Repeater
teori.

Repeater
netværk.

Repeater
Pilottoner

Repeater
ColorCode

Repeater
omtaler

Teknologi
oversigt.

Frekvenser
2m og 70cm.

Repeater
udvalg

Til OZ5ESB

Til
Kort-og-lister

Til www.OZ1LN.dk

Noget om amatørradio repeatere og repeaternetværk.


Hvis du ikke i forvejen ved en hel masse om repeatere og netværk kan denne side læses fra top til bund.

Søger du viden om et specielt emne kan du springe direkte til det ved at klikke på en af menulinjerne herunder.


Kort beskrivelse

En meget simpel analog repeater.

En meget simpel analog repeater med TIMER.

Analog repeater med 1750 Hz tone start.

Analog repeater med pilottone start.

Analog repeater med pilotmodtager og tonesender.

Analog repeater med PC eller mikroprocessor.

Digitale repeatere.

Selvbyggede D-Star repeatere.

Selvbygget D-Star repeater med PC.

Selvbygget D-Star repeater med mikroprocessor.

DMR repeatere.

TETRA repeatere.

C4FM / FUSION repeatere.

Duplexfilter.<

Repeatere i netværk.

ASR repeatere i netværk.

D-Star repeatere i netværk.

DMR repeatere i netværk.

C4FM / Fusion repeatere i netværk.

Reflektortyper.

Initiativtagerne.

Nyttige links.

Kort beskrivelse.

På frekvenser over 28 MHz bruger radioamatører ofte repeatere for at forøge rækkevidden.
Under normale udbredelsesforhold er rækkevidden mellem 2 radioer på disse frekvenser 25-50 km, afhængigt af antenner
og højde, men måske helt ned til få kilometer, hvis man må nøjes med indendørs antenner, eller bruger bærbare anlæg.

En simpel repeater består af en modtager, som modtager på det vi kan kalde indgangsfrekvensen, og en sender,
som sender på det vi kan kalde udgangsfrekvensen.
Indgangsfrekvens og udgangsfrekvens ligger et stykke fra hinanden, afstanden kaldes spacing eller duplexafstand.

Der er internationale og regionale aftaler om disse frekvenser.
Telemyndighederne i de forskellige lande anviser de områder der må benyttes til repeatere.

I Danmark har radioamatører tilladelse til at oprette repeatere på frekvensbåndene fra 28 MHz op til 250 GHz.
De allerfleste amatørrepeater ligger i 4m, 2m, 70cm og 23cm båndene.

Der er repeatere med mange forskellige modulationsarter: Analog FM, D-Star, DMR, Fusion og Tetra.
Nogle repeatere kører alene, andre er koblet sammen i netværk.

I Danmark koordinerer repeaterudvalget frekvenserne, så flest muligt repeatere kan arbejde uden indbyrdes forstyrrelser.

Repeatere og deres antenner er ofte anbragt på høje steder, bygninger, master og bakker.
Repeaterens følsomme modtager opfanger brugernes radiosignaler, de forstærkes og udsendes med senderen.
På denne måde bliver det muligt at tale sammen over større afstande end man ellers kan.


Til top af siden.

En meget simpel analog repeater.

analog_rep_princip_1

Repeateren består af en modtager (FM RX), en sender (FM TX), et duplexfilter og antenner.
Modtagerens lavfrekvenssignal (talen) er koblet direkte til senderens modulationsindgang.
Når der modtages et signal afgiver modtageren en spænding (SQUELCH) som taster senderen.
Senderens udgang føres til antennen gennem et Duplex filter, hvortil modtagerens indgang også er forbundet.

På denne tegning bruger sender og modtager samme antenne. Duplexfilteret skal være af god kvalitet, idet
senderens signal skal sendes til antennen uden for stor dæmpning, og der skal være stor dæmpning af
sendesignalet på modtagerens frekvens, så modtageren ikke bliver døv, når senderen er igang.

Som nødløsning kan man i stedet for duplexfilter benytte 2 antenner, en til sender og en til modtager.
Der er flere ulemper ved 2 antenne-drift:
Da antennerne ikke kan sidde i samme højde bliver der forskellig rækkevidde og måske forskellige
udstrålingsretninger for sender og modtager.
Man skal betale for ekstra antenne, ekstra antennekabel og mere installationsarbejde.
Man skal alligevel have et filter foran modtagerens antenneindgang.

Repeater med 1 antenne og duplex filter er absolut den bedste løsning.

Til top af siden.

En meget simpel analog repeater med TIMER.

SQUELCH spændingen kan føres til en timerenhed, som holder senderen kørende nogle sekunder efter at signalet stopper.
Denne lille tidsforsinkelse kaldes HANG-tid. Billedet herunder.

analog_rep_princip_2

Denne meget simple repeater sender altså lige så snart der er modtages et signal på modtageren.

Det er ikke voldsomt smart fordi senderen også vil starte når der modtages forstyrrelser eller signaler bestemt
for andre repeatere på samme frekvenspar.


Til top af siden.

Analog repeater med 1750 Hz tonestart.

analog_rep_princip_3

Modtagerens lavfrekvenssignal føres både til senderen og til en tonemodtager (TONE RX).
Tonemodtageren afgiver en spænding når den hører en bestemt tone.
Tonemodtagerens signal føres til en Timerenhed, som sender signal til senderens tast, og senderen tastes.

For mange år siden blev vedtaget at tonefrekvensen til åbning af analoge repeatere er 1750 Hz.
De fleste amatørradioer kan dette.

Repeateren starter altså først når den modtager en 1750 Hz tone, og ikke på tilfældig støj.

Når repeateren er i gang skal 1750 Hz tonen ikke bruges mere, fordi timerenheden holdes igang af
SQUELCH-signalet og først slukker for senderen et lille stykke tid efter at SQUELCH forsvinder.

Hvis der kommer støj eller forstyrrelser når repeateren er startet vil det holde repeateren igang.
Det er altså ikke helt perfekt.


Til top af siden.

Analog repeater med pilottone start.

analog_rep_princip_4

Modtagerens lavfrekvenssignal føres både til senderen og til en tonemodtager (PILOT RX), som afgiver
en spænding når den hører en bestemt tone.
Tonemodtagerens signal føres til en Timerenhed, som sender signal til senderens tast, og senderen tastes.
Timerenheden kan eventuelt laves så den holder senderen igang et par sekunder efter pilottonen forsvinder
så man kan høre at repeateren er aktiv.

Pilottonen skal udsendes hele tiden fra brugerens radio, og repeateren sender kun når der er pilottone med.

Pilottoner er frekvenser som er aftalt internationalt til dette brug.
Pilottoner kaldes også Channel Guard eller CTCSS (Continuous Tone-Coded Squelch System)
De ligger i lavfrekvensområdet fra 67 til 250 Hz, og alle nyere amatørradioer kan kodes til pilottone.

Der er aftalt en plan for pilottoner, således at repeater på samme frekvens ikke har samme pilottone.
Forstyrrelser eller signaler til andre repeatere på samme frekvenspar åbner ikke repeateren.


Til top af siden.

Analog repeater med pilotmodtager og tonesender.

Med en tonesender og lidt logik kan man udsende forskellige toner og tale (dyt, morse, pilottone)

analog_rep_princip_5.jpg

Her er både PILOT RX, TONE RX og (TONE TX). Tonesenderen kan give apollodyt, morse og pilottone.
Timerenheden er udskiftet med en Controller, som kan programmeres til mange sjove ting.


Til top af siden.

Analog repeater med PC eller mikroprocessor.

Alle repeaterens styrekredsløb kan erstattes af et program i en PC eller mikroprocessor.

analog_rep_princip_6

Alle repeaterens funktioner kan udføres af en lille processor, fx Arduino, RaspBerryPI eller lignende.
Tonemodtagere, tonesender, morselogik, pausedyt, TimeOut og meget andet sjovt kan kodes.


Til top af siden.

Digitale repeatere

Vi ser nu på, hvordan digitale repeatere er lavet.

D-Star systemet blev udviklet af den japanske radioamatørklub JARL 1999 - 2001.
Modulationstypen er GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) med en båndbredde på 6.25Khz.
Der kan overføres en talekanal (AMBE) og low speed data, eller data på 23cm med 128Kbps

D-Star var det første digitale voice netværk i Danmark, og startede i 2008 i København og Thy.
2009 kom der også D-Star repeatere på 2m og 70cm i Esbjerg.

Disse første 3 D-Star repeatere i Danmark var fabrikeret af ICOM. Ingen havde dengang selvbygget D-Star.

En D-Star repeater indeholder kredsløb, som ligner dem vi kender fra FM repeateren.

icom_rep_princip

ICOM RX-TX modulet indeholder 2 mobilanlæg, hvor det ene er modtager og det anden er sender.
Signalerne ud og ind af dette modul føres til ICOM controlleren.
Datasignalerne tjekkes, og hvis alt er i orden genudsendes datastrømmen gennem senderen.

ICOM controlleren understøtter op til 4 D-Star repeatere samtidigt, 3 talekanaler og 1 datakanal.
Talekanalerne på 2 meter, 70 cm og 23 cm med AMBE vocoder, datakanalen på 23 cm.

Controlleren videresender datasignalerne til en almindelig computer, som kører et ICOM gateway program.
Afhængig af styresignalerne kan datastrømmen afsendes til og modtages fra internettet via en router, og
derved forbinde repeateren til et netværk.

Brugerens radio skal være beregnet til D-Star for man kan lytte på trafikken.
Med en almindelig amatørradio til analog FM kan man kun høre støj når man lytter på en digital kanal.

Hvis man vil sende på D-Star skal man indkode sit eget kaldesignal (indtastes kun 1 gang og gemmes)

Hvis man vil bruge en repeater skal D-Star repeaterens kaldesignal indkodes i radioen.
D-Star kodning er ikke så svær, men de fleste vælger at indlæse og måske tilrette en færdiglavet kodefil.
I en D-Star kodefil kan der være indkodet flere tusind repeatere fra hele verden.

Mere om repeaternetvæk længere nede på siden.


Til top af siden.

Selvbyggede D-Star repeatere.

Der er flere muligheder.
Nedenfor ses en type, som anvender filter, sender og modtager som i en analog FM repeater.
digital_rep_princip_1

Lavfrekvenssignaler til og fra modtager og sender kobles til repeatercontrolleren, som kan være en almindelig
komputer med lydkort, som omdanner lavfrekvenssignaler til digitale data, som kan behandles af et program.
Programmer til de hjemmebyggede D-Star repeatere er skrevet af G4KLX og kan hentes gratis på nettet.

Repeaterprogrammet styrer lydkortet og dekoder kaldesignaler mv. Programmet kan klare op til 4 repeatere.

Gateway-programmet i internetcontrolleren styrer kommunikationen med reflektorer på internettet.

I de første modeller blev brugt et I-O kort til at styre squelch og tast. Nyere software behøver ikke dette kort.


Til top af siden.

Selvbygget D-Star repeater med PC.

Herunder ses et eksempel på en af de første repeatere, bygget af OZ1IIO.

Repeateren er bygget med TP 6000 repeaterenhed, I-O USB kort, netdel, PC med lydkort og harddisk.
De første hjemmebyggede D-Star repeatere i OZ arbejdede efter dette princip.

rep_box_1

18. januar 2010 blev første QSO i Danmark med hjemmebygget D-Star udstyr gennemført mellem OZ1IIO
i Thy med hjemmebygget repeater OZ7RED B og OZ1LN i Esbjerg med original ICOM repeater OZ4RED B.


Til top af siden.

Selvbygget D-Star repeater med mikroprocessor.

En nyere metode for hjemmebyggere er at bruge en DV Adaptor og en RaspBerry Pi mini-computer.

rep_box_2

Herover et billede af D-Star repeater bygget af OZ5WU.

Fra venstre DV-RPTR modul, RaspBerry Pi, sender/modtager TP6000 og Procom duplexfilter.
Metoden nedsætter strømforbruget væsentligt, er simpelt, effektivt og let at overskue ;o)

MMVDM modem er det sidste nye. Det er der rigtig mange muligheder i til hjemmebyg.

I Danmark er de fleste D-Star repeatere hjemmebyggede, kun i Esbjerg kører den originale ICOM repeater endnu.


Til top af siden.

DMR repeatere.

DMR standarden blev udviklet af European Telecommunications Standards Institute (ETSI) i 2006.

DMR kom til Danmark i 2014, og startede med repeatere fabrikeret af MOTOROLA.
I 2015 kom der også repeatere fra HYTERA.

Blokdiagram for en DMR repeater ligner meget D-Star: sender, modtager, controller, internet interface.
Datastrømme og programmer i controllerne er anderledes end i D-Star.

Brugerens 7-cifrede ID-nummer skal indkodes i radioen. (indtastes kun 1 gang og gemmes)

DMR anlæg skal kodes med en såkaldt ColorCode.
ColorCode er en digital 'pilottone' og udstyret åbner kun hvis den korrekte ColorCode er med i datastrømmen.

Repeatercontroller og internetcontroller tjekker datastrømmene og bestemmer hvad repeateren skal gøre.
Afhængig af styresignalerne i datastrømmene kan internetcontrolleren sende og modtage data til og fra
internettet via en router, og derved forbinde repeateren til et netværk.

Mere om repeaternetvæk længere nede på siden.

digital_rep_princip_2

DMR-modulationstypen kaldes '4 level FSK constant envelope modulation' og udsendes som TDMA.
TDMA er forkortelse af Time Division Multiple Access, og betyder at talen fra to forskellige samtaler omdannes
til datastrømme, som derefter splittes i små stykker, hver 30 millisekunder lange, og udsendes skiftevis.
Disse små stykker datastrømme kaldes for TimeSlots. Se billede herunder.

dmr_timeslot

Den ene samtales data ligger i TimeSlot1, og den anden samtales data ligger i TimeSlot2.

Mobile og bærbare kan skelne mellem TimeSlot 1 og 2, og datastykkerne fra det valgte TimeSlot samles i
modtageren og omdannes til analog lyd, som så kan høres i højttaleren.

På billedet ses at radioer på TS1 kan samtale, og radioer på TS2 kan samtale, uden at forstyrre hinanden.
Radioer skal være beregnet til DMR, og ID, TimeSlot, Colorcode og TalkGroup skal være korrekt kodet.
DMR kodning er ret kompliceret, og de fleste vælger at indlæse en færdiglavet kodefil.

Med en almindelig amatørradio til analog FM kan man kun høre støj når man lytter på en digital kanal.


Til top af siden.

TETRA repeatere.

TETRA standardens udvikling startede i European Telecommunications Standards Institute (ETSI) omkring 1985.
Modulationstypen kaldes Pi/4 differential quadrature phase-shift keying med vocoder ACELP.
TETRA (Terrestrial Trunked Radio) ligner teknisk DMR og GSM.

DMR har 2 TimeSlots på en 12.5 kHz bærebølge, TETRA har 4 TimeSlots på en 25 kHz bærebølge.
GSM som bruges til mobiltelefoni har 8 TimeSlots og bruger en båndbredde på 200 kHz.

Der er nogle få brugte TETRA anlæg ude ved danske radioamatører, og der har været arbejdet lidt med det.

I DMO mode kan laves repeatere med 2 uafhængige samtalekanaler uden brug af duplexfilter.


Til top af siden.

C4FM / FUSION repeatere.

Fusion standarden er udviklet af YAESU og kaldes C4FM og er en videreudvikling af P25 Phase 1.

Blokdiagram for en FUSION repeater ligner meget DMR: sender, modtager, controller, internet interface.
Hardware, datastrømme og programmer i controllerne er anderledes.

Repeatercontroller og internetcontroller tjekker datastrømmene og bestemmer hvad repeateren skal gøre.
Afhængig af styresignalerne i datastrømmene kan internetcontrolleren sende og modtage data til og fra
internettet via en router, og derved forbinde repeateren til et netværk.

Mere om repeaternetvæk længere nede på siden.

digital_rep_princip_2

Modulationsarten er en 12.5 kHz standard (narrow FM) FDMA Frequency-Division Multiple Access

Kanalen kan deles i 2, og der kan enten overføres en samtale VW (digital Voice Wide), eller
en samtale og data samtidigt DN (Digital voice Narrow) eller DW (Data Wide).

FUSION repeatere kan indstilles til at køre digitalt og analogt.
Hvis en QSO startes med FM modulation vil repeateren genudsende i FM mode.
Hvis en QSO startes med C4FM modulation vil repeateren genudsende i C4FM mode.

Med en almindelig amatørradio til analog FM kan man kun høre støj når man lytter på en digital kanal.

Radioen skal være beregnet til C4FM for at kunne bruges på FUSION kanaler.

Jeg har ingen praktisk erfaring med FUSION, og det viste er det jeg har kunnet finde rundt omkring.


Til top af siden.

Duplexfilter.

Duplexfilteret er en meget kritisk komponent i en repeater.

Det kan godt lade sig at hjemmebygge duplexfilter, men det kræver en hel del mekanisk arbejde, og
justering kræver gode instrumenter og tålmodighed.

Filteret skal tillade at modtageren og senderen har forbindelse til antennen uden ret meget tab, og
forhindre at senderens signal ødelægger modtagerens følsomhed for svage signaler.
Kurverne herunder viser at man kan opnå dæmpninger på under 1 dB og sug på mere end 90 dB.

Af 6 granathylstre byggede vi i 1981 til Esbjerg 2 meter repeater et meget fint filter.
Filterne er stadigvæk i brug på OZ3REK på 145.650 / 145.050 MHz. Billede herunder.

duplexfilter_1 duplexfilter_2

De fleste duplexfiltre brugt på kommercielle repeatere kan ikke bruges til vores spacing.

Vi er jo tvunget til at bruge mindre spacing end man gør på kommercielle repeatere, fordi vi ikke har tildelt
så meget frekvensplads. På 2 meter bruger vi 600 kHz spacing, på 70 cm 2 MHz og på 23 cm 6 MHz.
På kommercielle repeatere bruges spacing på 2 meter 4 MHz eller mere, på 70 cm 10 MHz eller mere.

De gode Procom filtre bruges på mange af de danske D-Star og DMR repeatere. Men de er lidt dyre.
Herunder testblad for et Procom 70cm filter. Dæmpning omkring 1 dB og sug lidt større end 80 dB.

duplexfilter_3


Til top af siden.

Repeatere i netværk.

Ved at koble repeatere sammen i netværk opnår man at kunne tale sammen over store afstande, fordi de
sammenkoblede repeatere alle genudsender det signal som en af repeaterne modtager.

Sammenkoblingen sker ved hjælp af en internet-controller, som er koblet sammen med repeaterens controller.

Herunder ses princippet for analoge repeatere med internet tilkobling.
I internet controlleren ændres de analoge talestrømme fra repeaterens modtager til digitale signaler, som sendes ud på nettet, og de digitale signaler fra nettet ændres til analoge talestrømme, som udsendes med repeaterens sender.

analog_rep_princip_7

Princippet for digitale repeatere er stort set mage til, men man behøver ikke analog-digital-analog omsæterne, fordi talestrømmene er digitale, med den digitale kodning som den pågældende modulationsart kræver.

Grundprincippet for sammenkobling af repeatere er det samme, uanset modulationsform.
Alle repeaterne i et netværk har forbindelse til en server over internettet.

Repeaterne i et netværk kan ligge på forskellige frekvensbånd.
Da bestemmelserne fra telemyndighederne siger at danske radioamatører med certifikat D ikke må sende på 10 meter bør man ikke koble en 10 meter repeater i netværk sammen med repeatere på andre bånd.

net_generelt

Til top af siden.

ASR repeatere i netværk.

ASR net bruger TeamSpeak (TS3) som server.

Der anvendes almindelige analoge FM amatørradioer, som skal kunne kodes til at udsende pilottone.

Med radioen indstillet på en ASR repeater og kodet til den rette pilottone skal man bare taste og kalde op.
Signalet sendes til repeateren, ændres til en digital datastrøm og sendes til serveren, som sender datastrømmen videre til de andre tilsluttede repeatere via internettet.
De tilsluttede repeatere modtager datastrømmen, ændrer den til analog tale og udsender det til brugerne.

I ASR systemet er der oprettet flere tale-rum, som man kan skifte imellem fra brugerradioen.
Til disse tale-rum tilslutter repeaternes administratorer deres repeater.
Al trafik i et rum sendes ud på de repeatere som er tilsluttet dette rum.

Man kan også samtale over netværkets forskellige rum ved hjælp af PC, tablet eller mobiltelefon.
Dette kræver godkendelse af administrator.


Til top af siden.

D-Star repeatere i netværk.

D-Star serveren kaldes for reflektor.

Brugere skal anvende radioer som er beregnet til D-Star. Brugerens kaldesignal skal være indkodet i radioen.

Hvis brugeren har indstillet radioen til reflektor sendes datastrømmen fra repeateren til reflektor.
Reflektoren sender datastrømmen videre til de andre repeatere, som sender datastrømmen ud til brugernes radioer.
I radioerne ændres datastrømmen til højttalerlyd, og medsendte informationer vises på radioens display.

Brugeren kan nemt vælge mellem mange reflektorer og derved samtale med brugere i andre lande.

Hvis brugeren ikke vælger en reflektor kan han kun høres på den lokale repeater.

D-Star radioer kan også bruges på FM amatørradio.


Til top af siden.

DMR repeatere i netværk.

DMR netværkets server kaldes for IPCS2 server.
Brugerne skal anvende radioer som er beregnet til DMR. Brugerens ID-nummer skal være indkodet i radioen.

Brugerne skal vælge TimeSlot, Talegruppe og ColorCode for at komme ind i netværket.
Afhængigt af disse valg sendes datastrømme til de valgte repeatere og talegrupper.

Brugeren kan vælge mellem mange talegrupper og derved samtale med brugere i andre lande.
Kun radioer som er indstillet på rette TimeSlot, TaleGruppe og ColorCode kan lytte og deltage i samtalen.

Mange DMR radioer kan også bruges på FM amatørradio.


Til top af siden.

C4FM / Fusion repeatere i netværk.

Yaesu har udviklet et system til sammenkobling af C4FM Fusion repeatere, Det kaldes WIRES-X.

Radioamatører arbejder på programmer til FCS og YCS reflektorer, som kan forbinde flere typer repeatere.

C4FM FUSION radioer kan også bruges på FM amatørradio.


Til top af siden.

Reflektortyper.

Det er et meget stort emne, og jeg nøjes her med en lille oversigt. GOOGLE hvis du vil vide mere om det.

reflektortyper

De øverste 6 reflektortyper er beregnet til D-Star.
XLX reflektor kan understøtte flere modulationsarter.
Der nederste 3 typer er beregnet til Yaesu C4FM / FUSION.

D-Star og C4FM / FUSION er udviklet specielt til radioamatører og har funktioner som er særligt egnet til det.
Brugerradioerne kan styre repeatere og reflektorer ved simple kommandoer og kan overføre informationer fra systemet og fra andre brugere, for eksempel kaldesignaler, positioner, meddelelser og billeder.

DMR er oprindeligt er lavet til kommercielt brug, og skal derfor kunne bruges af personer uden kendskab til radio.
Til radioamatørbrug er der efterhånden blevet tilføjet funktioner som ligner dem der er kendt fra D-Star og FUSION.

Der arbejdes stadig på udvidelser og forbedringer, og på at lave reflektorer som alle kan anvende.
XLX reflektoren understøtter flere typer og er nok et godt bud på en reflektor, som kan samle alle systemer.


Til top af siden.

Initiativtagerne.

Hvem er så det der opsætter og driver amatørrepeatere?

Det er ofte enkeltpersoner eller små grupper der tager initiativ til at oprette en repeater.
Der dannes nogle steder foreninger med det ene formål at vedligeholde og udbygge repeatere.
Der er også EDR afdelinger som gør det som en service for deres medlemmer og andre amatører.

Det er desværre besværligt at finde gode antennepositioner, som ikke koster for meget i leje og strøm.
Der kan desuden være en betydelig årlig udgift til internet for repeatere som skal køre i netværk.

Selv om nogen synes at forbindelser over repeatere og specielt repeatere i netværk er lidt snyd kan repeatere
for mange radioamatører være den eneste mulighed for at komme i kontakt med amatørvenner, hvis man for
eksempel bor i lejlighed eller andre steder uden mulighed for opsætning af antenner.


Til top af siden.
Her er flere oplysninger om repeatere og netværk, klik på en linje herunder.

ASR Analog Software repeater

www.D-Star4all.dk

D-STAR_Presentation

D-Star aktivitet

PI-Star med mange informationer.

DMR IPSC2

www.DMRplus.dk

www.HamRepeater.dk

Repeaterkort og frekvenser

Pilottoner

ColorCode

Teknologi oversigt

Om repeaterudvalget


Til top af siden.

html 4.01 transitorial w3 validation OK