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数字电台与模拟电台谁传播的更远

时间:2020-08-10 来源:网络 作者:netkiller 点击:

作者:BG7NYT

清明节小长假,我和家人驱车前往广东道教圣地“罗浮山”游玩。

本次出行我携带两部电台,一台是Yaesu FT-2DR,另一台是Mototrbo XIR P8668(数模两用机)。行车中Yaesu FT-2DR一直链接到车尾的名古屋770H上,全程基本都能抄收439.460(深圳模拟中继),由于我要驾驶汽车为了安全就没有试过发射。

到达我们的目的地终点蓬莱谷山庄,一下车便抄起对讲机先考察一下通联位置。

第一轮

车停的地方靠近房子770H车载天线也无法发射出去,下车FT-2DR换上原装天线439.460无法上台,再抄起P8668竟然可能正常通联438.460(深圳数字中继)4W功率(MOTO高功率)。爬到水塔上数字电台2W功率通联无压力,稳定通联。模拟中继仍然上不了。

439.460中继高度700~800M之间438.460数字中继高度400M左右。

罗浮山到两个中继的直线距离差不错,100公里左右。

考虑到两部机器的差异,功率也不同,于是将P8668切换到模拟频道439.460/4W功率依然无法打开中级。

第一轮数字胜出,模拟偶尔可以超收但无法上台。

第二轮

下午登罗浮山,随着高度的增加模拟中继终于可以打开了,信号也随着高度增加从3~4,但始终没有达到59零噪音。到达缆车平台处天色已晚,不想再继续登顶,老婆孩子直接坐缆车下山,我跟另一个朋友步行下山。

这一轮,数字零噪音,高度越高越稳定,而模拟远程信号想零噪音是不可能的。我认为还是数字胜出。

总结

下面是我的分析,不一定正确,因为我不是学通信,大家一起讨论。

P8668 单极化端天线够用

以前一直以为一寸长一寸强(一寸短一寸软 哈哈) 测试发现 FT-2DR 的原装天线没有比P8668 好到哪里去。

P8668 的原装10公分天线 与 FT-2DR 的原装天线差距微乎其微。

FT-2DR 换上 Nagoya NA-771(40CM 长) 手台天线才感觉到质变。

声音频率的问题

我觉得声音中的高频声音传播的更远,低频声音容易衰减,例如导游使用的扩声器,就是提高高音。

相比人声 MDC1200 的AFSK调制使用的是高频声音,即使传播中语音完全丢失,高频的AFSK信令仍然被保留了下来,导致对方听不到我的声音,但能看到我的摩托罗拉的信令解码无误。

另一个发现就是 APRS 能轻松解码,但是语音通信却听不清对方在讲什么。

我们使用模拟电台收听数字频率无论是C4FM 还是 DMR 它们的 4FSK 调制信号都是高频声音。

窄带更适合远程通信

模拟电台NFM采用 25K 带宽,业余电台对频率的分配无法像广播电台那样严谨,WFM 100K带宽,各地广播必须按照这100K作为步进划分频率。虽然400Mhz UHF的带宽是25K,但几乎没有人遵循这个步进标准来划分频率。例如 430.000,430.025, 430.050, 430.075 ....... 以此类推。我们常常看到 430.055, 430.070,这样的频率就会干扰 430.050 跟 430.075。

例如 438.500Mhz 这个频率,它的上一个频点应该是 438.475Mhz ,下一个频点应该是 438.525Mhz。那么在 438.475 ~ 438.500 之间 或者 438.500 ~ 438.525 之间有任何发射都会影响到中心频点的。

你可以做一个实验,两部电台,A在 438.500 上发射,B电台可以在 438.510 , 438.490 等频率上收到信号。

从罗浮山到深圳,中间100公里的距离,传播过程中容易受到干扰,干扰少的信号才能到达目的地。这也是为什么短波不使用 FM 的原因。

回到数字电台,DMR 使用 4FSK 12.5K 带宽,临近频道的干扰机率就比模拟少。例如同样是使用 438.500 中心频点用来发射数字信号,那么438.500的上一个频点应该是 438.487.5 下一个频点应该是 438.512.5,至少 438.475 和 438.525 等频点不会干扰到数字频率。

Yaesu 的 C4FM 使用DN模式的时候只有6.25K带宽,应该是 4FSK 变为 2FSK。如果中心频点是 438.500, 那么上一个相邻频率就是 438.493.75Mhz 下一个相邻频点是 438.506.25Mhz 被干扰的机会大大降低。DMR 直频的时候只能使用第一个时隙通话应该也是6.25带宽。

远程模拟信号会丢失语音

前面已经谈到了模拟的带宽和干扰问题,除此之外还有信号的衰减。模拟调频 FM 25K 带宽携带声音正弦波,传播中任何干扰或衰减都会产生噪音,可能达到目的地已经无法再还原出语音了。

例如A发射出去的信号到达B的时候,B的静噪已经开启,但喇叭已经没有语音了。如果是两个摩托罗拉的机器会出现B听不到语音,但是MDC1200信令能成功解码。

对方回复我:"可以看到我的信令,无法听到语音,让我加大功率,改变位置"。

很多Ham说模拟的优势就是极弱信号的时候,人的耳朵还可以分辨出对方讲的是什么。我的测试结果告诉我,对方一直看到我在压PPT,看到我的信令,一句语音都无法超收,全是噼里啪啦炒豆子的声音。

而数字信号FSK 方波坑干扰能力更强,数字电台在语音无法抄收的情况发送短信仍然能保持。

设备的因素

这次测试的两个中继,439.460模拟中继比较老旧。估计是10年前的产品,虽然高度占优势。但是设备老化,灵敏度低。

而 438.460 DMR 中继是摩托罗拉的最新产品,工作在最佳工况状态。

结语

如今的无线电频率是夹缝中求生存,尤其是商用频段,已经饱和,很多地方ZF开始回收业余段,即使没有回收,管理滞后无线频率使用混乱,常常业余段被侵占,ZF大力推广数字电台,数字电台能使无线电频率容量翻倍,我仍然不乐观。

我认为首先机器出厂,就应该像十年前一样,分为 U高,U低,通过跳线,或者物理切换,不允许用户随意设置频率。这样才能防止用户乱设频率。

数字与模拟传播的距离是一样的,关键看最终到达终点的过程中是否遇到其他不可控因素,例如干扰。

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(中国集群通信网 | 责任编辑:张楚生)

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