リピータ

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無線中継器は無線信号を再送信します。

通信リピータは、受信電子機器である信号を、それを再送信します。リピーターは、信号がより長い距離をカバーしたり、障害物の反対側で受信したりできるように、送信を延長するために使用されます。一部のタイプのリピーターは同じ信号をブロードキャストしますが、たとえば別の周波数またはボーレートでその送信方法を変更します。

リピーターにはいくつかの種類があります。電話中継器は、ある増幅器における電話回線光中継器がある光電子に光ビームを増幅光ファイバケーブルそして、無線リピータは、ある無線受信機送信機の無線信号を再送します。

中継放送はで使用されるリピータあるラジオ放送とテレビ

概要

情報伝達信号が通信チャネルを通過するとき、電力の損失のために徐々に劣化します。たとえば、電話が有線電話回線を通過するとき音声信号を表す電流の電力の一部は、銅線の抵抗熱として放散されます。ワイヤが長いほど、失われる電力が多くなり、遠端での信号振幅小さくなります。したがって、十分な長さのワイヤを使用すると、もう一方の端で通話が聞こえなくなります。同様に、受信機ラジオ局から離れるほど受信機は弱くなります。無線信号、および受信状態が悪い。リピーターは、通信チャネル内の電子デバイスであり、信号の電力を増加させて再送信し、信号をさらに移動できるようにします。それ以来、増幅した信号を、それのソースが必要電力を

「リピーター」という用語は、19世紀の電信由来し電信信号を再生するために使用される電気機械装置(リレーを指します。[1] [2]この用語の使用は、電話およびデータ通信で継続されています

ではコンピュータネットワーク、実際の物理的な信号であるためリピータの作業、および送信されたデータを解釈しようとしないでください、彼らは上で動作し、物理層の第一層OSIモデル

タイプ

電話リピーター

これは、電話回線の電話信号の範囲を広げるために使用されます。

  • 固定電話リピーター

これらは、長距離電話を運ぶ幹線最も頻繁に使用されます。アナログ一対のワイヤからなる電話回線、それから成る増幅器から成る回路のトランジスタのパワー増大するDC電流源からの使用電力交流オーディオ信号線上を。電話はデュプレックスなので (双方向)通信システムでは、ワイヤーペアは2つのオーディオ信号を伝送します。1つは各方向に送信されます。したがって、電話リピーターは双方向である必要があり、フィードバックを発生させることなく両方向に信号を増幅する必要があります。これにより、設計がかなり複雑になります。電話リピーターは最初のタイプのリピーターであり、増幅の最初のアプリケーションの一部でした。 1900年から1915年にかけての電話リピーターの開発により、長距離電話サービスが可能になりました。現在、ほとんどの通信ケーブルは、光リピーターを使用する光ファイバーケーブルです(下記)。

電子増幅器が発明される前は、機械的に結合されたカーボンマイクが電話中継器の増幅器として使用されていました。 20世紀の変わり目以降、負性抵抗の水銀ランプが増幅する可能性があることがわかり、使用されました。[3] 1916年頃オーディオンチューブリピーターの発明により、大陸横断電話が実用化されました。 1930年代には、ハイブリッドコイルを使用する真空管リピーターが一般的になり、より細いワイヤーを使用できるようになりました。 1950年代には、負性インピーダンスゲインデバイスがより一般的になり、E6リピーターと呼ばれるトランジスタバージョンがベルシステムで使用される最後の主要なタイプでした。デジタル伝送の低コストがすべての音声帯域リピーターを時代遅れにする前に。周波数分割多重化システムでは、20世紀半ばから後半にかけて周波数フロギングリピーターが一般的でした。

  • 海底ケーブルリピーター

これは、水中海底通信ケーブルで使用される一種の電話中継器です。

光通信中継器

これは、光ファイバーケーブルの信号範囲を広げるために使用されます。デジタル情報は、光の短いパルスの形で光ファイバーケーブルを通過します。光は光子と呼ばれる粒子で構成されており、光子はファイバーで吸収または散乱されます。光通信リピーターは通常、光パルスを電気信号に変換するフォトトランジスター、信号のパワーを上げる増幅器、パルスを再形成する電子フィルター、および電気信号を再び光に変換して送信するレーザーで構成されます。それは他の繊維から出ます。ただし、光増幅器 最初に電気信号に変換する必要なしに光自体を増幅するリピーター向けに開発されています。

ラジオリピーター

リピーターまたはトークアラウンドチャネルとの無線通信
Guarini-Foresioのリピーター

これは無線信号のカバレッジ範囲を拡張するために使用されます。ラジオリレーリピーターの歴史は、1898年にオーストリアのジャーナルZeitschriftfürElectrotechnik(v。16、35-36)にJohannMattauschが出版したことから始まりました。[2] [4]しかし、彼の提案「翻訳者」は原始的であり、使用には適していませんでした。実際に機能した無線中継器を備えた最初の中継システムは、1899年にEmileGuarini-Foresioによって発明されたものでした。[2]

ラジオリピーターは通常ラジオ送信機に接続されたラジオ受信機で構成されます。受信信号は増幅され、多くの場合別の周波数で再送信され、障害物を超えたカバレッジを提供します。使用デュプレクサは、両方が同時に受信および送信するための中継器は一つのアンテナを使用することを可能にすることができます。

  • 放送中継局、再放送または翻訳者:これはラジオまたはテレビ放送局のカバレッジを拡張するために使用されるリピーターです。これは、二次ラジオまたはテレビ送信機で構成されています。主送信機からの信号は、多くの場合、リースされた電話回線またはマイクロ波リレーを介して送信されます。
  • マイクロ波リレー:これは、見通し内の距離にある別のリレーステーションからマイクロ波のビームを介して情報を受信するマイクロ波受信機、情報をに渡すマイクロ波送信で構成される、特殊なポイントツーポイント通信リンクです。マイクロ波の別のビーム上の次のステーション。マイクロ波中継局のネットワークは、電話、テレビ番組、およびコンピュータデータを大陸全体のある都市から別の都市に送信します。
  • パッシブリピーター:これは、マイクロ波ビームを別の方向に反射するための平らな金属表面で構成されたマイクロ波リレーです。信号を増幅する必要がない場合に、丘や山を越えてマイクロ波中継信号を取得するために使用されます。
  • セルラーリピーター限られたエリアでの携帯電話の受信を促進するためのラジオリピーターですこのデバイスは、小さなセルラー基地局のように機能し、最寄りのセルタワーから信号を受信する指向性アンテナ、増幅器、および信号を近くの携帯電話に再ブロードキャストするローカルアンテナを備えています。ダウンタウンのオフィスビルでよく使用されます。
  • アマチュア無線リピーター:アマチュア無線家が使用して、VHFおよびUHFではポイントツーポイントでは困難なエリア全体での双方向通信を可能にします。これらのリピーターは、個々のオペレーターまたはクラブによってセットアップおよび保守されており、通常、ライセンスを受けたアマチュアが使用できます。丘や山頂の場所は、広いエリアでの使いやすさを最大化するため、リピーターを構築するのに適した場所です。

無線中継器は、通常見通し内伝搬がある周波数を使用するシステムの通信カバレッジを改善します。リピーターがない場合、これらのシステムは、地球の湾曲と地形や高層ビルの遮断効果によって範囲が制限されます。丘の上や高層ビルのリピーターは、互いの見通し範囲外にあるステーションが確実に通信できるようにすることができます。[5]

無線リピーターは、たとえば、2つの異なる公共サービス機関(たとえば、都市の警察と消防、または隣接する警察署)が相互運用できるようにするために、ある無線周波数セットから別の無線周波数セットへの変換を許可する場合もあります。それらは、公衆交換電話網へのリンクも提供する場合があります。 [6] [7]または衛星ネットワーク(BGANINMARSATMSAT)を送信元から宛先への代替パスとして使用します。[8]

通常、リピーターステーションは1つの周波数Aでリッスンし、2番目の周波数Bで送信します。すべてのモバイルステーションはチャネルBで信号をリッスンし、チャネルAで送信します。2つの周波数の差は、動作周波数と比較して比較的小さい場合があります。 、1%と言います。多くの場合、リピーターステーションは送信と受信に同じアンテナを使用します。 「デュプレクサ」と呼ばれる高度に選択的なフィルターは、かすかな着信受信信号を数十億倍強力な発信送信信号から分離します。有線または無線リンクで接続された、別々の送信場所と受信場所が使用される場合があります。リピーターステーションは受信と送信を同時に行うように設計されていますが、モバイルユニットはいつでも送信または受信するだけなので、かさばる高価なデュプレクサを装備する必要はありません。

リピーターシステムのモバイルユニットには、単一チャネルでのモバイルからモバイルへの直接操作を可能にする「トークアラウンド」チャネルが備わっている場合があります。これは、リピーターシステムの手の届かない場合、またはすべての携帯電話の注意を必要としない通信に使用できます。「トークアラウンド」チャネルは、リピーターの出力周波数である可能性があります。リピーターは、その出力周波数で信号を再送信しません。[9]

設計された無線通信システムの設計者は、必要なカバレッジエリアを分析し、リピーターの場所、標高、アンテナ、動作周波数、および電力レベルを選択して、設計されたカバレッジエリアで予測可能なレベルの信頼できる通信を可能にします。

データ処理

リピーターは、処理するデータのタイプに応じて2つのタイプに分けることができます。

アナログリピーター

このタイプはオーディオ信号のように、電圧または電流が信号振幅比例するアナログ信号の形式でデータを送信するチャネルで使用されますまた、周波数分割多重(FDM)を使用して複数の信号を送信するトランクラインでも使用されます。アナログリピーターは線形増幅器で構成されており、ラインの周波数と位相の歪みを補償するための電子フィルター備えている場合があります

デジタルリピーター

デジピータは、チャネルで使用されることにより、送信データをバイナリ デジタル信号データを表す、2つだけの可能な値を有するパルスの形態である、二進数字1及び0 Aデジタルリピータは信号を増幅し、そしてそれはまた、リタイミングすることができます、再同期、およびパルスの形状を変更します。リタイミング又は再同期機能を実行するリピータと呼ばれることができる再生器

も参照してください

参考文献

  1. ^ Loring、AEE(1878)。電磁気電信ハンドブックニューヨーク:D。ヴァンノストランド。頁。  53 -54。
  2. ^ a b c Slyusar、Vadym。(2015)。「中継局用の最初のアンテナ」(PDF)アンテナの理論と技術に関する国際会議、2015年4月21〜24日、ウクライナ、ハリコフpp。254–255。
  3. ^ Sungook、Hong(2001)。ワイヤレス:マルコーニのブラックボックスからオーディオンまでMITプレス。p。165. ISBN 0262082985
  4. ^ Mattausch J. Telegraphie ohneDraht。アイネ研究。//ZeitschriftfürElektrotechnik。Organ des Elektrotechnischen Vereines in Wien.- Heft 3、16.Jänner1898。-XVI。Jahrgang。-S。35–36。[1]
  5. ^ 「通信システムに関する無線認識-リピーターシステムはどのように機能しますか?」.taitradioacademy.com / 2017823日取得
  6. ^ 「無線相互運用性通信システム-」basecampconnect.com 2017823日取得
  7. ^ 「無線の相互運用性-電話の相互接続-」codanradio.com/ 2017823日取得
  8. ^ 「HLD / HLSのための戦術的な音声通信ソリューション」(PDF)c-at.com 2017823日取得
  9. ^ 陸上移動無線システム-第2版。エリアカバレッジの改善と拡張(ニュージャージー州エングルウッドクリフ:PTR Prentice Hall、1994) ISBN 0131231596、p。67-75。 

外部リンク