Для чего нужны ретрансляторы
«Большие связи»: секреты работы радиоретрансляторов
Современные системы радиосвязи — важный инструмент для обеспечения безопасности, координации и оперативного взаимодействия. Однако даже самые продвинутые радиостанции имеют ограничения в зоне покрытия и дальности устойчивой связи. Эти ограничения вызваны различными факторами: рельеф местности, кривизна Земли, преграды на пути сигнала и ограниченная мощность передатчика. Для преодоления барьеров и расширения зоны уверенного приема и передачи сигналов используются ретрансляторы.
Как работают ретрансляторы и зачем они нужны?
В предыдущей статье мы подробно рассматривали факторы, влияющие на зону покрытия и устойчивость радиосвязи. Для их нейтрализации и улучшения качества связи применяются ретрансляторы. Их основная задача — прием радиосигнала и его последующая передача с усилением на другую частоту или на ту же (в зависимости от типа устройства). Таким образом, ретранслятор позволяет преодолеть преграды, такие как здания, холмы и даже кривизну планеты, которые могут блокировать или ослаблять радиосигнал.
Ретрансляторы особенно актуальны в сложных условиях:
В горной местности, где сигналу сложно «пробиться» через рельеф.
В городах с плотной застройкой, где здания экранируют радиоволны.
В промышленных зонах и на производственных объектах с большим количеством металлоконструкций.
Как размещаются ретрансляторы?
Эффективность работы ретранслятора напрямую зависит от правильного места его размещения. Обычно для этого подбирают возвышенные точки или специально сооруженные мачты, чтобы обеспечить максимально возможную зону покрытия. Кроме того, необходимо обеспечить:
Питание от сети 220В для работы устройства.
Возможность установки антенны на достаточной высоте для увеличения зоны покрытия.
Важно учитывать:
Если в качестве абонентских устройств используются портативные (носимые) радиостанции, зона покрытия от ретранслятора будет ограничена расстоянием 25-30 км, даже при установке антенны на значительной высоте.
Это связано с мощностью передачи портативной (носимой) радиостанции (5 Вт), которая ограничивает дальность сигнала.
В случае применения взрывобезопасных радиостанций ATEX, зона покрытия будет еще меньше из-за сниженной мощности передатчика.
Принцип работы и типовой состав ретранслятора
Назначение ретранслятора
Основная задача ретранслятора — увеличить дальность радиосвязи между абонентскими радиостанциями. Это может быть необходимо как для переносных раций, так и для мобильных или стационарных устройств. Ретрансляторы одинаково эффективно работают как на открытой местности, так и внутри зданий. Особенно полезны они в больших сооружениях и на территориях с плотной застройкой, где прямая радиосвязь невозможна из-за физических препятствий.
Принцип работы
Абонентская радиостанция передает сигнал на частоте f1, который принимается ретранслятором. Устройство усиливает сигнал и передает его на другой частоте — f2. Другая абонентская станция принимает этот сигнал уже на частоте f2. Такой метод позволяет существенно увеличить радиус действия связи.
Примерные значения дальности связи с ретранслятором:
Между двумя переносными радиостанциями: до 25–30 км
Между двумя мобильными радиостанциями: до 60–80 км
Между двумя стационарными радиостанциями: до 80–100 км
Эти значения зависят от множества факторов: типа оборудования, высоты расположения антенн, рельефа местности и мощности передатчиков.
(Источник: https://viva-telecom.org/articles/repeater/)
Типовой состав ретранслятора
На схеме типового ретранслятора можно выделить следующие ключевые компоненты:
Приемник
Принимает сигнал от абонентской радиостанции на частоте f1.
Передатчик
Усиливает принятый сигнал и передает его на частоте f2.
Дуплексный фильтр (дуплексер)
Позволяет использовать одну общую антенну для приема и передачи.
При больших разносах частот (4,5–6 МГц) используется компактный дуплексер.
При малом разнесении частот (400–600 кГц) применяются более габаритные дуплексеры с объемными резонаторами.
Контроллер
Управляет передатчиком, включая его только тогда, когда на частоте f1 появляется полезный сигнал.
Обеспечивает координацию работы приемника и передатчика.
Источник питания и резервная батарея
Основное питание подается от сети 220В.
Резервная батарея обеспечивает работу устройства при отключении электроэнергии.
Приемо-передающая антенна
Антенна должна быть достаточно широкополосной, чтобы работать как на частоте приема, так и на частоте передачи.
Дополнительные модули (по необходимости)
Шлюзы для подключения к телефонной сети.
Диспетчерские серверы для отслеживания местоположения абонентов.
Усилители мощности для увеличения зоны покрытия.
Особенности размещения и защиты ретрансляторов
Учитывая, что ретрансляторы часто устанавливаются на возвышенных точках или крышах зданий, необходимо обеспечить:
Защиту от атмосферных воздействий: влагозащищенные корпуса и молниезащита.
Обеспечение стабильного питания: системы резервного электроснабжения.
Удобство обслуживания: легкий доступ для технического персонала.
Одночастотные ретрансляторы (SFR) — простое решение для расширения покрытия
В последние годы все большую популярность набирают устройства с функцией SFR (Single Frequency Repeater — одночастотный ретранслятор). В отличие от классического двухчастотного ретранслятора, SFR работает на одной симплексной частоте, чередуя прием и передачу.
Преимущества одночастотных ретрансляторов:
Более простая конструкция.
Нет необходимости в сложных дуплексерах.
Дешевле и проще в установке.
Легко перемещаются между объектами.
Примеры устройств:
Портативные (носимые) радиостанции с функцией SFR
Эта функция может быть реализована как в носимых радиостанциях, например, Lira DP-3800.Мобильные радиостанции, например, DM-2000.
Одночастотные ретрансляторы
Мобильная радиостанция, размещенная внутри стационарного блока питания, превращается в одночастотный ретранслятор (DR-1000).
Решения SFR значительно увеличивает зону покрытия сети радиосвязи простым и доступным способом.
Заключение
Ретрансляторы — это важнейший элемент современных систем радиосвязи. Они позволяют значительно увеличить дальность связи, преодолеть преграды и обеспечить надежную радиосвязь даже в самых сложных условиях. Выбор между классическим ретранслятором и устройствами с функцией SFR зависит от конкретных задач и условий эксплуатации. В любом случае, правильно установленный и настроенный ретранслятор гарантирует стабильную и качественную радиосвязь, что особенно важно в сферах, где она играет решающую роль — от промышленности и логистики до служб спасения и безопасности.