線電對講機的使用者大都是在群體團隊的專業業務中使用。因此,專業無線電對講機的特點是,功能簡單實用。在設計是都留有多種通信介面供用戶作二次開發。其頻率報設置大都是通過計算機編程,使用者無法改變頻率,其面板顯示的只是信道數,不直接顯示頻率點,頻率的保密性較好,頻率的穩定性也較高,不易跑頻。在長期工作中,其穩定性、可靠性都較高,工作溫度范圍較寬,一般都在-30度到+60度。專業機的工作頻率在VHF段時一部分V高段(148~174MHZ)和V低段(136~160MHZ)。另有一部分是全段(136~174MHZ)。但在UHF頻段,大部分分U高段(450~470MHZ)和 U 低段(400~430MHZ),極少數是U全段(400~470MHZ)。專業機的性能、可靠性、穩定性較業余機高,其價格自然比業余機要高,有的甚至高出很多。國內使用的專業機除一部分國產外,大都為進口機型。摩托羅拉生產的機型幾乎都是專業機,其代表產品有 GP88 、GP88S 、GP2000 、GP328/338手持對講機,GM950 、GH300 、GM338/398車載台,紐西蘭大吉公司的T2000系列車載台,協同公司(KYODO)的KG系列車載台、手持機,日本建伍公司的TK系列的手持對講機、車載台,日本八重洲公司的 VX160 、VX400手持機、VX4000車載台。日本ICOM公司的F系列手持對講機和車載台。國內生產的手持對講機不少
機型都是按照專業機的設計標准進行的,但真正達到專業機水準的機型實在不多。其差距不只是在設計技術方面,更主要的還在元器件的品質,製造工藝、裝配工藝的水平,零件的加工質量,材料的選用(如機殼的塑料),特別是在產品的環境試驗方面,作為專業機必須按標准經過嚴格的環境試驗。不少進口機都按照美國軍標MIL-STD810C、D、E進行試驗。MIL-STD810標準是美軍在惡劣環境中對產品性能認可的標准,它的試驗包括低壓、高溫、低溫、瞬間溫度、日曬、防曬、防潮、鹽霧、防塵、防震、防沖擊等; MIL-STD810E是非曲直0C 、810D的升級版本。有的進口機型是按歐洲ETIS標准進行試驗。摩托羅拉的對講機在出廠前還要經過「加速老化實驗」即模擬五年實際苛刻使用情況,符合 ELA-316B抗沖擊、防震、防塵、防潮標准和IPX4密封測試。在這方面顯然國產機的差距是很大的。有的缺乏例行測試條件,有的試驗標准低,有的沒有根本沒有這種試驗意識。業余機當然也不會在這方面投入很大的力量。專業機和業余機的品質差距也就顯而易見的。如專業機的工作溫度,低溫達到-30度,而業余機一般只達到-10度。在此我們也就不難理解專業機與業余機、國產機與進口機、專業機與專業機、品牌機與非品牌機之間的價格差異。 從通信業務上可分為公眾對講機、數傳對講機、警用對講機、航空對講機、船用對講機
公眾無線電對講機
公眾對講機,人們俗稱為民用對講機。這是指只能工作在政府無線電管理部門指定的供公眾使用的無線頻率的對講機。它實質上是屬於一種個人業務通信范疇,是以個人家用或小團體的近距離無線電通信業務。使用公眾對講機無須批准,不收頻率佔用費,免通話費,任何人都可以選購使用。但這類公眾對講機在頻率、功率及技術指標方面都有明確的規定。目前我國正在制定「 400MHz 頻段公眾對講機技術規范和測量方法」的國家標准。據悉,我國的公眾對講機的國家標准參照的是美國 FCC 標准 47CRR 的第 95 部分——個人無線電服務,該部分的標准包括 7 個方面內容。經比較,我國公眾對講機與其第二方面內容家用無線電業務( FRS )相當,因此我國公眾對講機的標准主要是參考美國相關標准「 FRS 」來制訂。歐洲在公眾對講機方面也有相應的標准。各國標准雖不盡相同,但有一點是一致的,即水平上都不超過 0.5W 。在頻率方面,卻相差較大,各個國家或地區各自規定或執行自己確認的頻率和頻道數量。我國開放的頻道數是 20 個,頻率范圍從 409.750~409.9875MHZ ;美國則是 14 個頻點,分 462MHz 和 467MHz 兩組,每組 7 個頻點;在台灣地區也為 14 個頻率點,從 446.00625MHz~446.09375MHz ;在泰國開放頻點達到 80 個,從 245.000MHz~245.7375MHz 。據了解,日本、韓國採用的是美國規定的公眾頻率。此外,作為公眾對講機,各國的技術規范都規定對講機的前面板上不能設置編程操作功能,目的是防止用
戶隨意擴展頻率范圍,修改工作參數。按規定,公眾對講機只能顯示頻道數,不能顯示其工作頻率。同時還規定公眾對講機可以使用低於 300HZ 的亞音頻技術( CTCSS ),俗稱防干擾碼或叫私密線,以防止其同頻率的對講機的干擾。
根據《中華人民共和國無線電管理條例》、《進口無線電發射設備的管理規定》、《生產無線電發射設備的管理規定》,在國內市場上銷售的公眾對講機,不論進口的還是國產的,都必須經國家無線電檢測中心,符合國家有關管理規定和技術標准,獲得信息產業部無線電管理局簽發的無線電發射設備型號核准證。據統計,至今已有近 30 個廠家的近 60 個型號的公眾對講機獲得核准證。但仍有不少的廠家來做這方面的工作,其中大多是國產機。
附美國公眾對講機相關 FRS 標準的部分內容:
95 、 191FRS規則 1 ——資格和責任:規定不發執照,信道共享。
95 、 192FRS規則 2 ——批準的場所:無線電業務是由 FCC 管理的世界任何地區之內。
95 、 193FRS規則 3 ——通信的種類:雙向話音通信,可用低於 300Hz 的亞音頻連續單音建立或保持通信,任何時間所有信道都優先給緊急消息,不與公眾交換網互連。
95 、 194FRS規則 4 ——家用無線電業務單元,只可使用經 FCC 核准貼有標簽的產品。
其技術規范為:
95 、 627FRS單元的信道頻率:分 462MHz 和 467MHz 兩組,每個 FRS 單元必須保持頻率容限在 0.00025% 之內。
95 、 631發射類型:一個 FRS 單元只可以發射 F3E 發射類型。為了建立或保持話筒通信,非話音發射限制為選呼或靜噪單音。
95 、 633發射帶寬:由 FRS 單元發射的 F3E 發射類型,其核准帶寬為 12.5KHz 。
95 、 637調制規格:發射 F3E 發射類型的 .FRS 單元不應超過 2.5KHz 的峰值頻偏,並且音頻的響應不應超過 3.125KHz 。
95 、 639最大發射功率: FRS 單元在任何調制條件下不應超過 0.5W有效輻射功率( ERP )。
95 、 647FRS 單元發射機天線:每個 FRS 單元的天線必須是發射機的整體部分,天線應沒有增益(與半波偶極比較)並為垂直極化。
95 、 649電源動力:FRS單元不應為增加其發射功率到超過95、639所定的限度(0.5W)的任何電平提供電源動力。
95 、 651所需晶體控制:除了在26-27MHz頻率發射的 R/C電台、FRS單元和LPRS單元,用於個人無線電業務的所有發射機應用晶體控制。
中國公眾對講機標准頻點
信道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
頻率(MHz) 409.7500 409.7625 409.7750 409.7875 409.8000 409.8125 409.8250 409.8375 409.8500 409.8625
信道 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
頻率(MHz) 409.8750 409.8875 409.9000 409.9125 409.9250 409.9375 409.9500 409.9625 409.9750 409.9875
美國公眾對講機標准頻點
信道 1 2 3 4 5 6 7
頻率(MHz) 462.5625 462.5875 462.6125 462.6375 462.6625 462.6875 462.7125
信道 8 9 10 11 12 13 14
頻率(MHz) 467.5625 467.5875 467.6125 467.6375 467.6625 467.6875 467.7125
歐洲公眾對講機標准頻點
信道 1 2 3 4 5 6 7 8
頻率(MHz) 446.00625 446.01875 446.03125 446.04375 446.05625 446.06875 446.08125 446.09375
台灣公眾對講機標准頻點
信道 1 2 3 4 5 6 7
頻率(MHz) 467.5125 467.5250 467.5375 467.5500 467.5625 467.5750 467.5875
信道 8 9 10 11 12 13 14
頻率(MHz) 467.6000 467.6125 467.6250 467.6375 467.6500 467.51256625 467.6750
數傳對講機
警用對講機
航空對講機
船用對講機