Что такое эхо репитер. Симплексный эхо-репитер "попугай". Принципиальная схема устройства

Немного предыстории...
Эхо-репитер Я впервые услышал на Си-Би диапазоне,когда Женя мне показал на своей СиБи-шке как он работает,так прикольно было слышать свой-же голос в ответ!

Часто нет возможности построить полноценный ретранслятор. Причины могут быть разные ̶ дороговизна оборудования, невозможность установки громоздкого антенного оборудования и прочие. В таких случаях на помощь приходит устройство под названием эхо-репитер. Часто его называют симплексным ретранслятором. В обиходе используются и сленговые названия ̶ репа, эхо-репа, попугай.

Расположенный на высоком здании, ретранслятор сможет обеспечить качественное радиопокрытие довольно большой территории. И с маленькой станции станет возможным общаться со всеми абонентами, настроенными на данный канал. Даже в движении.

Принципиально от дуплексного ретранслятора эхо-репитер отличается тем, что прием и передача сигнала происходят не одновременно, а по очереди. Сначала прием, затем передача.

Рассмотрим составные части эхо-репитера и логику его работы.

Сигнал, принятый антенной, по антенному кабелю поступает на вход радиостанции, настроенной на определенную частоту. В этот момент включается цифровой магнитофон и записывает то, что идет из эфира. Как только сигнал пропадает, радиостанция переходит на передачу, а магнитофон в режим воспроизведения записанного сообщения. Для абонента это выглядит как повтор того, что он только что произнес в эфир.

Безусловными минусами такого режима являются усложнение связи, удлинение времени переговоров вдвое, ограниченность времени записи магнитофона.

Тем не менее,постройка эхо-репитера дело несложное и довольно доступное. Таким образом, группа людей, объединенных общим интересом, принимая некоторые неудобства в проведении радиосвязей, может довольно быстро построить эхо-репитер и начать пользоваться им. Конечно, стоит принять во внимание, что законность таких девайсин пока вообще никак не определена, то есть они ни разрешены, ни запрещены. В ряде случаев органы надзора просто закрывают глаза на такие устройства, если вообще узнают про них.

Идея постройки эхо-репитера мне пришла в голову,когда я когда шел домой,и увидел свою антенну на крыше на фоне синего неба."А почему бы не сделать себе местный попугай?"-подумал я.

Просмотрев большое количество схем в интернете,и посоветовавшись с Женей,мы остановились на таком варианте:

Схема была взята с какого то иностранного сайта и подрисована под свои нужды.

Микросхема цифрового диктофона была использована ISD2590.Она вместе с микроконтроллером были посажены на панельки,таким образом,их можна оперативно извлекать,в случае чего.

Попугая было решено смонтировать в алюминиевую коробочку,которая была у меня куплена для другого,но так и не была использована,и теперь она пригодилась.Внутри коробочки была установлена плата

выключатель питания;

разъем для подключения питания;

разьем для коммутации с радиостанцией;

индикаторный светодиод

Общий вид эхо-репитера выглядит следующим образом:

Разъем для подключения к радиостанции(крупным планом):

Теперь пару слов как работает репитер:

При включении питания,зеленый светодиод должен мигнуть два раза. После этого загорается красный светодиод,и в эфир передается маяк,теперь можна проводить связь.Ппосле каждого отпускания кнопки PTT на вашей радистанции,прозвучит РОДЖЕР БИП.Время записи репитера - 90 секунд.ПО истечении времени записи,прозвучит звуковой сигнал и запись прекратится.

Теперь немножко о том,как я подключил данный репитер к радиостанции YAESU FT-7800,обзор которой я делал ранее.

Data-разъем на станции является разъемом Mini DIN-6

И имеет следущую распайку:

Были задействованы:

1)Mic in

2)GND

3)PTT

4)RX9600,так как на RX1200 звуковой сигнал вобще не слышим.

5)SQL

И на последок краткий видеобзор и демонстрация работы эхо-репитера:

Демонстрация с измененным звуком окончания передачи:

И в завершение хочется сказать,что сейчас эхо-репитеры работают в различных сферах жизни, обеспечивая надежной связью большое количество людей, являясь подчас единственным средством связи. Но все же становятся архаизмом и постепенно вытесняются дуплексными ретрансляторами.

Обновление от 28.01.2012
После нескольких тестирований эхо-репитера стало понятно то,что громкости с радиостанции YAESU FT-7800 не хватает,и запись получается тихая,в то время как РОДЖЕР БИП громкий, что вызывает неудобства.
Было решено установить усилительный каскад на микросхеме TDA7050.
Схема включения ниже:

После сборки схемы на макетке и установке в корпус с основной платой попугая,подстроечными резисторами был выставлен на слух оптимальный уровень звука.

Так-же к корусу были приклеены четыре резиновых ножки,так как болты крепящие плату выступали наружу

Теперь попугай полностью закончен и может быть введен в эксплуатацию:)

Репитер подключается практически к любому типу трансивера и предназначен для выдачи информационных сообщений на радиолюбительских частотах, например, о способах открытия репитера, а также записи речевых сообщений с последующим воспроизведением. Чрезвычайная простота обеспечила отличную надёжность устройства. Несмотря на простоту схемы, репитер обладает замечательными параметрами, которых не имеют более дорогие и раскрученные устройства. Память репитера позволяет хранить суммарно 2мин (DD1 M25P16), 5.5мин (DD1 M25P32) или 11мин (DD1 M25P64) звуковых сообщений (SR=12500). Одной из задач при разработке было применение массовой неспециализированной и дешёвой SPI-памяти.

Настройка состоит всего из 2х операций: установка частоты (установка B audR ate) и установка уровня молчания.

Принципиальная схема репитера

Репитер может подключаться к трансиверу 2мя различными способами: с использованием сигнала шумоподавителя (сигнал SQL_IN) и без использования сигнала шумоподавителя.

Репитер, собранный на макетной плате

Простота схемы позволяет собрать репитер не изготавливая полноценную печатную плату: макетная плата или плата, вырезанная резаком, работает также хорошо, как и сделанная заводским способом.

Репитер внутри трансивера Motorola GM-300

Репитер, собранный как отдельное устройство

Главное окно диалога программатора

Программное обеспечение, написанное специально для эхо-репитера, позволяет в течение нескольких минут полностью настроить устройство. Однако, при желании, "тонкую" настройку устройства можно произвести с помощью консольных утилит. Карта памяти и подробности процесса программирования находятся в описании устройства, которое можно скачать .

Инсталляционный пакет программного обеспечения, документацию и прошивку можно скачать .

Видео, демонстрирующее работу репитера, можно скачать .

P.S. Дорогие радиолюбители! Этот проект бесплатен и делался специально для Вас, Вас не так много осталось! Отношение цена-качество этого эхо-репитера на порядок выше того, что Вы видели до сих пор. Попробуйте - Вам понравится, девайс реально крут (посмотрите видео). После инсталляции в целевой папке Вы найдёте и прошивку контроллера с фьюзами, и демо-сборку, и весь необходимый софт для самостоятельного изготовления: Вам не надо ничего нигде заказывать, всё включено, только делайте. Если есть какие-то вопросы - пишите, постараемся ответить.

P.P.S. Будем признательны за перевод и распространение документации эхо-репитера на английском языке.

P.P.P.S. Дорогие слепые на оба глаза радиолюбители: прошивка в пакете присутствует, очки Вам в помощь.

Статья кратко знакомит читателей с принципами работы ретрансляторов, дает объяснение необходимости их использования. Рассказывает об одном из наиболее простых способов организации радиосети ̶ постройке эхо-репитера.
Рассчитано на эрудированного читателя, знакомого с радиосвязью не только в пределах школьной программы.

С тех самых пор, как Министерство связи, тогда еще Советского союза, определило порядок приобретения и регистрации средств радиосвязи гражданского назначения, началась эра радиофикации граждан нашей
огромной страны. Первым диапазоном, выделенным для личной радиосвязи, стал так называемый CB-диапазон (от англ. Citizen Band ̶ гражданский диапазон), иногда еще называемый диапазоном 27 МГц. Сейчас в нем работают разве что службы такси, да несколько охранных структур. Низкая частота излучения не позволяет строить малогабаритные антенны, ввиду их неэффективности. А потому портативной аппаратуры на этот диапазон практически не встречается.

Следующим прорывным шагом было выделение для гражданской связи диапазона 433 МГц, а позднее и 446 МГц. Первый более широкий, имеет 69 частотных каналов. Второй всего восемь. На такой частоте уже реально сделать эффективную антенну, размер которой не превышает, как правило, 17 см. Да и радиоэлектроника сильно изменилась в сторону уменьшения габаритов аппаратуры. Сейчас лучшие представители носимых радиостанций по размерам не больше мобильного телефона.

В настоящее время такие радиостанции продаются тоннами: в специализированных магазинах, в спортивных и туристических отделах, в салонах мобильной связи. Много аппаратуры везут из Китая. Не буду сейчас останавливаться на номенклатуре, для этого посвятим отдельную статью. Радиосвязь стала мобильной, удобной, доступной и бесплатной ̶ регистрации такие устройства не требуют.

Радиостанциями диапазона 433 МГц пользуются охранники, монтажники, геодезисты, строители, охотники, туристы и еще туева хуча нородонаселения. Малый радиус действия станций позволяет одни и те же частотные ресурсы использовать многократно. То есть на одном канале могут одновременно разговаривать несколько групп людей. Причем совершенно не мешая друг другу. Как правило, это всех устраивает.

Бывает, что не всех. Иной раз необходимо охватить связью большой район, или даже целый город. И тут начинаются проблемы. С уровня земли радиостанции редко работают с дальностью большей 3-5 километров, да и то не всегда гарантированно. Тем более диапазону 433 МГц вообще присущи резкие
замирания сигнала (чуть повернулся ̶ и связи нет). И вот тут начинается. Стационарные антенны на крышах домов, автомобильные на магнитах, направленные «волновые каналы». С внешней антенной радиостанции
начинают работать далеко, но получается, что абонент с антенной на крыше оказывается привязанным к своему дому. Что не айс. Ведь хочется чтобы маленькая станция на поясе всегда была слышна всем и всех слышала. И тут ей на помощь приходят ретрансляторы.

Принцип работы ретранслятора прост: принять сигнал и передать его. В реал-тайм ретрансляторах сигнал передается в тот же момент времени, в который принимается. Чтобы исходящий сигнал не мешал входящему, используют разделение частот приема и передачи: сигнал передается на частоте отличной от той, на которой принимается.

Расположенный на высоком здании, сопке, горном пике ретранслятор сможет обеспечить качественное радиопокрытие довольно большой территории. И с маленькой станции станет возможным общаться со всеми абонентами, настроенными на данный канал. Даже в движении.

В отличие от принципа, аппаратная реализация реал-тайм ретранслятора довольно сложная техническая задача. Как-нибудь я расскажу о создании такого девайса.

Часто нет возможности построить полноценный ретранслятор. Причины могут быть разные ̶ дороговизна оборудования, отсутствие дополнительных частотных ресурсов (напомню, нужно иметь две частоты), невозможность установки громоздкого антенного оборудования и прочие. А надежная связь требуется кровь из носу. В таких случаях на помощь приходит устройство под названием эхо-репитер. Часто его называют симплексным ретранслятором. В обиходе используются и сленговые названия ̶ репа, эхо-репа, попугай.

Принципиально от реал-тайм ретранслятора эхо-репитер отличается тем, что прием и передача сигнала происходят не одновременно, а по очереди. Сначала прием, затем передача. В таком случае частоты приема и передачи можно не разделять.

Рассмотрим составные части эхо-репитера и логику его работы. Сигнал, принятый антенной, по антенному кабелю (в технике связи называемому фидером) поступает на вход радиостанции, настроенной на определенную частоту. В этот момент включается цифровой магнитофон и записывает то, что идет из эфира. Как только сигнал пропадает, радиостанция переходит на передачу, а магнитофон в режим воспроизведения записанного сообщения. Для абонента это выглядит как повтор того, что он только что произнес в эфир.

Безусловными минусами такого режима являются усложнение связи, удлинение времени переговоров вдвое, ограниченность времени записи магнитофона. Однако при определенном навыке повторы даже помогают
̶ становится точно известно, какого качества сигнал дошел до ретранслятора. К тому же постройка эхо-репитера дело несложное и довольно доступное.

Таким образом, группа людей, объединенных общим интересом, принимая некоторые неудобства в проведении радиосвязей, может довольно быстро построить эхо-репитер и начать пользоваться им. Конечно, стоит принять во внимание, что законность таких девайсин пока вообще никак не определена, то есть они ни разрешены, ни запрещены. В ряде случаев органы надзора просто закрывают глаза на такие устройства, если вообще узнают про них.

Теперь об аппаратном составе девайса. По идее, ретранслятор должен иметь внешнюю антенну, надежную станцию и качественное электропитание. В качестве «мозгов», превращающих обычную радиостанцию в ретранслятор, можно применить как аппаратные, так и программные решения. К первым относятся встраиваемые платы ITEC 806-25, внешние блоки ER-310 и самодельные на микросхемах записи звука. Ко вторым ̶ специальные программы, запускаемые на ПК. В крайнем случае, например для поддержки связью туристической группы, можно просто повесить портативную станцию на высоком дереве. Вариантов компоновки может быть много, все зависит от квалификации установщика.

Рассмотрим самый простой вариант эхо-репитера. Он был многократно протестирован в реальных условиях и доказал свою надежность.

В качестве радиостанции взят аппарат Icom F4-GT со стандартным аккумулятором и плата ITEC 806-25. Плата вставляется в специальный слот, расположенный в недрах станции. Активируется она с помощью специальных настроек в самой станции. Все! Можно применять со штатной антенной, а можно воспользоваться переходником и подключить внешнюю, например четвертьволновый штырь. Именно в такой комплектации эхо-репитер на горе Хез обеспечивал группу туристов на Арахлее связью с Читой (Забайкальский край). Стоимость данного комплекта составляет примерно 12000 рублей.

Сейчас эхо-репитеры работают в различных сферах жизни, обеспечивая надежной связью большое количество людей, являясь подчас единственным средством связи. Но по мнению автора все же становятся архаизмом и постепенно вытесняются реал-тайм ретрансляторами. О постройке одного из них ̶ в следующих статьях.

Фотографии с походов, связанных с установкой в сибирской тайге подобных ретрансляторов можно просмотреть по

Эхо-репитер предназначен для использования совместно с любой радиостанцией, имеющей разъем для подключения гарнитуры с управлением PTT по цепи микрофона, и служит для увеличения дальности связи при установке на базовой, стационарной радиостанции. Особенностью эхо-репитера является то, что для него не требуется отдельного вывода шумоподавителя из радиостанции – сигнал управления выделяется из шумов УНЧ. Репитер позволяет записывать, а затем автоматически воспроизводить в эфир сообщения длиной до 16 секунд, что вполне достаточно для большинства ситуаций. Схема выполнена на доступных компонентах и содержит всего три микросхемы и два транзистора.

Основой эхо-репитера является микросхема ISD1420 (DA1), позволяющая производить запись речевого сигнала с частотой дискретизации 6 кГц длительностью 20 секунд. На микросхеме CD4069UBP (DD1) собран узел управления записью. На микросхеме CD4011 (DD2) и транзисторах VT1, VT2 (КТ3102) собран узел управления передачей и бипер. Микросхема KIA7045 (DA2) управляет отключением бипера при пониженном напряжении питания. Дроссели L1 и L2 защищают устройство от высокочастотных наводок от антенны радиостанции. Диоды VD1-VD3 – КД522Б.

Технические характеристики

Максимальное время записи 20 сек.
Напряжение питания 8-15В
Потребляемый ток 1,5мA(ожидание); 20мA (работа)

Порядок работы

Подключите эхо-репиттер к разъему MIC/SPK радиостанции. Включите питание радиостанции и репитера. Пользуясь другой радиостанцией отрегулируйте громкость на радиостанции подключенной к репитеру до минимума шумов и искажений на воспроизводимом сигнале. Поместите радиостанцию и репитер на высокое место или подключите к внешней антенне. Для исключения ложных срабатываний рекомендуется пользоваться субтонами.

Принципиальная схема устройства

Выполнена на одностороннем фольгированном текстолите. Микросхема DA1 установлена в панель DIP28, DD1 и DD2 в панель DIP14.

Радиодетали

Резисторы
R1 2k
R2 1,5M
R3 1,5M
R4 510k
R5 510k
R6 1,5M
R7 330
R8 10k
R9 5,1k
R10 510k
R11 160k
R12 5,1k
R13 5,1k
R14 1,5M
R15 20k
R16 10k
R17 10k
R18 100k
R19 2k
R20 100k

Конденсаторы
C1 1000 пф
C2 0,1 мкф
C3 0,47 мкф
C4 0,1 мкф
C5 0,1 мкф
C6 0,1 мкф
C7 0,1 мкф
C8 0,1 мкф
C9 0,1 мкф
C10 0,1 мкф
C11 0,1 мкф
C12 220 мкф 6,3В
C13 10 мкф 6,3В
C14 0,33 мкф
C15 0,1 мкф
C16 6800 пф
C17 1000 пф
C18 0,01 мкф

Немного о том, что такое эхо-репитер.
Эхо-репитер — цифровой магнитофон с электронным интерфейсом для управления приемом и передачей радиостанции. Предназначен для ретрансляции сообщений в эфир. Устанавливается стационарно и работает в паре с радиостанцией принимая сообщения, записывая их на свою встроенную память, а по окончании приема, выдает записанное сообщение в эфир. Работает в симплексном режиме (либо прием, либо передача).
Принцип работы репитера такой. В исходном состоянии устройство находится в режиме ожидания, и ждет появления сигнала на выходе динамика. Как только шумоподавитель станции открывается, репитер начинает запись сообщения. Закрывшийся шумодав дает сигнал репитеру о прекращении записи. После закрытия шумодава, репитер дает сигнал выйти на передачу и транслирует на микрофонный вход радиостанции записанное сообщение. По окончании сообщения станция возвращается в режим приема и цикл повторяется.
Эхо-репитеры могут использоваться для ретрансляции сообщений между двумя удаленными маломощными радиостанциями, связь между которыми напрямую невозможна.

Возможно и хулиганское применение этой техники, но об этом мы писать не будем.

Ну а теперь, непосредственно о ER-323.
Эту любопытную многофункциональную коробочку удалось приобрести за совершенно смешные деньги 1300р. Такие монстры как Yaesu и ICOM просят за свою технику немыслимые деньги, наш соотечественник организовал и наладил выпуск этих замечательных, функциональных, а главное не дорогих устройств.

Внешний вид
Устройство выполнено в стандартном корпусе из белого, приятного на ощупь пластика.


Передняя и задняя крышки также выполнены из пластика. На передней крышке сделана индикация режимов работы репитера.


Уровень входящего и ретранслируемого сигнала, индикатор приема, индикатор передачи и индикатор работы с DTMF кодами, через них, он кстати, и программируется.
На верхней крышке репитера находится 3 кнопки, красная – включение/выключение, желтая – включение/выключение режима автоматической выдачи позывного, белая – однократная выдача позывного.
На нижней крышке наклеена распиновка управляющего разъема, все четко и понятно.


Общение с радиостанцией осуществляется через разъем RS232 распаянный соответствующим образом. В комплекте с репитером могут поставляться различные типы кабелей для работы с разными радиостанциями. Дополнительно можно заказать не распаянный кабель, для того чтобы подсоединить репитер к какой-нибудь не стандартной радиостанции.

Внутри
Устройство смонтировано на печатной плате из желтого текстолита. Монтаж сделан вручную, но выполнен аккуратно. Следов флюса, «соплей» и прочих неаккуратностей не обнаружено. Это радует.


Репитер построен на трех микросхемах: микроконтроллера dsPIC33FJ 128GP706, АЦП/ЦАП AD73311 и флеш памяти на Atmel 45db161d. Собственно, основная доля цены за репитер приходиться именно на эти компоненты.


Остальная обвязка служит для контроля радиостанцией.

Функции
Кроме своих основных функций, ретрансляции сообщений, репитер позволяет полностью программироваться удаленно через DTMF коды. Удаленно выключаться и включаться. Позволяет записывать позывной, длительностью 66 секунд, любую мелодию или сообщение, которое будет выдаваться в эфир однократно, либо с заданной периодичностью, что полезно для, например тестов аппаратуры на дальность работы.

Соединение со станцией
Вместе с репитером был заказан и пришел кабель для соединения с ICOM IC-706.


Распайка и обжим видны на фото (кликабельно).


Проверка распиновки из айкомовской документации показала полное совпадение. Без проверки втыкать неизвестное оборудование в дорогостоящий трансивер было как-то страшно.

Соединяем репитер со станцией


Для этого, разъем RG45 подключаем в гнездо гарнитуры, а аудиоджек, в гнездо внешнего динамика.
Настройка репитера сводится к настройке громкости и порога шумоподавления на самом трансивере.


С настройками «по умолчанию» репитер, вполне корректно работает. Возможно, для айкома, придется немного снизить урвень выдаваемого репитером сигнала.
Уровень громкости на радиостанции нужно установить таким образом, чтобы при приеме, шкала на репитере показывающая силу аудиосигнала изредка помигивала красной лампочкой.

Проверка работы
Установив минимальную мощность, и настроившись на нужный канал (прохождение на Киргизию способствовало тесту) включаем репитер.
Устанавливаем порог шумоподавления и громкость. Контроль осуществлялся при помощи портативки Alan 42, поскольку при реализованном подключении репитера, динамик трансивера отключается, и услышать ничего, кроме как на внешнее устройство, невозможно.

За рамками обзора остались настройка и программирование репитера при помощи DTMF, тема эта довольно обширна и не входит в отведенные рамки. Надо только сказать, что для программирования репитера, может использоваться, как обычная радиостанция имеющая возможность посылать DTMF коды, так и ПК со специально написанным для программирования софтом.

Всем удачи, дальних связей и чистого эфира, 55, 73!