关于中继的一点知识

HAM一直把如何将自己的信号传递到更远的地方去作为自己永恒的追求，然而受电波传播特性以及各种条件限制，这个目标有时是遥不可及的。在无线电发明的早期，人们还没有发现短波信号的远距离传播特性，而中、长波无线电的地波通信因为大地吸收损耗，距离有限。早期的业余无线电爱好者就通过人工中转的办法来扩大通信范围。美国业余无线电协会至今还使用着当时留下来的名称“American Radio Relay League（业余无线电中继联盟）”就是这一段历史的见证。
随着射频器件的改进，VHF、UHF频段的设备变得普及起来。频率越高天线就越小巧，人们觉得这些频段用于近距离通信比HF方便得多。然而较高频率信号的传播距离大致只在视距范围，直接开通远距离通信的机会很少、甚至没有。为了延伸通信距离， VHF/UHF中继台逐渐林立。到了上世纪70~80年代，西方国家人口比较稠密的地区基本都被业余无线电中继台所覆盖。
近年来，我国各地业余无线电爱好者相继建立了不少业余中继台，相信今后我国的业余中继台网络将会逐步发展完善。
下面我解答一些HAM遇到的一些VHF/UHF频段FM业余中继台方面常见问题。

法律法规篇
我们HAM可以架设自己的中继台吗？
有HAM说：“我想架设一个属于自己的业余中继台，供自己和朋友使用”。首先，有这种想法的HAM是错误的，同时个人私自架设中继台也是非法的。CRSA明确规定，各地区申请架设业余无线电中继台原则上由各地的集体台或俱乐部指定专人负责和管理，如没有上述组织的可由两个或以上持有一级操作员的爱好者负责和管理，其他任何个人不得设立和架设业余无线电中继台。同时，包括中继台频率在内的业余无线电频率是所有业余无线电爱好者获准共享的国家资源，占用这个资源的业余中继台是被所有业余无线电爱好者共享的。所以，无论是谁设置，一旦设台都应该为所有HAM提供服务。
在中继台上经常出现使用小号或者其他名称代替呼号，我们有正规呼号的HAM应该怎么办呢？
这个问题在目前非常常见，有些HAM着急等不到正规合法呼号下来就急于开台通联，并自己给自己随便起名，各类名字无奇不有。有时候在频率上听见这样一段对话：“地瓜，地瓜，我是土豆，听到请回答。”，“土豆，土豆，我是地瓜，我听见了，你说吧。”估计大家看到这都乐了，其实这样的例子在频率上经常发生。有些使用代号的朋友觉得我不就是自己起个名字吗，有什么了不起的，起码我能使用了，能跟熟识的朋友聊天了。但是您想过吗，其实还有更多的HAM因为不了解您的代号，使之无法与您通联，让您失去了很多想与您结识的机会。其实我们HAM不是就为结识更多的朋友吗？同时，咱们使用的频率是一个公共天地，不是专属于某个人的，在通联的时候更多地应该考虑一下别的HAM的感受。常听老HAM 说业余中继台是所有业余电台的共享天地，我们更应该讲究公共秩序和道德，竖立良好的台风。在中继通信中不按规定主动报出自己的法定呼号、使用外号或者其他代号、号码代替呼号都是不文明的行为。
在中继台上经常出现有人恶意干扰中继台的事件，请问我们应该怎么办呢？
现在频率上遇到一些新手或者法盲的干扰，我们需要懂得如何妥善处理。如果按捺不住自己的冲动，在电台上严辞教训，效果往往会适得其反。被教训者感到面子受损，偏要争个痛快，你来我往，矛盾升级，不免搞得乌烟瘴气。其实遇到别人轻微违章的最好解决办法是在空中冷处理，再通过电话、互联网等其他途径对当事者加以善意劝告；或者当时就通过与其他友台的正常联络使当事者感觉到自己行为不妥，或者没有意思。
如果发现确实有个别蓄意干扰者，可以通过协作监听和技术测定，根据场强、方向、语音特征等找出干扰源，报告当地无线电管理机构，并提供所积累的录音等证据，以便通过执法，清除干扰。总之，所有的业余无线电爱好者都要对业余中继台精心呵护，维护共同的利益。

器材选购篇
我们应该如何选择业余中继收发信设备呢？
业余中继台的通信机设备实际上由一台接收机和一台发射机组成，接收机的音频输出送到发射机的音频输入，接收机的载波启动中继COR（Carrier Operated Relay）控制发射机的按键发射PTT（Push-To-Talk）。从一般收信和发信性能指标上讲，并没有特别的要求。但是中继台一般无人值守，任何故障处理起来都比较麻烦。为减少长电缆带来的损耗，有时中继台设备不得不安装在楼顶、塔杆上，即使有铁箱等保护，也难免受到长期日晒高温、冰冻严寒以及雨雪水气的煎熬侵蚀，加上可能会遇到少数新手只顾痛快淋漓而使中继台经常处于连续发射状态，因此中继台的耐用程度比一般业余电台重要得多。
有条件时，尽量选用名牌厂商专门为中继台生产的设备，以求更好的可靠性。中继台功能简单、技术成熟，不同具体品牌彼此之间在实际效果方面的差别应该不是很悬殊。没有条件使用专门的中继设备时，也可以利用闲置电台的收信部分和发信部分的音频信号和SQL-PTT控制信号通过适当的衰减和电平转换接口对接起来代替使用，效果也是可以的。只要工作频率、接收灵敏度、静噪开启灵敏度、发射杂散辐射等指标适当即可。上世纪80年代以前流行的石英晶体直接控频的老式电台反而是不错的选择，它们没有现代设备的频率合成以及诸多功能选择的复杂电路，可能发生故障的部位较少，本振相位噪声低，也不会发生电源干扰等偶然因素导致单片机走错程序等问题。
我们应该如何选择中继台的天线？
当覆盖面积不大、地形平坦、高大建筑物稀疏、中继台天线高度超群时，1/4波长地网天线也是可以很好工作的。如果感到条件比较临界，那就要选用增益比较高的天线。高增益垂直天线经常采用同轴相控阵，即将若干天线上下排列在同一垂直轴线上，以一定方式馈电，保证天线电流总是以同样的相位流过它们，因此它们形成的电磁波在水平方向总是同相位的，在传向远方时总是互相叠加。垂直同轴相控天线阵有不同的结构和调整相位的形式。比较简单的是带有相位调整段的GP，自制比较简单，但由于机械工艺限制，一般节数较少，增益受到限制。
我国业余中继台天线常用另一种由同轴电缆段构成的相控天线，俗称玻璃钢天线。玻璃钢防护套管中装有4~12节1/2波长同轴电缆段，相邻段的芯线和屏蔽层交叉连接，形成同相发射的天线阵。低端有50Ω低阻抗至高阻抗的匹配段，并根据具体结构可能配有辐射状地网或对极体；顶端芯线和屏蔽层经高阻抗至低阻抗匹配段相接。这种天线增益一般比较高，安装方便，抗恶劣气候性能较好。该天线本身水平方向无方向性，但如安装在金属塔杆的一侧，要考虑因塔杆阻挡而产生的阴影区影响。

国外业余中继台经常使用的另一种相控天线阵是由4~12个垂直排列的垂直振子固定在主杆上，一般使用1/2波长折合振子天线阵。根据振子分布在主杆的一侧、两对侧或四侧，可以控制水平指向性，以适应预期覆盖区的形状。改变指向的同时，发射能量的分布随之改变，当然也就改变了增益。当台址处于覆盖区一侧外、覆盖区又比较大时，这种天线更容易合理利用信号能量。

使用技巧篇

我们可以把中继台当作常规直通频点一样使用吗？
中继台不能当作常规直通频点使用。我们一直宣传HAM要在从无线电技术中寻找乐趣的同时，努力贡献于社会，并取得社会的支持，这是全世界业余无线电界的共同准则。业余中继台每时每刻都应成为救灾应急通信的良好后备通道。所以我们在使用中继台时，我们尽量做到通联内

容简单，语言规范。目前，我们HAM这点做得非常好，不少业余电台操作员平时经常守听当地中继频率，只在需要和其他友台联络时，才到中继台上叫通一下，然后尽量立即转移到其他频点。万一其他频率直接联通有困难，只能再回到中继频率时，也是短话短说，三言两语，很快就互道“73”，这样的业余电台表现出很高的素养。
但也有少数新手，一上中继台就说个没完没了，没有停顿的间隙，严重影响了他人使用中继频率，无聊的通信也让很多经常守听的台友去收听其他频率，从而降低业余中继台网的应急后备能力。
我们怎样设置好中继台功率呢？
有些爱好者在设置业余中继台时总想使用尽量大的发射功率。其实一般情况下25W~30W的发射功率就足以胜任，一些面积较小的市镇5W就能解决问题。这是因为中继台工作质量首先要靠稳定接收到使用者发来的上行信号保证，而一般使用者无论用车载台或者手持对讲机，其天线效率和发射环境等因素决定了上行信号不会比下行信号好，所以盲目加大中继台发射功率并不能改善整体通信质量。而发射功率越大，故障概率也可能越大。
我们应该如何解决好中继台的隔离度问题？
和其他业余电台一样，业余中继台天线对于系统的通信质量很重要。由于VHF/UHF频段通信一般采用垂直极化电波，业余中继台一般采用垂直天线。除了选用高增益天线、低损耗射频电缆，保证天线—电缆—收发信机之间的阻抗匹配等业余电台的通用问题外，业余中继台接收、发射天线之间的隔离度是一个重要问题。

业余中继台一般上行、下行频率不同。但由于ITU频率划分的业余频段的带宽限制，业余中继系统上下行频率相差很近。144MHz的标准频差600kHz仅占标称频率的0.4%左右，430MHz频段的5MHz标准频差则为1.1%左右。在这样近的频率间隔上，中继台发射信号的一小部分会因为发射相位噪声、接收选择性等因素被接收机所接收，构成发射和接收之间的正反馈环。当中继接收机收到使用者发来的信号或者干扰信号后，载波启动中继动作，使中继台发射机工作，而中继发射机反馈回来的信号被接收机所收到，这时即使原有信号消失，中继接收机仍然被自己发射的信号维持在工作状态，中继台陷入常发射状态而不能自拔。这时通常的处理办法只能是调高接收机的载波检测（静噪控制）门槛，使发射机泄漏反馈过来的信号不足以打开中继台。但这样做的结果是同时降低了对有用信号的静噪开启灵敏度，一些弱信号将无法打开中继台。上述中继台发射和接收之间的反馈是通过天线系统发生的。
为了简化天线的架设，或者为了充分利用天线平台的高度或者面积，中继台可以采用收信发信共用一副天线的办法。为了防止发射能量进入接收机，必须在发射机、接收机和天线馈线之间加入通常称为“双工器（Duplexer）”的专用隔离设备，例如空腔滤波器组或者环形器等。国外一些厂商有专门用于业余中继台的空腔滤波器（Cavity Filter）。一些供其他业务使用的商品双工器并不一定适合于业余中继台，因为其他业务的上下行频率间隔一般比业余业务大，隔离指标比较低。
空腔滤波器的品质因数Q值可高达5000，频率特性十分尖锐，但也比较昂贵。发射机的输出先通过中心频率为上行频率的带阻滤波器和中心频率为下行频率的带通滤波器，深度滤除发射信号频谱主线两侧、尤其是上行频率点上的噪音边带能量，再送到天线。天线则先经过中心频率为下行频率的带阻滤波器和中心频率为上行频率的带通滤波器，深度滤除上行信号以外、尤其是下行频率点上的各种干扰信号，再送到接收机。定购这种滤波器时，需要指定上下行频率，以便出厂时预先调好。如果没有昂贵设备的帮助，自己很难调整到预定参数。
如果没有条件取得高质量的双工器，就只能采用收信、发信使用两副独立天线的办法。为了防止中继台自己发射的信号过多地窜入接收天线，同塔杆架设的中继台收发天线应处于同一垂直轴线上，当高度有富裕时，两者间隔越远越好，至少也要在3~5米以上。一般上行信号质量是整个系统质量的关键，因此可以把接收天线安装在较高处，发射天线安装在较低处。
如果这样做的隔离度仍然不很理想，出现一旦启动发射后不能自行停止的现象，那还可以考虑异地架设收发信天线的办法，即将中继台发射机和发射天线架设在一个地方，中继台接收机和接收天线架设在100米以外或者更远的另一个地方，收发信机之间用有线和其他方法把音频信号和控制信号连接起来。当中继台离开覆盖区一定距离时，也可以采用八木天线等强指向天线，减少对非预期覆盖区的干扰，同时弥补距离造成的信号衰减。