2020-07-29 17:04:45
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一般的車(chē)載電臺多工作在VHF/UHF超短波波段，其特點(diǎn)是視距傳播模式信號傳輸穩定，如果沒(méi)有較大的障礙物阻擋，通信距離可以達十多公里甚至數十公里。同時(shí)，車(chē)載電臺采用FM調頻制式工作，信號的抗干擾性能更強，話(huà)音信號可以保持更清晰飽滿(mǎn)，方便普通的汽車(chē)使用者使用車(chē)載電臺完成通信。車(chē)載電臺通常由電臺主機、天饋線(xiàn)系統、電源系統等組成。
電臺主機即車(chē)載電臺。它是無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機和接收機的結合，可以將本地話(huà)音信號轉換為無(wú)線(xiàn)電波發(fā)射到空中，也可以接收來(lái)自對方的無(wú)線(xiàn)電信號。電臺主機是使用者最直觀(guān)能看到的部分。它的大小與普通汽車(chē)收音機體積大小相仿。根據型號、功能、性能、廠(chǎng)商的不同體積會(huì )有出入，面板布局也有差異。
談?wù)勡?chē)載電臺的三大指標
車(chē)載電臺關(guān)鍵的指標包括頻率、功率、制式等。根據用途不同，電臺的頻率范圍也各不相同。商用專(zhuān)業(yè)電臺VHF段頻率覆蓋136 MHz -174MHz，稱(chēng)為V全段電臺;有的為V低段電臺，頻率覆蓋136 MHz -160MHz;也有的為V高段電臺，頻率覆蓋148 MHz -174MHz。商用專(zhuān)業(yè)電臺UHF段全段頻率覆蓋400 MHz -470MHz;U低段電臺，頻率覆蓋400 MHz -430MHz;U高段電臺，頻率覆蓋40 MHz -470MHz。如果是業(yè)余電臺，VHF波段則工作在144 MHz -148MHz范圍，UHF波段工作在430 MHz -440MHz。如果能具有在UHF、VHF兩個(gè)波段工作的能力，則成為雙波段電臺。這種車(chē)載電臺的價(jià)格要稍高于波段的電臺。功率是決定車(chē)載電臺發(fā)射能力強弱的參數。一般而言，發(fā)射功率越大，有效通信距離就越遠，發(fā)射功率越小，通信距離就越近。與手持式對講機相比，車(chē)載電臺的功率相對較大，其輸出功率可達25W-50W，最大功率甚至有70W。輸出功率越大，耗電量將越大，對發(fā)射機、饋線(xiàn)、天線(xiàn)的要求就越高。雖然發(fā)射功率增大對通信距離增加有幫助，但實(shí)踐證明當發(fā)射功率超過(guò)25W以后，增加功率而提升的通信距離已經(jīng)很難被察覺(jué)出來(lái)。為了減少干擾，讓通信話(huà)音質(zhì)量更穩定，車(chē)載電臺更多采用的是FM調頻制式。這與汽車(chē)上的調頻收音機一樣，只是不能傳送立體聲信號。只有車(chē)載電臺在短波工作時(shí)才會(huì )采用單邊帶SSB制式，主要目的是節省占用的信道帶寬。當車(chē)載電臺在航空頻率上通信時(shí)，雖然也是在超短波波段有足夠的頻率帶寬，但為了減少航空器快速移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒頻移效應對通信的影響，通常采用AM調幅制式工作。這與汽車(chē)收音機的中波廣播一樣。普通的車(chē)載通信應用，電臺制式只要FM調頻制式即可滿(mǎn)足需求。車(chē)載電臺選擇，除了考慮以上三個(gè)重要的指標參數以外，為了適應不同的汽車(chē)內部結構特點(diǎn)，還應考慮主機的整體結構。車(chē)載電臺整體結構可分為一體結構和分離結構。一體結構是指，電臺的控制單元(通常是面板部分)和發(fā)射接收單元是一個(gè)整體。安裝時(shí)可以將它安裝在汽車(chē)控制臺收音機、音響的安裝槽中。分離結構則是指，電臺的控制單元與發(fā)射接收單元分開(kāi)，通過(guò)控制線(xiàn)連接。這種結構安裝時(shí)可以更靈活：將控制單元放在方便操作的位置，而將發(fā)射接收單元放在汽車(chē)后備箱或座位下部。這樣可以更加充分的利用有限的車(chē)內空間，即照顧到操作的方便性，又能滿(mǎn)足電臺安裝的客觀(guān)需求。
車(chē)載電臺的天、饋系統
車(chē)載電臺與其他的電子產(chǎn)品不同，僅買(mǎi)回主機裝好還不能用，要發(fā)揮它優(yōu)良的通信功能，還需要配套的饋線(xiàn)和天線(xiàn)系統。饋線(xiàn)和天線(xiàn)系統從外觀(guān)和物理結構上看很簡(jiǎn)單，但在高頻下工作時(shí)它們所呈現的特性與一般汽車(chē)低頻率電子電路大相徑庭。
目前車(chē)載電臺使用的饋線(xiàn)主要是阻抗為50歐姆的同軸電纜，另一種常見(jiàn)且外觀(guān)相同的同軸電纜阻抗為75歐姆，主要用于有限閉路電視傳輸，不適合車(chē)載電臺。同軸電纜也叫同心電纜，由芯線(xiàn)導體和與他同圓心軸線(xiàn)的外屏蔽層構成，它是一種不平衡的高頻傳輸線(xiàn)結構，其主要作用是把電臺主機的輸出功率傳遞到天線(xiàn)，或者把天線(xiàn)感應到微弱信號傳遞到電臺接收機。根據使用車(chē)型不同、具體位置的差異和傳送距離的遠近，車(chē)載電臺選用粗細不等的同軸電纜。汽車(chē)電臺常用到的電纜型號后綴為-5或-3，分別表示外壁直徑粗細。電纜越粗，信號傳遞能量損失越小，但安裝施工時(shí)不方便，有的狹窄縫隙也無(wú)法通過(guò);電纜越細，信號傳遞能量損失越大，不過(guò)細電纜質(zhì)地柔軟，施工和使用時(shí)都方便彎折。通常的原則是，距離長(cháng)時(shí)選用較粗的電纜導線(xiàn)，距離短時(shí)可以選擇較細的電纜導線(xiàn)。同軸電纜型號前面綴的英文字母代表電纜使用不同的材料和物理結構。中間的數字“75”表示電纜阻抗為75歐姆，數字“50”表示電纜阻抗為50歐姆。
電纜與電臺和天線(xiàn)連接采用活動(dòng)的接插件固定，這個(gè)接插件就通常所說(shuō)的插頭，或者叫饋線(xiàn)頭。根據電臺工作頻率高低、功率大小、廠(chǎng)商品牌不同，饋線(xiàn)插頭采用多種標準，在車(chē)載電臺中常用的型號為M型和N型。每種型號的插頭又分插座和插頭，也叫母頭和工頭。不同型號的電纜插頭、插座間可以通過(guò)轉換插頭直接互通。很多人對無(wú)線(xiàn)電通信的初步認識都來(lái)源于天線(xiàn)，一般都能通過(guò)天線(xiàn)識別是不是有無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置。電臺天線(xiàn)是整個(gè)電臺系統里結構最簡(jiǎn)單但原理最復雜、參數離散性最大的部件。這也是很多電臺問(wèn)題出在天線(xiàn)上的根本原因。
受汽車(chē)車(chē)體安裝位置、體積和行駛安全等因素的限制，在UHF/VHF超短波波段工作的車(chē)載天線(xiàn)幾乎都采用GP天線(xiàn)，也叫垂直地網(wǎng)天線(xiàn)，其外觀(guān)形式是一根與地面垂直的導體和一個(gè)底座的組合。有的汽車(chē)玩家根據GP天線(xiàn)的外觀(guān)形式給它起了個(gè)外號叫“苗子”，象是一根插在汽車(chē)上的植物苗。汽車(chē)GP天線(xiàn)底座有的是一個(gè)磁鐵吸盤(pán)，有的是一個(gè)緊固在車(chē)體上的金屬座。天線(xiàn)系統通過(guò)底座的特定耦合形式，讓整輛汽車(chē)的金屬殼體成為天線(xiàn)地線(xiàn)的一部分，也就是“垂直地網(wǎng)天線(xiàn)”意思中的地網(wǎng)。因此，專(zhuān)用于車(chē)載的GP天線(xiàn)通常不適宜離開(kāi)汽車(chē)單獨使用。
汽車(chē)天線(xiàn)主要的技術(shù)指標包括四項：工作頻率、通頻帶寬、最大承受功率、增益。天線(xiàn)的工作頻率是天線(xiàn)匹配工作效果最佳的頻率點(diǎn)，這個(gè)最佳工作頻率點(diǎn)應該選為電臺工作的中心頻率。不同工作頻率的天線(xiàn)從外觀(guān)和尺寸上看差別不大，就算是專(zhuān)業(yè)人員也很難單憑肉眼判斷出天線(xiàn)的準確工作頻率。只有配用最合適頻率的天線(xiàn)才能讓電臺通信距離最遠，否則不但通信距離會(huì )大打折扣而且還會(huì )損壞電臺的發(fā)射模塊。根據用途的不同，有的天線(xiàn)只需固定在一個(gè)頻率點(diǎn)工作，有的天線(xiàn)卻需要能在一組頻率點(diǎn)上分別工作。如果這一組頻率點(diǎn)很接近，那么選擇這些頻率數值相對居中的一點(diǎn)或者最重要的那點(diǎn)作為天線(xiàn)的工作頻率;如果這組頻率點(diǎn)間隔相對較遠就需要配用通頻帶寬的寬帶天線(xiàn)，以便不同頻率上都能獲得最佳的通信效果。有效工作頻率點(diǎn)間隔越近的天線(xiàn)通頻帶寬越窄，有效工作頻率點(diǎn)間隔越遠的天線(xiàn)通頻帶寬越寬。通頻帶越寬的天線(xiàn)增益越小，同頻帶越窄的天線(xiàn)增益越高。有的天線(xiàn)為了滿(mǎn)足在多個(gè)波段工作的要求，通過(guò)一定的電器匹配可以分別工作在多個(gè)波段。車(chē)載超短波天線(xiàn)很多可以滿(mǎn)足在UHF/VHF兩個(gè)波段工作，稱(chēng)為雙段天線(xiàn)。天線(xiàn)增益改善可以讓有效通信距離增加。當其他通信條件不能改善時(shí)，提高天線(xiàn)增益是增加通信距離主要手段之一。天線(xiàn)的增益主要決定于天線(xiàn)結構，根據設計的需要通過(guò)改變GP天線(xiàn)導體的長(cháng)度配合地網(wǎng)的調整讓天線(xiàn)獲得不同的增益。天線(xiàn)增益與天線(xiàn)的通頻帶寬是一對矛盾的參數。天線(xiàn)增益越高則通頻帶越窄，天線(xiàn)通頻帶越寬則增益必然越低。標準的GP天線(xiàn)垂直部分導體長(cháng)度應該是電臺工作頻率波長(cháng)的四分之一，UHF波段大約為0.18米，VHF波段大約為0.5米。車(chē)載超短波天線(xiàn)為了特定物理尺寸或者適應汽車(chē)安裝的幾何需求通常會(huì )通過(guò)電感或電容加載的方法來(lái)縮小體積。我們使用的車(chē)載GP天線(xiàn)很多都比標準長(cháng)度短。雖然長(cháng)度減小對汽車(chē)安裝使用帶來(lái)一定的便利性，但這種縮短會(huì )影響天線(xiàn)的增益和效率。
車(chē)載電臺的供電系統
車(chē)載電臺的供電與汽車(chē)上的其他電器一樣，都直接取用車(chē)輛的電源系統。電臺的標準供電電壓為13.8伏，小型車(chē)輛12V電壓電源系統可以直接取電。如果是大中型車(chē)輛或電動(dòng)動(dòng)力汽車(chē)采用24V或48V電源，則需要電源適配器轉換電壓輸出13.8伏或12V電源才能使用。需要注意的是電臺與其他車(chē)載電器的不同。一是電臺發(fā)射時(shí)電流消耗大。其工作在發(fā)射狀態(tài)時(shí)電源消耗電流可以達7安培-8安培，甚至15安培以上。這與車(chē)載收音機、音響等小功率用電器相比，在電源連接上要特別考慮可靠性。二是電臺在汽車(chē)電器中是高頻率工作設備，它既會(huì )受到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機、其他電器設備雜散電磁波信號干擾，也會(huì )由于高頻大功率發(fā)射信號的耦合干擾到汽車(chē)電器。另外作為一個(gè)高頻無(wú)線(xiàn)電設備，不僅汽車(chē)整體金屬框架成為其電磁波輻射地網(wǎng)系統的一部分，供電電源也是高頻電流回路的組成部分。如果車(chē)載電臺供電系統處理不當，輕則會(huì )導致電臺無(wú)法正常工作或通信效果不好，重則會(huì )導致電臺損毀或汽車(chē)其他電器控制系統受到干擾而影響到行車(chē)安全。