HAM入门知识:浅谈业余无线电的带宽

写在前面:

入门知识,写给刚接触业余无线电通信爱好、或刚了解模拟和数字通信制式的 HAM,老鸟请让一下,可以跳过,谢谢。 (PA按自己的有限常识去描述,可能未能完全正确,仅为与更多求学的 HAM 一样,希望通过分享的方法,去印证自己的观点正确性,毕竟,我也不是什么科班出身,边玩边学酱紫而以,因此,还要也请各位前辈、老师多多指证、把错漏在留言中指出,谢谢)

图中被打码的是 ICOM 某款所谓新产品,过不了 PA 这关,由于出现问题、品质不行,售后服务也不行,因此打码处理,不建议购买。

正文:

当你爱上业余无线电通信的时候,成为 HAM 的时候,就一定会听说什么是 FM 模拟通信,而且,国际上绝大多数HAM或商业用户(中国),都在使用主流的 FM 模拟通信,所以说,模拟通信是 HAM 的根源,目前至未来,应该都不太会出现有什么改变(商业用户除外)。

很多初心HAM提出疑问,什么是频率带宽,PA 也被问过无数次,其实,这个问题,个人认为,不应该直接回答,而应该配合提出疑问的人,暗里所指的问题去进行解答,因为,无线电通信有多种调制方式,不同调制的方式,会使用不同的频率带宽,这正正是上面描述中,为什么要写上 [ 暗里所指 ] 的原因,初心 HAM 往往并不懂得从调制方式为基础去提出,而只会直接问。

毕竟,现在市场上,特别是以 Motorola 为领头羊的数字制式,已经被广大商业应用所认可。当然,很多单位他们用上了 DMR 数字商业机,他们自己不一定会意识到,毕竟,商业用户实际就是专业用户,他们不关心,也不需要关心自己使用的是什么数字制式,往往只需要满足中国的无线电管理主管部门规定、合情、合法即可。

但是,有趣的是, DMR 设计出来的优势,也受到了 HAM 的宠爱,PA 按自己的理解和分析,原因大概是:DMR的数字中继距离,经验实测仅次于 FM 模拟,虽然很多人说,FM 沙沙声的弱信号还能分辨,但 DMR 如今实测也已经达到了-118dBm 这个很低的信号指标,只要信号保持还能顺利数字通话这样的良好效果,必须正视的是,虽然主观认为 FM 要比数字 DMR 好,但不表示 FM 就有了完全的优势,继续看下去。

业余无线电领域有很多种制式可以使用,并不仅仅是 DMR,还有非常优秀的 P25 欧美安全体系常用数字制式、业余专属的 D-STAR、C4FM、其中前者在协议升级换代更新后变得很优秀,但国内情况是缺少对应数字中继,但很多设备作为基础内置其机能,后者 C4FM 由于某些不明确的原因,在国内目前被大多数的 HAM 遗忘和弃用,它属于 YAESU 专用的自家制式。国内较少人熟悉但大量应用于商业的 KENWOOD NXDN 数字制式(ICOM兼容它改名为 iDAS 数字制式),但是,NXDN 拥有两个很优势的调制带宽设定,分别为工作于12.5kHz或6.25kHz,后者属于超狭窄频带占用,虽然不如 DMR 时分多址天生具有的无干扰特性( DMR 同为12.5kHz 占用带宽),对于欧美国家大量频率规划应用的形势,主推 12.5kHz 商业应用频道间隔,便会受到广泛的欢迎,其中后者 6.25kHz 更是令频道之间的规划,容量加倍。

回到原点,DMR先停一下,我们来说说最基础的 FM,以便一点一点深入:

这样的话,新 HAM 也可能更容易懂得和弄明白,什么是使用频率、实际使用了多宽的频率、上面说的什么12.5KHz呀、6.25kHz 呀频宽占用,是怎么回事?

以标准的 KENWOOD TH-D72 手持机为例子吧,假设,你要使用的频率,例如,我们相约到:145.000MHz 聊天,标准 FM 调频模式,实际就会占用 144.995-145.005MHz 这段频率的资源,相约的频率,实际就是将要占用的频率资源正中间的频率位置,加上频率往高和低分布的总带宽,约为10KHz,这便是频率的带宽 。(以 KENWOOD TH-D72 标准 FM 为例)

以上,参考自 TH-D72 官方说明书中,标准 FM 最大频率偏移值:正负5kHz,如果设置为 N-FM 模式(窄带 FM 模式),则为正负 2.5kHz ,从上图可以了解到,频宽以频率中心点最高位置的信号波峰往下-3dB(45度角)位置起,最左和最右的波型之间 “距离”,就是频率占用的带宽了,也有种民间的说法叫:有效带宽,而再往外两侧的信号,虽然都占有一定较低的射频能量,但是,PA 个人的理解是,可以被忽略了,非科研和学者,作为 HAM,我想是乎没必要研究得太深入吧。

其中,不同数字制式有不同的频率带宽,其中又以 DMR 作为数字通信制式的典型在南方地区广为 HAM 民接受,强健的编解码、性能特别好;时分多址的调制方式,可以仅用一对收发频率,就能同时支持两组人、分别以两个虚拟信道(被称为时隙,英文是 Time Slot 或简称为 TS),互不干扰地通信,等于两个独立的中继站,如下:

虚拟中继频道 TS 1:A和B通话

虚拟中继频道 TS 2:C和D通话

由于时分多址,因此,实际上,他们在不同的时间发射,所以做到了互不干扰,但由于数字制式和高速的处理机制,我们一般人是感觉不出设备实际上处于很高速的、收和发的快速切换。

上图可以看出,左边的传统 FM 25kHz 模拟模式频率带宽,从所了解的资料中,还要注意一样东西,就是,模拟的带宽并非直接等同于最大正负偏移量为5kHz的语音的调制带宽,约10kHz,其中还会包括用于模拟FM调制模式下的信令调制带宽,还有个人理解下用于避让邻近频道的带宽边缘余量,所以,不能仅以语音调制总带宽,就作为FM模拟调制方式的总带宽,还需要计量模拟 FM 调制方式下的信令带宽,个人认为的边缘避让带宽,这是过往 PA 一直没搞明白的知识面,撞墙 。

右边的 DMR 数字通信所需要的带宽,这里,很明显可以看到 DMR仅仅只为 FM 25kHz 模式下的一半,而且,DMR 数字调制模式,没有语音调制带宽和信令调制带宽之说,因为,两者被整合到一起了,所以,很直观,区别于 模拟的 FM 调制方式带宽计量。另外,如果选择模拟的 NFM 窄带模式,模拟FM 调制总带宽,也可以仅占用最宽为12.5kHz的带宽。但是,普遍更多的 HAM 是乎更情有特钟于 25kHz ,因为坊间传说声音可以更大更悦耳更高保真度。

上图,是对各个主流模拟、数字调制制式的频率带宽占用参考,具体请以仪器测得数据为最终准则。

正确认识频率的带宽关系后,下次,别人让你 QSY 转频前,你就会懂得如何去检查频率周边、将要使用的频率(频道)是否会做成第三方干扰或被干扰,带宽会不会出现重叠的情况和现状。

我不敢保证所有的知识面都是完全正确的,毕竟我不是读无线电通信科班专业,以上知识,有来自书本,有来自网络(图片或信息),PA 在此把知识面综合起来,但愿能对更多 HAM 在入门过程中、学习过程中,获得相应帮助和知识面。

送各位 HAM 一句话: “ 玩的是业余,学的是专业。 愿空中常见更专业的你!” 你好,我是 BD7PA,感谢你的收看,美好的73送给您和您的家人!返回搜狐,查看更多

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