Радиотелефон (или радиофон ), сокращенно РТ , [1] — это система радиосвязи для ведения разговора ; радиотелефония означает телефонию по радио. Она отличается от радиотелеграфии , которая представляет собой радиопередачу телеграмм ( сообщений ) по радио, или телевидения , передачи движущихся изображений и звука. Термин относится к радиовещанию , которое передает аудиосигнал в одну сторону слушателям. Радиотелефония относится конкретно к двухсторонним радиосистемам для двунаправленной голосовой связи между людьми, разделенными между собой, таким как CB-радио или морское радио . Несмотря на название, радиотелефонные системы не обязательно подключены или имеют какое-либо отношение к телефонной сети , а в некоторых радиослужбах, включая GMRS , [2] соединение запрещено.
Слово «телефон» имеет давнюю историю, начиная с ранних проводных голосовых систем США. Термин означает голос в отличие от телеграфа или кода Морзе . Это включает системы, подпадающие под категорию двусторонней радиосвязи или односторонней голосовой связи, например, прибрежной морской погоды. Термин все еще популярен в сообществе радиолюбителей и в правилах Федеральной комиссии по связи США .
Стандартный стационарный телефон позволяет обоим пользователям одновременно говорить и слушать; фактически между двумя конечными пользователями системы существуют два открытых канала связи . В радиотелефонной системе эта форма работы, известная как полный дуплекс , требует, чтобы радиосистема одновременно передавала и принимала на двух отдельных частотах, что одновременно расходует полосу пропускания и создает некоторые технические проблемы. Однако это наиболее удобный метод голосовой связи для пользователей, и в настоящее время он используется в сотовых телефонах и использовался в бывшей IMTS .
Наиболее распространенным методом работы радиотелефонов является полудуплекс , работа, которая позволяет одному человеку говорить, а другому слушать попеременно. Если используется одна частота, обе стороны по очереди передают на ней, что называется симплексом. Двухчастотная работа или дуплекс разделяет связь на две отдельные частоты, но только одна используется для передачи в каждый момент времени, а другая частота предназначена для приема.
Пользователь нажимает специальный переключатель на передатчике, когда хочет говорить — это называется переключатель «нажмите, чтобы говорить» или PTT. Обычно он устанавливается сбоку от микрофона или в другом очевидном месте. Пользователи могут использовать процедурное кодовое слово, например «over», чтобы сигнализировать о том, что они закончили передачу. [3]
Радиотелефоны могут работать на любой частоте , на которую у них есть лицензия, хотя обычно они используются в различных диапазонах от 60 до 900 МГц ( от 25 до 960 МГц в Соединенных Штатах). Они могут использовать простые схемы модуляции, такие как AM или FM , или более сложные методы, такие как цифровое кодирование, расширение спектра и т. д. Условия лицензирования для определенного диапазона обычно указывают тип модуляции, который будет использоваться. Например, радиотелефоны воздушного диапазона , используемые для связи воздух-земля между пилотами и диспетчерами, работают в диапазоне VHF от 118,0 до 136,975 МГц, используя амплитудную модуляцию.
Радиотелефонные приемники обычно проектируются по очень высоким стандартам и обычно имеют конструкцию супергетеродина с двойным преобразованием . Аналогично, передатчики тщательно проектируются, чтобы избежать нежелательных помех, и имеют выходную мощность от нескольких десятков милливатт до, возможно, 50 ватт для мобильного устройства, и до пары сотен ватт для базовой станции . Несколько каналов часто предоставляются с использованием синтезатора частот .
Приемники обычно оснащены схемой шумоподавления, которая отключает аудиовыход приемника, когда нет передачи для прослушивания. Это контрастирует с вещательными приемниками, которые часто обходятся без этого.
Часто в небольшой сетевой системе есть много мобильных устройств и одна основная базовая станция. Это типично для полиции или служб такси, например. Чтобы помочь направлять сообщения нужным получателям и избежать ненужного трафика в сети, отвлекающего другие устройства, были разработаны различные средства для создания систем адресации.
Самая грубая и старая из них называется CTCSS , или Continuous Tone-Controlled Squelch System. Она заключается в наложении точного тона очень низкой частоты на аудиосигнал. Только приемник, настроенный на этот конкретный тон, превращает сигнал в аудио: этот приемник отключает аудио, когда тон отсутствует или имеет другую частоту. Назначая уникальную частоту каждому мобильному телефону, можно навязывать частные каналы в общедоступной сети. Однако это всего лишь удобная функция — она не гарантирует конфиденциальности.
Более часто используемая система называется селективным вызовом или Selcall . Она также использует аудиотоны, но они не ограничиваются суб-аудиотонами и отправляются в виде короткого пакета в последовательности. Приемник будет запрограммирован на ответ только на уникальный набор тонов в точной последовательности, и только тогда он откроет аудиосхемы для разговора по открытому каналу с базовой станцией. Эта система гораздо более универсальна, чем CTCSS, так как относительно небольшое количество тонов дает гораздо большее количество «адресов». Кроме того, могут быть разработаны специальные функции (такие как режимы вещания и аварийные переопределения), используя специальные адреса, выделенные для этой цели. Мобильное устройство также может транслировать последовательность Selcall со своим уникальным адресом на базу, так что пользователь может знать, какое устройство вызывает, прежде чем будет принят вызов. На практике многие системы selcall также имеют встроенный автоматический транспондер , который позволяет базовой станции «допрашивать» мобильный телефон, даже если оператор отсутствует. Такие транспондерные системы обычно имеют код состояния, который пользователь может установить, чтобы указать, что он делает. Такие функции, хотя и очень простые, являются одной из причин, по которой они очень популярны среди организаций, которым необходимо управлять большим количеством удаленных мобильных устройств. Selcall широко используется, хотя его вытесняют гораздо более сложные цифровые системы.
Системы мобильной радиотелефонии , такие как Mobile Telephone Service и Improved Mobile Telephone Service , позволяли мобильному устройству иметь телефонный номер, позволяющий доступ из общей телефонной сети, хотя некоторые системы требовали от мобильных операторов устанавливать звонки на мобильные станции. Системы мобильной радиотелефонии до внедрения услуг сотовой телефонии страдали от небольшого количества используемых каналов, большой перегрузки и очень высоких эксплуатационных расходов.
Морская радиотелефонная служба или HF ship-to-shore работает на коротких радиочастотах, используя однополосную модуляцию . Обычный метод заключается в том, что судно вызывает береговую станцию, а морской оператор береговой станции подключает звонящего к коммутируемой телефонной сети общего пользования . Эта услуга сохраняется из соображений безопасности, но на практике она устарела из-за спутниковых телефонов (в частности, INMARSAT ), VoIP- телефонии и электронной почты через спутниковый интернет .
Короткие волны используются в радиосвязи, поскольку они отражаются от ионосферы и земли, обеспечивая скромный передатчик мощностью 1000 Вт (стандартная мощность) всемирным радиусом действия. [4]
Большинство береговых станций отслеживают несколько частот. Частоты с самым большим диапазоном обычно находятся около 20 МГц , но ионосферная погода (распространение) может кардинально изменить то, какие частоты работают лучше всего.
Однополосная связь (SSB) используется, поскольку диапазоны коротких волн переполнены множеством пользователей, а SSB позволяет одному голосовому каналу использовать более узкий диапазон радиочастот (полосу пропускания) по сравнению с более ранними системами AM. [5] SSB использует около 3,5 кГц , в то время как AM-радио использует около 8 кГц, а узкополосная (голосовая или коммуникационная) FM использует 9 кГц.
Морская радиотелефония впервые стала распространенной в 1930-х годах и широко использовалась для связи с кораблями и самолетами над водой. [6] В то время большинство самолетов дальнего действия имели антенны с длинным проводом, которые выпускались во время вызова и сматывались после него. Морская радиотелефония изначально использовала режим AM в диапазоне 2-3 МГц до перехода к SSB и принятия различных более высоких диапазонов частот в дополнение к частотам 2 МГц.
Одним из наиболее важных применений морской радиотелефонии является изменение маршрутов судов и выполнение других задач в море.
В Соединенных Штатах, начиная с Закона о связи 1934 года, Федеральная комиссия по связи (FCC) выдала различные коммерческие лицензии и разрешения «оператора радиотелефонии» квалифицированным заявителям. Они позволяют им устанавливать, обслуживать и поддерживать системы радиопередатчиков только для голосовой связи для использования на кораблях и самолетах. [7] (До дерегулирования в 1990-х годах они также требовались для коммерческих внутренних систем радио- и телевещания. Из-за договорных обязательств они по-прежнему требуются для инженеров международных коротковолновых вещательных станций.) Сертификат, выдаваемый в настоящее время, является общей лицензией оператора радиотелефонии .
