如何选择数传电台的型号与配置

发布时间:2018-08-30
  如何根据工程应用要求选择既满足使用要求,又满足性价比要求的数传电台,是广大用户非常关心的问题。

数传电台
数传电台

  一、选择合适的工作频段

  按照无线电管理部门的要求,大多数频段都是需要在使用前申请频率的。230MHz是我国最常用的数传频段之一。此外,一些固定的频率分配给某些行业(如铁路、海事、公安、气象等)。为提高频谱利用率,也可能在这些频率上增加数传功能。

  如果不清楚应选择在哪个频段工作,可以向当地无线电管理办公室咨询。

  数传电台基本覆盖100—500MHz的频率范围,以400MHz、230MHz和150MHz频段为主。

  二、选择合理的信道速率

  信道速率也就是通常所说的空中传输速率。信道速率对电台的成本和售价有显著影响,同时也影响通信距离。在VHF(30~300MHz)频段和UHF(300~3000MHz)频段,常用的信道速率包括低速的1200bps、2400bps,中速的4800bps及高速的9600bps和19200bps等。

  信道速率并非越高越好,在速率能满足使用要求的前提下尽量选择速率低的数传电台。信道速率高的电台的优点是数据传输速率快,延时小,在点对多点系统中轮询周期短。此外,对于同样长的数据块,由于发射时间短,所以对于一次发射所消耗的电源电能也小;其缺点是成本高,同等条件下传输距离不如中低速电台远。信道速率低的电台的优点是成本低,与速率高的电台相比,通信距离较远;缺点是速率低、延时长、在点对多点系统中轮询周期长。

  如何判别某个速率能否满足使用要求呢?

  (1)对于点对多点系统,轮询周期等于轮询一个从站的时间长度与从站数量的乘积。

  (2)轮询一个从站的时间是主站到从站的下行时间和从站回复主站的上行时间之和。

  (3)我们将下行时间和上行时间统称为端到端时间。端到端时间包括发端的处理时间、串口传输时间、空中传输时间、电台附加延时及收端的处理时间。

  (4)空中传输时间、电台附加延时及串口传输时间与电台有关。空中传输时间的计算方法是数据字节数×10÷空中传输速率。如以2400bps的空中传输速率发送20字节的数据,空中传输时间=20×10÷2.4=83.3ms.

  市面上一些电台发端在串口数据全部进入电台后才开始发射,那么串口传输时间就比较长。串口传输时间=串口数据字节数×每字节比特数÷串口速率。固迪全系列数传台采用多任务处理,串口接收和空中发送并行处理。因此不论数据块有多少字节,串口传输时间只计算一个字节的传输时间即每字节比特数÷串口速率即可。在不需要很jing确计算的情况下,使用固迪电台常可以忽略串口传输时间。

  电台附加延时主要由收发转换时间和附加数据开销组成,不同厂家的电台有较明显的差别,同一厂家电台的不同型号也可能存在差异。固迪数传电台根据信道速率不同,附加延时大多在20~90ms范围内,信道速率越高,附加延时越小。市场上很多电台的附加延时在100ms以上。

  三、发射功率

  在城市中使用数传电台,无线电管理办公室一般不会批准使用大功率(如25W)电台。

  选择发射功率时主要考虑电台需要覆盖的范围,即通信距离。

  通信距离是很多用户非常关注的问题。通信距离不仅与电台本身的收发技术指标有直接关系,而且与地形环境、电磁环境、天线增益及天线高度等因素相关,很难一概而论地说多大功率的电台能通多远的距离。可通过与电台的供应商交流获得一些参考。

  四、调制方式

  如果对原系统扩容,那么就要采用相同的调制方式,否则无法与原有电台进行数据通信。

  早期传输数据的电台大多是用模拟电台改装的电台,以频移键控(FSK)调制方式为主,其信道速率为0~1200bps。电台与终端之间采用四线接口,即接收数据、发送数据、发射控制线及地线。数据终端设备对电台的发射控制也要按照一定的时序关系,即发射时先将发射控制线置为有效,经过发射启动与稳定时间后,才能将待发射的数据送给电台,如果送数据过早会导致数据块被切头并导致后面的数据整体错位;在数据全部送给电台后还要留出保护时间,然后才能将发射控制线置为无效。如果发射控制线过早变为无效,会导致数据块被截尾,从而接收端接收数据不完整。由于早期采用的模拟电台是以通话为主的,对收发转换时间要求低,所以发射启动与稳定时间通常为100~200ms,结束时的保护时间通常需要10~20ms。对于不同的模拟电台,这二个时间会有所差异,增加了的软件调试的工作量。

  采用FSK调制试的电台的空中传输速率与串口速率相同,数据也不经过MCU处理。但是在发射机停发的短时间内,接收机会产生几个附加字节,而这些数据不是发射机发送的,接收端数据终端设备要通过软件将其剔除。FSK方式的优点是容易实现,技术难度较MSK等方式低。因此近几年除部分行业标准要求或扩容等特殊原因,已较少采用FSK调制方式。

  采用MSK(也称为FFSK)与GMSK调制试的数传电台大多为智能型电台,而且以透明传输方式为主。采用这些调制方式的电台通常采用三线制串口,即接收数据、发送数据和地线。与电台连接的数据终端设备只需将数据通过串口送给电台,其余的工作(如发射启动的控制以及附加数据的剔除等)都由电台自动完成,而且接收端收到的数据与发射端相同。由于这类电台通常对数据采用存储转发的处理,串口速率与信道速率可以相同,也可以不同。增强了电台的适用范围与通用性。由于MSK调制调试方式可实现1200、2400、4800bps信道速率,能满足大多数应用对速率的要求,成本与FSK方式相近,接口简单、灵活,能透明传输,应用软件编程简单,所以得到广泛的应用。

  五、接口类型

 数传电台大多数型号属于通用型,即面向于各行各业应用的,少数型号属于行业型,即主要针对某种或某些行业的应用。通用型数传电台标准配置为EIA-232接口,可选配EIA-485接口,还可以选配TTL电平接口。行业型数传电台一般只配EIA-232、EIA-485或TTL接口当中的一种。用户可根据所接设备选择相应的接口类型。

  部分型号数传电台(如GD230V、GD230B、GD230VH)可同时提供EIA-232和EIA-485接口。它们被定义为DB9连接器不同的引脚上,用232接口时连接对应于232接口的引脚,改用485接口时将连线改接到485接口对应的引脚上即可。需要注意是不能同时使用232和485接口。除非经常会在232与485口之间切换。一般不建议用户选择232与485并用的接口方式。因为接口是数传电台中应用最频繁的部分,也是操作不当时最易损坏的部分。无论是232接口损坏还是485接口损坏都可能导致另一个接口也不能正常工作。

  与计算机等配备EIA-232接口的设备相连时应选用232接口配置的数传电台。与配备485接口的数据终端设备(如PLC、仪表等)相连时应选用485接口的数传电台。TTL电平接口较少采用。

  对采用485接口的数传电台进行参数设置时,应接232/485转接器。市场上232/485转接器的通用性差异很大,选择时应注意选择。长期工作的电台应避免使用232/485转接器。

  六、天线连接器

  数传电台中常用的天线连接器有TNC、BNC、L16、SL16等,其中TNC、L16、SL16都是带多圈螺纹的连接器。BNC接头不带螺纹。示波器探头的连接器普通采用BNC连接器。

  GD230B提供TNC和BNC二种连接器,用户可选配其中的一种。如果电台在使用中需移动或处于振动环境。建议选择TNC连接器;如果电台在使用当中不移动,不处于振动环境,也不经常拆卸,则既可采用BNC连接器,也可采用TNC连接器。

  如果系统中有不同型号的电台,为方便工程安装与通用性,尽量选择同类型的天线连接器。

  有时用户手中有现成的天线,但连接器类型与电台不符,为降低成本,常用转接器连接天线的馈线与电台。如果通信距离不远,这种方式是可取的。如果影响到通信效果,则应考虑更换天线。有条件时可只更换天线馈线的连接器。

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