2020-07-29 17:04:45
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一般的車載電臺(tái)多工作在VHF/UHF超短波波段，其特點(diǎn)是視距傳播模式信號(hào)傳輸穩(wěn)定，如果沒(méi)有較大的障礙物阻擋，通信距離可以達(dá)十多公里甚至數(shù)十公里。同時(shí)，車載電臺(tái)采用FM調(diào)頻制式工作，信號(hào)的抗干擾性能更強(qiáng)，話音信號(hào)可以保持更清晰飽滿，方便普通的汽車使用者使用車載電臺(tái)完成通信。車載電臺(tái)通常由電臺(tái)主機(jī)、天饋線系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等組成。
電臺(tái)主機(jī)即車載電臺(tái)。它是無(wú)線電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的結(jié)合，可以將本地話音信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線電波發(fā)射到空中，也可以接收來(lái)自對(duì)方的無(wú)線電信號(hào)。電臺(tái)主機(jī)是使用者最直觀能看到的部分。它的大小與普通汽車收音機(jī)體積大小相仿。根據(jù)型號(hào)、功能、性能、廠商的不同體積會(huì)有出入，面板布局也有差異。
談?wù)勡囕d電臺(tái)的三大指標(biāo)
車載電臺(tái)關(guān)鍵的指標(biāo)包括頻率、功率、制式等。根據(jù)用途不同，電臺(tái)的頻率范圍也各不相同。商用專業(yè)電臺(tái)VHF段頻率覆蓋136 MHz -174MHz，稱為V全段電臺(tái);有的為V低段電臺(tái)，頻率覆蓋136 MHz -160MHz;也有的為V高段電臺(tái)，頻率覆蓋148 MHz -174MHz。商用專業(yè)電臺(tái)UHF段全段頻率覆蓋400 MHz -470MHz;U低段電臺(tái)，頻率覆蓋400 MHz -430MHz;U高段電臺(tái)，頻率覆蓋40 MHz -470MHz。如果是業(yè)余電臺(tái)，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(tái)。這種車載電臺(tái)的價(jià)格要稍高于波段的電臺(tái)。功率是決定車載電臺(tái)發(fā)射能力強(qiáng)弱的參數(shù)。一般而言，發(fā)射功率越大，有效通信距離就越遠(yuǎn)，發(fā)射功率越小，通信距離就越近。與手持式對(duì)講機(jī)相比，車載電臺(tái)的功率相對(duì)較大，其輸出功率可達(dá)25W-50W，最大功率甚至有70W。輸出功率越大，耗電量將越大，對(duì)發(fā)射機(jī)、饋線、天線的要求就越高。雖然發(fā)射功率增大對(duì)通信距離增加有幫助，但實(shí)踐證明當(dāng)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，讓通信話音質(zhì)量更穩(wěn)定，車載電臺(tái)更多采用的是FM調(diào)頻制式。這與汽車上的調(diào)頻收音機(jī)一樣，只是不能傳送立體聲信號(hào)。只有車載電臺(tái)在短波工作時(shí)才會(huì)采用單邊帶SSB制式，主要目的是節(jié)省占用的信道帶寬。當(dāng)車載電臺(tái)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(yīng)對(duì)通信的影響，通常采用AM調(diào)幅制式工作。這與汽車收音機(jī)的中波廣播一樣。普通的車載通信應(yīng)用，電臺(tái)制式只要FM調(diào)頻制式即可滿足需求。車載電臺(tái)選擇，除了考慮以上三個(gè)重要的指標(biāo)參數(shù)以外，為了適應(yīng)不同的汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，還應(yīng)考慮主機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。車載電臺(tái)整體結(jié)構(gòu)可分為一體結(jié)構(gòu)和分離結(jié)構(gòu)。一體結(jié)構(gòu)是指，電臺(tái)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控制臺(tái)收音機(jī)、音響的安裝槽中。分離結(jié)構(gòu)則是指，電臺(tái)的控制單元與發(fā)射接收單元分開(kāi)，通過(guò)控制線連接。這種結(jié)構(gòu)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后備箱或座位下部。這樣可以更加充分的利用有限的車內(nèi)空間，即照顧到操作的方便性，又能滿足電臺(tái)安裝的客觀需求。
車載電臺(tái)的天、饋系統(tǒng)
車載電臺(tái)與其他的電子產(chǎn)品不同，僅買(mǎi)回主機(jī)裝好還不能用，要發(fā)揮它優(yōu)良的通信功能，還需要配套的饋線和天線系統(tǒng)。饋線和天線系統(tǒng)從外觀和物理結(jié)構(gòu)上看很簡(jiǎn)單，但在高頻下工作時(shí)它們所呈現(xiàn)的特性與一般汽車低頻率電子電路大相徑庭。
目前車載電臺(tái)使用的饋線主要是阻抗為50歐姆的同軸電纜，另一種常見(jiàn)且外觀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，不適合車載電臺(tái)。同軸電纜也叫同心電纜，由芯線導(dǎo)體和與他同圓心軸線的外屏蔽層構(gòu)成，它是一種不平衡的高頻傳輸線結(jié)構(gòu)，其主要作用是把電臺(tái)主機(jī)的輸出功率傳遞到天線，或者把天線感應(yīng)到微弱信號(hào)傳遞到電臺(tái)接收機(jī)。根據(jù)使用車型不同、具體位置的差異和傳送距離的遠(yuǎn)近，車載電臺(tái)選用粗細(xì)不等的同軸電纜。汽車電臺(tái)常用到的電纜型號(hào)后綴為-5或-3，分別表示外壁直徑粗細(xì)。電纜越粗，信號(hào)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(xì)，信號(hào)傳遞能量損失越大，不過(guò)細(xì)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(zhǎng)時(shí)選用較粗的電纜導(dǎo)線，距離短時(shí)可以選擇較細(xì)的電纜導(dǎo)線。同軸電纜型號(hào)前面綴的英文字母代表電纜使用不同的材料和物理結(jié)構(gòu)。中間的數(shù)字“75”表示電纜阻抗為75歐姆，數(shù)字“50”表示電纜阻抗為50歐姆。
電纜與電臺(tái)和天線連接采用活動(dòng)的接插件固定，這個(gè)接插件就通常所說(shuō)的插頭，或者叫饋線頭。根據(jù)電臺(tái)工作頻率高低、功率大小、廠商品牌不同，饋線插頭采用多種標(biāo)準(zhǔn)，在車載電臺(tái)中常用的型號(hào)為M型和N型。每種型號(hào)的插頭又分插座和插頭，也叫母頭和工頭。不同型號(hào)的電纜插頭、插座間可以通過(guò)轉(zhuǎn)換插頭直接互通。很多人對(duì)無(wú)線電通信的初步認(rèn)識(shí)都來(lái)源于天線，一般都能通過(guò)天線識(shí)別是不是有無(wú)線電發(fā)射裝置。電臺(tái)天線是整個(gè)電臺(tái)系統(tǒng)里結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單但原理最復(fù)雜、參數(shù)離散性最大的部件。這也是很多電臺(tái)問(wèn)題出在天線上的根本原因。
受汽車車體安裝位置、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載天線幾乎都采用GP天線，也叫垂直地網(wǎng)天線，其外觀形式是一根與地面垂直的導(dǎo)體和一個(gè)底座的組合。有的汽車玩家根據(jù)GP天線的外觀形式給它起了個(gè)外號(hào)叫“苗子”，象是一根插在汽車上的植物苗。汽車GP天線底座有的是一個(gè)磁鐵吸盤(pán)，有的是一個(gè)緊固在車體上的金屬座。天線系統(tǒng)通過(guò)底座的特定耦合形式，讓整輛汽車的金屬殼體成為天線地線的一部分，也就是“垂直地網(wǎng)天線”意思中的地網(wǎng)。因此，專用于車載的GP天線通常不適宜離開(kāi)汽車單獨(dú)使用。
汽車天線主要的技術(shù)指標(biāo)包括四項(xiàng)：工作頻率、通頻帶寬、最大承受功率、增益。天線的工作頻率是天線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(yīng)該選為電臺(tái)工作的中心頻率。不同工作頻率的天線從外觀和尺寸上看差別不大，就算是專業(yè)人員也很難單憑肉眼判斷出天線的準(zhǔn)確工作頻率。只有配用最合適頻率的天線才能讓電臺(tái)通信距離最遠(yuǎn)，否則不但通信距離會(huì)大打折扣而且還會(huì)損壞電臺(tái)的發(fā)射模塊。根據(jù)用途的不同，有的天線只需固定在一個(gè)頻率點(diǎn)工作，有的天線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(shù)值相對(duì)居中的一點(diǎn)或者最重要的那點(diǎn)作為天線的工作頻率;如果這組頻率點(diǎn)間隔相對(duì)較遠(yuǎn)就需要配用通頻帶寬的寬帶天線，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)間隔越近的天線通頻帶寬越窄，有效工作頻率點(diǎn)間隔越遠(yuǎn)的天線通頻帶寬越寬。通頻帶越寬的天線增益越小，同頻帶越窄的天線增益越高。有的天線為了滿足在多個(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。車載超短波天線很多可以滿足在UHF/VHF兩個(gè)波段工作，稱為雙段天線。天線增益改善可以讓有效通信距離增加。當(dāng)其他通信條件不能改善時(shí)，提高天線增益是增加通信距離主要手段之一。天線的增益主要決定于天線結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)計(jì)的需要通過(guò)改變GP天線導(dǎo)體的長(zhǎng)度配合地網(wǎng)的調(diào)整讓天線獲得不同的增益。天線增益與天線的通頻帶寬是一對(duì)矛盾的參數(shù)。天線增益越高則通頻帶越窄，天線通頻帶越寬則增益必然越低。標(biāo)準(zhǔn)的GP天線垂直部分導(dǎo)體長(zhǎng)度應(yīng)該是電臺(tái)工作頻率波長(zhǎng)的四分之一，UHF波段大約為0.18米，VHF波段大約為0.5米。車載超短波天線為了特定物理尺寸或者適應(yīng)汽車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。我們使用的車載GP天線很多都比標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度短。雖然長(zhǎng)度減小對(duì)汽車安裝使用帶來(lái)一定的便利性，但這種縮短會(huì)影響天線的增益和效率。
車載電臺(tái)的供電系統(tǒng)
車載電臺(tái)的供電與汽車上的其他電器一樣，都直接取用車輛的電源系統(tǒng)。電臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓為13.8伏，小型車輛12V電壓電源系統(tǒng)可以直接取電。如果是大中型車輛或電動(dòng)動(dòng)力汽車采用24V或48V電源，則需要電源適配器轉(zhuǎn)換電壓輸出13.8伏或12V電源才能使用。需要注意的是電臺(tái)與其他車載電器的不同。一是電臺(tái)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(dá)7安培-8安培，甚至15安培以上。這與車載收音機(jī)、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(tái)在汽車電器中是高頻率工作設(shè)備，它既會(huì)受到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、其他電器設(shè)備雜散電磁波信號(hào)干擾，也會(huì)由于高頻大功率發(fā)射信號(hào)的耦合干擾到汽車電器。另外作為一個(gè)高頻無(wú)線電設(shè)備，不僅汽車整體金屬框架成為其電磁波輻射地網(wǎng)系統(tǒng)的一部分，供電電源也是高頻電流回路的組成部分。如果車載電臺(tái)供電系統(tǒng)處理不當(dāng)，輕則會(huì)導(dǎo)致電臺(tái)無(wú)法正常工作或通信效果不好，重則會(huì)導(dǎo)致電臺(tái)損毀或汽車其他電器控制系統(tǒng)受到干擾而影響到行車安全。