Répéteurs FM - Une introduction

L'utilisation de répéteurs FM VHF / UHF est l'une des activités les plus populaires de la radio amateur. Pour le nouveau jambon, les opérations de répétition FM sont souvent les premières expériences en direct et les plus courantes, mais l'accès aux répéteurs représente également une vexation initiale importante pour le nouveau jambon à surmonter. Maîtriser les concepts intégrés de paires de fréquences, de tonalités ou d'autres méthodes de silencieux, la programmation de canaux d'émetteur-récepteur et les protocoles de répétition en direct est le premier défi opérationnel important que de nombreux jambons rencontreront dans leur nouveau passe-temps.

Cet article présente les concepts fondamentaux des opérations de répéteur FM pour le nouveau jambon et décrit une vue de haut niveau de l'anatomie et du fonctionnement typiques d'un répéteur de téléphone FM. L'objectif est de démystifier les répéteurs et d'aider le technicien nouvellement agréé à surmonter toute confusion initiale concernant les répéteurs. Commençons bien dans la radio amateur avec une base solide dans les répéteurs!

Principes de base du répéteur:

Comme son nom l'indique, un répéteur FM répète votre signal radio. Il s’agit simplement d’une station de radio amateur conçue spécialement pour la retransmission instantanée de votre signal au fur et à mesure de sa réception. En règle générale, une station de répétition FM sera située dans une position haute, peut-être sur une colline ou une montagne, ou sur une tour ou un bâtiment de grande taille. Une station de répéteur peut également retransmettre avec une puissance supérieure à celle utilisée par un opérateur avec un émetteur-récepteur portatif ou une autre station transmettant au répéteur. En conséquence, le relais de votre signal par le répéteur FM est transmis sur une zone beaucoup plus large que celle que vous pouvez obtenir avec votre station seule. L'avantage fondamental réside dans le fait que les opérateurs qui se trouvent sur des distances importantes sur le plan géographique peuvent utiliser le répéteur pour établir un contact radio lorsque des opérations en simplex ne sont pas réalisables ou pratiques en raison de la séparation ou du terrain.

En outre, puisqu'un répéteur FM utilise des fréquences publiées, immuables, il constitue un moyen pratique pour les amateurs à sa portée de se réunir en direct. Des groupes d’opérateurs amateurs utiliseront un répéteur pour organiser des réseaux, des réunions en direct à l’heure convenue, généralement dans un but ou un sujet d’intérêt spécifique. Les réseaux d'intervention sur les répétiteurs peuvent également être convoqués par des organismes d'intervention d'urgence de radioamateurs afin de coordonner les efforts d'aide d'urgence dans une vaste zone à l'intérieur de la portée du répéteur.

Bien que de nombreux types de répéteurs soient utilisés par des amateurs du monde entier, le type le plus courant est le répéteur vocal FM utilisant des fréquences VHF ou UHF. Mais les répéteurs fonctionnent également en mode bande latérale unique, modes numérique et fréquences HF. Dans cet article, nous nous référerons presque exclusivement aux répéteurs FM VHF / UHF les plus courants pour le mode voix ou téléphone.

Fonctionnement du répéteur FM: 

Que devez-vous faire pour utiliser un répéteur FM avec votre émetteur-récepteur? Considérons les aspects pratiques du fonctionnement du répéteur à l'aide d'un exemple. Ensuite, nous pouvons nous appuyer sur ces bases pour une compréhension plus approfondie des fonctions des répéteurs.

Lorsqu'un répéteur FM reçoit votre signal, il doit le retransmettre sur une fréquence différente. Il ne peut pas retransmettre sur la même fréquence que vous utilisez pour atteindre le répéteur, ce qui provoquerait une boucle de contre-réaction dans laquelle le récepteur du répéteur se «entendrait» lui-même en train d'émettre, puis tenterait de se retransmettre! Le problème est là.

Paires de fréquences: 

Les répéteurs utilisent plutôt des paires de fréquences: une fréquence est utilisée pour recevoir les signaux des utilisateurs de répéteurs et une autre fréquence est utilisée pour retransmettre les signaux reçus. Prenons l'exemple de la bande UHF 70- centimètre dans le graphique ci-dessous. Chaque station appelante transmet au répéteur en utilisant 442.725 MHz. Chaque station surveille le répéteur en utilisant une fréquence de 447.725 MHz. Lorsque l'opérateur de radio HT piétonnier transmet son signal (flèches rouges), la transmission 442.725 MHz est reçue par le répéteur et il retransmet le signal sur 447.725 MHz pour qu'il soit reçu par toute autre station surveillant cette fréquence de répéteur. Toute autre station, telle que la station mobile SUV (flèches bleues), fonctionne exactement de la même manière, en émettant sur la fréquence inférieure 442.725 MHz et en écoutant sur la fréquence supérieure 447.725 MHz.

Ces fréquences appariées sont souvent appelées «fréquence d'écoute» et «fréquence de conversation», du point de vue des opérateurs appelants. Bien sûr, différents répéteurs FM utiliseront différentes paires de fréquences et des bandes amateurs entièrement différentes, et ce n'est qu'un exemple de paire de fréquences de la bande de 70 centimètres.  

Décalages: 

Notez dans notre exemple que la différence entre la fréquence d'écoute (447.725 MHz) et la fréquence de conversation (442.725 MHz) est exactement de 5 MHz. Cette différence entre les fréquences appariées du répéteur est appelée décalage ou décalage. Des valeurs standard pour les décalages de répéteur sont établies pour chaque bande, mais ce ne sont que des recommandations. La plupart des répéteurs suivent les décalages standard comme suit, mais pas tous:

Groupe amateur	Décalage standard	Exemple de paire, écoute / conversation (MHz)
Bande 2-mètre	0.6 MHz (600 kHz)	147.345 / 147.945 (+)
Bande 70-centimètre	5 MHz	449.125 / 444.125 (-)
Bande 1.25-mètre	1.6 MHz	224.940 / 223.340 (-)

Un décalage de paire de fréquences peut être positif (+) ou négatif (-). Autrement dit, la fréquence de conversation peut être supérieure (+) ou inférieure (-) à la fréquence d'écoute. Le décalage, positif ou négatif, est toujours déterminé par la direction de la fréquence de conversation par rapport à la fréquence d'écoute. Ainsi, dans notre exemple d'image ci-dessus, le répéteur a un décalage négatif car la fréquence de conversation est inférieure à la fréquence d'écoute. Dans l'exemple de bande de 2 mètres dans le tableau ci-dessus, le décalage est positif car la fréquence de conversation (147.945 MHz) est supérieure à la fréquence d'écoute (147.345 MHz).

Canaux d'émetteur-récepteur: à ce stade, vous vous demandez peut-être comment vous pouvez facilement utiliser votre radio de cette façon, en basculant entre les fréquences d'écoute et de conversation pendant une conversation en direct. C'est simple, vraiment. Vous allez programmer un canal mémoire dans votre radio pour un répéteur à travers lequel vous souhaitez communiquer. Comme le répéteur FM, votre canal mémoire programmé utilisera deux fréquences différentes, la paire d'écoute et de conversation. Lorsque vous syntonisez votre canal mémoire programmé pour le répéteur, votre radio passera automatiquement à la fréquence d'émission chaque fois que vous appuyez pour parler, et elle reviendra automatiquement à la fréquence d'écoute lorsque vous relâcherez la touche PTT. Ainsi, les communications radio via un répéteur deviennent tout aussi faciles que les contacts simplex à fréquence unique directement entre deux stations.

Squelch Tones: Cependant, de nombreux répéteurs utilisent une ride supplémentaire que vous devrez inclure dans la programmation de votre chaîne ou le répéteur ignorera vos transmissions. Un répéteur utilise souvent une méthode spéciale de silencieux dans son récepteur, et vous devez inclure les informations de silencieux correctes dans votre transmission pour ouvrir le silencieux du répéteur. Une des méthodes les plus courantes de silencieux de répéteur employée aux États-Unis est une tonalité audio basse fréquence qui est transmise en continu avec votre signal vocal. Si cette tonalité continue n'est pas transmise dans votre signal, le silencieux du répéteur ne sera pas ouvert et le répéteur ne recevra pas votre transmission.

Cette méthode de silencieux est connue sous le nom de système de silencieux à codage à ton continu, ou CTCSS. (Parfois, cela s'appelle également tonalité PL de jambon, une marque Motorola faisant référence à une «ligne privée», mais ce n'est pas du tout privé!) Un répéteur utilisera une seule tonalité établie parmi un ensemble de fréquences standard 42. Lorsque vous programmez un canal dans votre radio pour un répéteur spécifique, vous devez sélectionner la tonalité CTCSS appropriée utilisée par le répéteur et vous assurer que la fonction de transmission CTCSS est activée pour le canal. Lorsque correctement effectué, votre transmission inclura automatiquement la tonalité continue sélectionnée et le répéteur recevra votre signal avec plaisir. Les répéteurs filtrent souvent la tonalité CTCSS des retransmissions afin que les stations réceptrices ne l'entendent pas.

Ensemble standard de tonalités CTCSS (Hz)

67.0	82.5	100.0	123.0	151.4	186.2	225.7
69.3	85.4	103.5	127.3	156.7	192.8	229.1
71.9	88.5	107.2	131.8	162.2	203.5	233.6
74.4	91.5	110.9	136.5	167.9	206.5	241.8
77.0	94.8	114.8	141.3	173.8	210.7	250.3
79.7	97.4	118.8	146.2	179.9	218.1	254.1

D'autres méthodes de silencieux de répéteur sont parfois mises en œuvre, bien qu'aux États-Unis le CTCSS soit le plus courant. Le silencieux à codage numérique (DCS) utilise un flux de données ou de codes numériques pour ouvrir le silencieux du répéteur, tandis que le simple silencieux de la porteuse ouvre le silencieux à chaque fois qu'un signal de porteuse RF est détecté (c.-à-d., Aucune tonalité ou code de silencieux spécial).

Coordination des répéteurs: vous pouvez probablement imaginer que si deux répéteurs FM mettant en œuvre la même paire de fréquences ont des plages de transmission qui se chevauchent, un problème d'interférence important se pose. Par exemple, un seul opérateur à portée des deux répéteurs peut provoquer l'activation des deux répéteurs lorsqu'une seule activation est prévue, ce qui peut interférer avec les communications en cours sur le répéteur d'activation accidentelle. Étant donné que les répéteurs ont généralement une portée importante, il est important de s'assurer qu'ils sont coordonnés pour éviter les interférences mutuelles. La prise en compte de la séparation géographique des répéteurs, de la puissance de transmission, ainsi que de l'utilisation de différentes paires de fréquences et d'une sélection rigoureuse des CTCSS ou d'autres méthodes de silencieux permet d'éviter les conflits de répéteurs.

Les coordinateurs de fréquence régionaux sont sélectionnés par les opérateurs et les organisations dont les stations sont éligibles pour être des répéteurs. Le coordinateur recommande les fréquences des paires de répéteurs et les autres paramètres de la station pour éviter les interférences. Le coordinateur de fréquence peut être lui-même un groupe ou une organisation composée d'opérateurs de répéteurs ou de représentants de clubs.

Protocoles en ondes: sachez que chaque répéteur FM aura une communauté d'opérateurs réguliers qui l'utilisent, et ces communautés ont tendance à développer quelque chose d'une personnalité pour le répéteur. Certains répéteurs peuvent avoir des politiques ou des règles établies pour son utilisation. Par exemple, de nombreux répéteurs étendus (répéteurs qui atteignent sur une très large plage) peuvent avoir une politique de trafic prioritaire uniquement, ou une politique «sans chiffon à mâcher». Autrement dit, les opérateurs de répéteurs souhaitent garder le répéteur disponible pour les communications à longue portée d'une nature plus importante que de vérifier la santé du chat de votre ami au milieu d'un QSO de bavardage inactif d'une heure. Pourtant, d'autres répéteurs peuvent être spécialement conçus pour la mastication prolongée du chiffon, le lacet et généralement s'amuser dans l'air conformément aux réglementations de la FCC Partie 97. C'est une bonne idée de surveiller un répéteur pendant un certain temps, contactez l'opérateur du répéteur, recherchez des informations sur le répéteur en ligne ou renseignez-vous auprès d'autres jambons avant d'utiliser largement un répéteur. Apprenez à connaître la personnalité du répéteur!

De nombreux répéteurs FM hébergeront des réseaux réguliers à des moments précis. Familiarisez-vous avec le calendrier des événements du répéteur et prévoyez d'éviter l'utilisation lors des filets programmés ou d'autres événements en direct. Si vous êtes engagé dans un QSO et qu'un autre opérateur intervient pour vous informer qu'un réseau va bientôt démarrer sur le répéteur, cédez gracieusement votre privilège à la fréquence et peut-être participez au réseau si cela vous intéresse.

Si vous souhaitez faire connaître votre présence sur un répéteur FM, peut-être pour prendre un contact occasionnel, indiquez simplement votre indicatif d'appel à l'antenne - aucune autre précision n'est requise! De nombreux opérateurs utilisant des stations mobiles apposeront sur «mobile» leur indicatif d'appel pour préciser qu'ils ne sont pas à leur station d'attache. Les jambons opérant à partir d'un emplacement fixe autre que leur station d'appartement enregistrée ajouteront souvent le terme «portable» à leur indicatif d'appel. Mais «CQ» (appeler n'importe quelle station) est rarement utilisé sur les répéteurs FM, et la plupart des opérateurs ignoreront également l'utilisation de la phonétique en raison du caractère clair et à faible bruit typique de la plupart des répéteurs FM.

Vous pouvez entendre des tonalités de courtoisie sur un répéteur qui indiquent la fin d'une transmission répétée, et ces tonalités remplacent l'utilisation de termes comme «over» à la fin d'une transmission. Vous entendrez également généralement le répéteur s'identifier avec des modèles de tonalité de code Morse ou par ID vocal enregistré ou électronique au moins toutes les 10 minutes. Une bonne règle d'or lors d'un QSO étendu consiste à identifier votre station chaque fois que le répéteur s'identifie, vous aidant à respecter la règle d'identification de 10 minutes de la FCC Part 97.

Pour la plupart des conversations informelles via le répéteur, un langage commun et une courtoisie commune sont la norme. Vous entendrez quelques signaux Q lancés par les opérateurs sur les répéteurs, il est donc avantageux de se familiariser avec les signaux Q les plus couramment utilisés tels que QSO, QSY, QRM, QSL et autres. Mais le débutant aura peu de mal à s'intégrer immédiatement sur la plupart des répéteurs.

Cependant, lorsqu'un réseau tactique est convoqué sur un répéteur FM, peut-être pour des opérations de communication d'événement public ou un réseau tactique de communications d'urgence, la nature informelle des communications en direct est considérablement réduite, surtout si le réseau est occupé par la circulation. Au cours d'un réseau tactique, les transmissions seront succinctes et pertinentes, avec des protocoles spécifiques mis en œuvre par une station de contrôle du réseau. Vous pouvez en savoir plus sur les opérations de filet tactique dans cet article HamRadioSchool.com: Filets tactiques

Alors, trouvez les répéteurs FM dans votre région, surveillez chacun d'eux pendant un certain temps et faites vos recherches. Obtenez vos chaînes radio programmées et diffusez sur les ondes avec un ou plusieurs répéteurs qui répondent à vos besoins et à vos préférences!

Comment fonctionnent les répéteurs: 

Comprendre un peu la conception et le fonctionnement des répéteurs FM améliorera votre compréhension de leurs opérations en ondes. Les répéteurs ne sont pas très différents des autres émetteurs-récepteurs, mais quelques composants spécialisés ont été ajoutés pour affecter la fonction de répétition via des paires de fréquences et automatiser le contrôle du répéteur. Jetons un coup d'œil en surface sous le capot d'un répéteur FM typique. Suivez le schéma de principe simplifié ci-dessous de l’architecture de répéteur la plus élémentaire.

Duplexeur: Les signaux RF entrants d'une station d'émission sont reçus par l'antenne répéteur et dirigés vers un composant appelé duplexeur. Un duplexeur est un dispositif qui permet d'utiliser une seule antenne simultanément pour émettre et recevoir deux fréquences différentes. Pourquoi est-ce nécessaire, demandez-vous?

Nécessairement, un répéteur doit recevoir et émettre en même temps, mais sur deux fréquences différentes. Lorsqu'un émetteur haute puissance et un récepteur de grande sensibilité fonctionnent dans la même bande à proximité l'un de l'autre en fréquence, le signal de l'émetteur submergera le récepteur même si les fréquences accordées pour l'émission et la réception ne sont pas identiques. Un système de récepteur typique ne peut pas rejeter ou filtrer adéquatement le souffle puissant de l'émetteur. Par conséquent, le fort signal retransmis du répéteur masquera le signal entrant le plus faible provenant d'une station distante, ce qui rendra le répéteur inutile ... à moins qu'un duplexeur ne soit introduit.


Un duplexeur est un ensemble de circuits résonnants qui servent de filtre RF très net et efficace. Ce circuit de filtrage appliqué sur le côté récepteur du répéteur maintient la fréquence de l'émetteur hors du récepteur - la fréquence d'émission est rejetée et ne peut pas se diriger vers le récepteur, mais la fréquence de réception normale du répéteur est autorisée à passer. En outre, le duplexeur rejette la fréquence de réception normale du côté émission, exigeant que toute la force du signal reçu soit dirigée vers le trajet côté réception, tout en permettant au signal d'émission de passer sans problème à l'antenne.




Une alternative à l'utilisation d'un duplexeur dans un répéteur consiste à disposer d'antennes distinctes pour l'émission et la réception qui sont physiquement séparées par une distance substantielle de sorte que le signal transmis fort ne surcharge pas le récepteur. En raison du défi physique et des longues lignes d'alimentation que présente cet arrangement, le scénario le plus courant est l'utilisation d'un duplexeur avec une seule antenne.

Les duplexeurs sont généralement construits sous forme de cavités cylindriques en matériau hautement conducteur, tel que l'argent, et ont généralement au moins XNUMX/XNUMX de longueur d'onde pour les fréquences de répéteur utilisées. La cavité et les composants associés sont conçus pour être des circuits résonnants de très haut Q, ce qui signifie que seule une gamme de fréquences très étroite sera résonnante et traversera le circuit avec un bon rendement. (Voir notre article, Antenna Q Factor pour une définition supplémentaire de Q.) De cette façon, les cavités du duplexeur servent de filtres très nets qui peuvent être accordés pour ne laisser passer qu'une bande étroite de fréquences dans la bande de réception ou la bande d'émission du répéteur .

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Contrôleur: Un répéteur utilise le contrôle automatique car aucun opérateur de contrôle n'est en permanence en présence de ses fonctions. Un contrôleur de répéteur est un dispositif électronique qui est fonctionnellement interposé entre le récepteur et l'émetteur du répéteur pour orchestrer les fonctions de répéteur.

Le contrôleur accepte les signaux audio émis par le récepteur et les achemine vers l'entrée de l'émetteur. Le contrôleur active automatiquement l'émetteur lorsque des signaux sont reçus pour la retransmission, il initie les transmissions d'identification de la station de répéteur avec une régularité appropriée, et il stocke les données ou l'audio pour la transmission de l'indicatif d'appel de la station, des tonalités de courtoisie et d'autres informations.

Le contrôleur peut également détecter des tonalités spéciales ou d'autres signaux transmis au récepteur à distance par l'opérateur de la station dans le but de mettre en œuvre ou de modifier des fonctions de commande. Par exemple, un opérateur de répéteur peut transmettre des séquences de tonalités DTMF au récepteur pour lancer un patch téléphonique, une connexion radio à une ligne terrestre téléphonique classique. D'autres fonctions de contrôle peuvent modifier la puissance de sortie du répéteur, les tonalités de courtoisie, la durée du temps de suspension pendant lequel le répéteur continue de transmettre après la fin d'un signal reçu, ou d'autres fonctions.

C'est un Wrap: 

Le duplexeur et le contrôleur sont les deux composants les plus importants d'une station de répétition FM moderne qui augmentent les fonctions normales d'émission et de réception de l'émetteur-récepteur, mais ce ne sont pas les seuls. Gardez à l'esprit que notre schéma fonctionnel ci-dessus est la représentation la plus simple et que de nombreux répéteurs FM incluent d'autres composants spécialisés pour des fonctions spécifiques, y compris celles de la gestion de l'alimentation dans les différentes parties du répéteur.

J'espère que cette introduction aux répéteurs FM aidera quelques nouveaux jambons à surmonter le défi des opérations de répétition initiales. Il y a beaucoup à apprendre sur les répéteurs, bien plus que ce qui est représenté dans cette brève introduction, mais les informations ici devraient être suffisantes pour amorcer le débutant sur le chemin de tonnes de plaisir de répéteur FM!

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