Radyo

Mobil radyo veya mobil cihazlar , radyo frekanslarına (genellikle UHF veya VHF frekansları kullanılarak) dayalı ve iletişim yolunun her iki ucunda da hareketli olduğu kablosuz iletişim sistemleri ve cihazlarını ifade eder. Mobil ekipmanın neyi kapsadığı konusunda çeşitli görüşler vardır. ABD lisanslama amaçları için, mobil cihazlar elde taşınan (bazen taşınabilir olarak da adlandırılan ) ekipmanı içerebilir. Eski bir terim ise telsiz telefondur .

Bir satış elemanı veya radyo tamir atölyesi, “mobil“ kelimesini araç üzerine monte edilmiş , yani bir araçtan radyo iletişimi için kullanılan bir verici-alıcı (transceiver) olarak anlayacaktır. Mobil radyolar genellikle mikrofon ve kontrol paneli sürücünün erişebileceği bir yerde olacak şekilde motorlu bir araca monte edilir. ABD’de, bu tür bir cihaz tipik olarak ana aracın 12 voltluk elektrik sistemiyle çalışır.

Bazı mobil telsizler uçaklara (havacılık mobil), gemilere (denizcilik mobil), motosikletlere veya demiryolu lokomotiflerine monte edilir. Güç, her platformda farklılık gösterebilir. Örneğin, bir lokomotife monte edilmiş bir mobil telsiz 72 veya 30 Volt DC güçle çalışır. 117 V AC güce sahip büyük bir gemide ise baz istasyonu geminin köprüsüne monte edilmiş olabilir.

ITU’nun 1.67. maddesine göre , mobil radyo “Hareket halindeyken veya belirtilmemiş noktalarda duraklama sırasında kullanılmak üzere tasarlanmış mobil hizmetteki bir istasyondur.”

İki teknoloji birleştikçe, telsiz telefonlar ve iki yönlü telsizler arasındaki ayrım giderek bulanıklaşıyor.

Sistemi destekleyen omurga veya altyapı, hangi kategori veya sınıflandırmanın geçerli olduğunu belirler. Bu kavrama paralel bir örnek de bilgisayar ve telefonların yakınsamasıdır.

Radyotelefonlar, çift yönlü (eş zamanlı konuşma ve dinleme), devre anahtarlamalı olup öncelikle kamuya açık anahtarlamalı telefon ağına bağlı telefonlarla iletişim kurarlar .

Bağlantı, kullanıcının numara çevirmesine göre kurulur. düğmesine basıldığında kesilir . AMPS veya GSM gibi telefon tabanlı altyapılar üzerinde çalışırlar .

İki yönlü telsiz ^, öncelikle bas-konuş özelliğini kullanarak simplex veya yarı dupleks modlarında iletişim kurmak için tasarlanmış ve öncelikle telefonlardan ziyade diğer telsizlerle iletişim kurmayı amaçlayan bir aracıdır. Bu sistemler, Nextel’in iDEN’i, Özel Mobil Telsiz (SMR), MPT-1327, Gelişmiş Özel Mobil Telsiz (ESMR) veya geleneksel iki yönlü sistemler gibi bas-konuş tabanlı altyapılar üzerinde çalışır, modern iki yönlü telsiz sistemleri tam dupleks telefon özelliğine sahip olabilir.

Mobil radyo ekipmanlarının ilk kullanıcıları arasında ulaşım ve hükümet yer alıyordu. Bu sistemler, çift yönlü konuşmalar yerine tek yönlü yayın kullanıyordu. Demiryolları, güvenliği artırmak için orta frekans aralığı ( MF ) iletişimini (AM yayın bandına benzer) kullandı. Bir lokomotif kabininden sarkıp istasyondan geçerken tren emirlerini almak yerine, hareket halindeki trenlerle sesli iletişim mümkün hale geldi. Radyolar, vagonu lokomotif kabiniyle birbirine bağladı. İlk polis radyo sistemleri başlangıçta AM yayın bandının (1,7 MHz ) üzerindeki MF frekanslarını kullanan tek yönlü sistemlerdi. Bazı erken sistemler, 30-50 MHz’lik bir bağlantı ( çapraz bant olarak adlandırılır) üzerinden sevk merkezine geri bildirimde bulunuyordu .

İlk mobil telsizler, iletişim kanalı üzerinden bilgi iletmek için genlik modülasyonu (AM) kullanıyordu . Zamanla, elektriksel gürültü kaynaklarıyla ilgili sorunlar, frekans modülasyonunun (FM), araç ateşlemesi ve güç hattı gürültüsüyle başa çıkma yeteneği açısından daha üstün olduğunu gösterdi. Çoğu erken dönem telsiz sisteminin kullandığı frekans aralığı olan 25-50 MHz (VHF “düşük bant”), elektriksel gürültü sorununa özellikle duyarlıdır. Bu durum ve daha fazla kanala duyulan ihtiyaç, iki yönlü telsiz iletişiminin sonunda VHF “yüksek bant” (150-174 MHz) ve UHF (450-470 MHz) bantlarına genişlemesine yol açtı. UHF bandı o zamandan beri tekrar genişletildi.

Erken dönem mobil radyo teknolojisindeki en büyük zorluklardan biri, aracın altı veya on iki voltluk güç kaynağını, radyodaki vakum tüplerini çalıştırmak için gereken yüksek voltaja dönüştürmekti. İlk tüplü radyolar, esasen altı veya on iki voltluk bir motoru döndürerek vakum tüplerinin gerektirdiği yüksek voltajı sağlayan dinamolar kullanıyordu. Bazı erken dönem mobil radyolar bir bavul büyüklüğündeydi veya verici ve alıcı için ayrı kutulara sahipti. Zamanla, güç kaynağı teknolojisi önce elektromekanik vibratörler , ardından vakum tüpleri için yüksek voltaj sağlamak üzere katı hal güç kaynakları kullanacak şekilde gelişti. ” İnvertör ” adı verilen bu devreler, 6 veya 12 V doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) dönüştürüyordu ve bu akım bir transformatörden geçirilerek yüksek voltaj elde edilebiliyordu. Güç kaynağı daha sonra bu yüksek voltajı, vakum tüpleri (İngiliz İngilizcesinde olarak adlandırılır) için gereken yüksek voltajlı DC’ye dönüştürüyordu . Vakum tüplü radyoları çalıştırmak için gereken güç kaynakları, tüplü mobil radyoların ortak bir özelliğine yol açtı: güç kaynaklarındaki demir çekirdekli transformatörler nedeniyle ağır olmaları . Bu yüksek voltajlı güç kaynakları verimsizdi ve vakum tüplerinin filamentleri akım taleplerini artırarak araç elektrik sistemlerini zorluyordu. Bazen, tüplü mobil radyo için gereken akımı karşılamak üzere bir jeneratör veya alternatör yükseltmesi gerekiyordu.

1950’ler-1960’lar ABD’sinde üretilmiş, transistör içermeyen tüplü mobil radyolara örnekler :

• Motorola FMTRU-140D (dinamotorla çalışan)
• Motorola Twin-V, “evrensel” 6 veya 12 voltluk güç kaynağı nedeniyle bu adı almıştır.
• General Electric Progress Serisi ( “T-Power” güç kaynağı olmayan ilk modeller)
• Kaar Mühendislik Modeli 501

Farklı ABD üreticilerinin ekipmanları benzer özelliklere sahipti. Bu durum kısmen Federal İletişim Komisyonu (FCC) düzenlemelerinden kaynaklanıyordu . Yetkisiz kişilerin radyo vericisini kullanmasının yasaklanması şartı, birçok radyonun araç kontağı açık olmadıkça yayın yapamayacak şekilde kablolanması anlamına geliyordu. Aracın anahtarı olmayan kişiler yayın yapamazdı. Ekipmanların satışa sunulabilmesi için FCC tarafından “tip onaylı” veya teknik olarak onaylanmış olması gerekiyordu. Tip onaylı olması için, radyo setinin genellikle yeşil veya sarı renkte, gücün verildiğini ve radyonun yayına hazır olduğunu gösteren bir gösterge ışığı ile donatılması gerekiyordu. Radyoların ayrıca vericinin açık olduğunu gösteren bir lambaya (genellikle kırmızı) sahip olması gerekiyordu. Bu özellikler modern radyoların tasarımında da devam etmektedir.

İlk tüplü radyolar 50 kHz kanal aralığı ve ±15 kHz modülasyon sapmasıyla çalışıyordu. Bu, mevcut radyo frekans spektrumunda barındırılabilecek radyo kanalı sayısının, her kanaldaki sinyalin bant genişliğiyle belirlenen belirli bir sayıyla sınırlı olduğu anlamına geliyordu.

Katı hal elektronik ekipmanları, daha verimli devreler ve daha küçük boyutlarla 1960’larda ortaya çıktı. Metal-oksit-yarıiletken (MOS) büyük ölçekli entegrasyon (LSI), radyo teknolojisi için pratik ve ekonomik bir çözüm sağladı ve 1970’lerin başlarında mobil radyo sistemlerinde kullanıldı.

Kanal aralığı 20-30 kHz’e daraldı ve modülasyon sapması ±5 kHz’e düştü. Bu, hızla büyüyen ulusal iki yönlü radyo kullanıcı grubuna daha fazla radyo spektrumu sağlamak için yapıldı. 1970’lerin ortalarına gelindiğinde, tüp tipi verici güç amplifikatörlerinin yerini yüksek güçlü transistörler almıştı . 1960’lardan 1980’lere kadar, özel gereksinimleri olan büyük sistem kullanıcıları genellikle benzersiz sistemleri için özel olarak tasarlanmış radyolara sahipti. Çoklu CTCSS ton kodlayıcıları ve ikiden fazla kanala sahip sistemler alışılmadık bir durumdu. Mobil radyo üreticileri , Kaliforniya Ormancılık Dairesi ve Kaliforniya Karayolu Devriyesi gibi büyük radyo filoları için özelleştirilmiş ekipmanlar üretti .

• Motorola Motrac
• Motorola MJ IMTS Araç Telefonu (1963)
• General Electric Transistörlü İlerleme Hattı
• General Electric MASTR Professional ve MASTR Executive
• RCA Süper Carfone

Belirli bir müşteri için özel tasarım artık geçmişte kaldı. Modern mobil telsiz ekipmanları “özellik bakımından zengin”dir. Bir mobil telsiz 100 veya daha fazla kanala sahip olabilir, mikroişlemci kontrollü olabilir ve ünite kimliği gibi yerleşik seçeneklere sahip olabilir . Mobil telsizin özelliklerini ve kanallarını programlamak için genellikle bir bilgisayar ve yazılım gereklidir. Seçenek menüleri birkaç seviye derinliğinde olabilir ve karmaşık bir dizi olasılık sunabilir. Bazı mobil telsizlerde, kanal numaralarını (F1, F2) kullanıcı için daha anlamlı bir ifadeye çeviren alfanümerik ekranlar bulunur, örneğin “Providence Üssü”, “Boston Üssü”, vb. Telsizler artık özel tasarıma olan ihtiyacı ortadan kaldıracak çok sayıda özellik ile tasarlanmaktadır. Örneğin, Eylül 2022’de tanıtılan Hytera’nın HM68X mobil telsizi,

• Motorola Astro Digital Spectra W9
• Kenwood TK-690
• PositionPTT mobile-radio-m94g

Mobil radyo ekipmanlarının kullanımı adeta patlama yapınca, kanal aralığı tekrar 12,5–15 kHz’e daraltılmak zorunda kaldı ve modülasyon sapması ±2,5 kilohertz’e düşürüldü. Daha küçük ve daha ekonomik araçlara sığabilmek için, günümüz radyoları tüplü atalarına göre radikal olarak daha küçük boyutlara doğru eğilim gösteriyor.
Geleneksel analog radyo iletişimi, daha yüksek iletim netliği sağlayan, şifreleme gibi güvenlik özelliklerini mümkün kılan ve ağ içinde basit metin veya resim mesajlaşmasını barındırmak için düşük bant veri iletimine olanak tanıyan dijital radyo ses iletişimi yetenekleri tarafından geride bırakıldı. (Örnekler: Proje 25 (APCO-25), Karasal Trunked Radyo ( TETRA ), DMR .)

Ticari ve profesyonel mobil telsizler genellikle, ekipmanı kullanıcının araçlarına kuracak personeli olan bir ekipman tedarikçisinden veya bayiden satın alınır. Büyük filo kullanıcıları telsizleri doğrudan bir ekipman üreticisinden satın alabilir ve hatta kurulum ve bakım için kendi teknik personelini istihdam edebilirler.

Modern bir mobil telsiz, tek bir kutuda bulunan bir radyo alıcı-vericisinden ve bas-konuş düğmeli bir mikrofondan oluşur. Her kurulumda ayrıca, koaksiyel kablo ile alıcı-vericiye bağlı, araca monte edilmiş bir anten de bulunur. Bazı modellerde, sürüş sırasında oluşan ortam yol gürültüsünü bastırmak için sürücüye doğru konumlandırılabilen ve yönlendirilebilen harici, ayrı bir hoparlör de olabilir. Kurulumu yapan kişi, bu ekipmanı aracın açılır tavanı, elektronik motor yönetim sistemi, araç denge bilgisayarı veya hava yastıklarıyla etkileşime girmeyecek şekilde yerleştirmelidir.

Motosikletlere monte edilen mobil telsizler aşırı titreşim ve hava koşullarına maruz kalır. Motosikletlerde kullanım için tasarlanmış profesyonel ekipmanlar hava ve titreşime dayanıklıdır. Şok emici sistemler, telsizin motosikletin titreşiminden kaynaklanan titreşime maruz kalmasını azaltmak için kullanılır.

Bazı mobil telsizler gürültü önleyici mikrofonlar veya kulaklıklar kullanır. Saatte 160 km’nin üzerindeki hızlarda, ortamdaki yol ve rüzgar gürültüsü telsiz iletişimini anlamayı zorlaştırabilir. Örneğin, Kaliforniya Otoyol Devriyesi mobil telsizlerinde, telsiz operatörünün duyduğu yol ve siren gürültüsünü azaltan gürültü önleyici mikrofonlar bulunur . Çoğu itfaiye aracı ve ağır ekipmanlardaki telsizler gürültü önleyici kulaklıklar kullanır. Bunlar, içindekilerin işitme duyusunu korur ve iletilen sesteki arka plan gürültüsünü azaltır. Gürültü önleyici mikrofonlar, operatörün doğrudan mikrofonun önüne konuşmasını gerektirir. Mikrofonun arkasındaki delik dizileri ortam gürültüsünü alır. Bu, faz dışı olarak mikrofonun arkasına uygulanır ve böylece mikrofonun hem önünde hem de arkasında bulunan herhangi bir sesi etkili bir şekilde azaltır veya ortadan kaldırır. İdeal olarak, yalnızca mikrofonun ön tarafında bulunan ses yayına verilir.

Birçok telsiz, iletim süresini sınırlayan verici zaman aşımı zamanlayıcılarıyla donatılmıştır. Bas-konuş sistemlerinin en büyük sorunlarından biri de takılı kalan mikrofondur: Telsiz, iletim modunda kilitlenir ve bu da iki yönlü telsiz sisteminde iletişimi kesintiye uğratır. Bu sorunun bir örneği, mikrofon ve sarmal kablonun torpido gözünün içine gizlendiği, gizli iki yönlü telsiz kurulumuna sahip bir arabada yaşandı. Operatör mikrofonu torpido gözüne attı ve kapattı, bu da bas-konuş düğmesinin basılmasına ve vericinin kilitlenmesine neden oldu. Taksi sistemlerinde, bir sürücü, bir görevlinin istediği bir çağrıyı başka bir sürücüye ataması nedeniyle sinirlenebilir ve kasıtlı olarak iletim düğmesini basılı tutabilir (bu durumda sahibi FCC tarafından para cezasına çarptırılabilir). Zaman aşımı zamanlayıcılı telsizler, genellikle 30-60 saniye olan önceden ayarlanmış süre boyunca iletim yapar, ardından verici otomatik olarak kapanır ve telsiz hoparlöründen yüksek bir ses gelir. Bazı telsizlerde sesin seviyesi yüksektir ve ayarlanamaz. Bas-konuş düğmesi bırakıldığı anda ses kesilir ve zamanlayıcı sıfırlanır.

Mobil telsiz ekipmanları, Elektronik Endüstrileri Birliği / Telekomünikasyon Endüstrisi Birliği (EIA/TIA) tarafından geliştirilen özelliklere göre üretilmektedir . Bu özellikler, kullanıcının mobil telsiz ekipmanının beklendiği gibi çalıştığından emin olmasını sağlamak ve iletişimi bozabilecek düşük kaliteli ekipmanların satışını ve dağıtımını önlemek amacıyla geliştirilmiştir.

Mobil radyoların mutlaka bir anteni olmalıdır. En yaygın antenler, araçtan dikey olarak dışarı doğru uzanan paslanmaz çelik tel veya çubuk antenlerdir. Anten uzunluğu fizik tarafından belirlenir: uzunluk frekansla ilişkilidir ve son kullanıcı tarafından keyfi olarak uzatılamaz veya kısaltılamaz (daha büyük olasılıkla). 25-50 MHz aralığındaki standart “çeyrek dalga” anteni dokuz fitten uzun olabilir. 900 MHz’lik bir anten, çeyrek dalga boyu için üç inç uzunluğunda olabilir. Bir toplu taşıma otobüsünün çatısında, beyaz plastik bir bıçak veya kanatçık gibi görünen, dayanıklı bir anten bulunabilir. Gizli radyo kurulumuna sahip bazı araçlarda, orijinal AM/FM antenine, dikiz aynasına benzeyecek şekilde tasarlanmış antenler bulunur veya pencerelerin içine monte edilebilir veya aracın tabanına veya alt tarafına gizlenebilir. Uçak antenleri bıçak veya kanatçık gibi görünür, boyut ve şekil kullanılan frekanslara göre belirlenir. Mikrodalga antenleri, uçağın gövdesinde düz paneller gibi görünebilir. Geçici kurulumlarda, araç parçalarına takılabilen veya güçlü bir mıknatıs yardımıyla çelik gövde parçalarına tutturulan antenler bulunabilir.

Başlangıçta nispeten ucuz mobil telsiz sistemi bileşenleri olmalarına rağmen, sık sık hasar gören antenlerin değiştirilmesi maliyetli olabilir, çünkü bunlar genellikle mobil telsiz filoları için yapılan bakım sözleşmelerine dahil edilmez. 24 saat kullanımda olan, sert süspansiyonlu, yüksek veya dizel motorun rölanti titreşimlerine maruz kalan bazı araç tipleri antenlere hızlı bir şekilde zarar verebilir. Antenin konumu ve türü, sistem performansını önemli ölçüde etkileyebilir. Büyük filolar genellikle belirli bir anten konumuna veya türüne karar vermeden önce birkaç aracı test eder.

ABD İş Güvenliği ve Sağlık İdaresi’nin iyonlaştırıcı olmayan radyo enerjisiyle ilgili yönergelerinde genel olarak radyo anteninin araçtaki yolculardan iki fit (yaklaşık 60 cm) uzakta olması gerektiği belirtilmektedir. Bu genel kural, radyo yayın yaparken yolcuların güvenli olmayan seviyelerde radyo frekansı enerjisine maruz kalmasını önlemeyi amaçlamaktadır.

Çağrı merkezine bağımlı hizmetler, örneğin çekici araçlar veya ambulanslar , her araçta birden fazla telsiz bulundurabilir. Örneğin, çekici araçlarda çekici şirketi iletişimi için bir telsiz ve acil yol yardım hizmeti iletişimi için ikinci bir telsiz bulunabilir. Ambulanslarda da benzer bir düzenleme olabilir; biri devlet acil tıbbi hizmetleri çağrı merkezi için, diğeri ise şirket çağrı merkezi için kullanılabilir.

Hem çekici araçlarda hem de ambulanslarda , mobil veri terminalini desteklemek için iletim ve alım yapan ek bir telsiz bulunabilir . Veri terminali telsizi, ayrı bir telsiz üzerinden veri iletişiminin gerçekleşmesine olanak tanır. Faks makinesinin ayrı bir telefon hattına sahip olması gibi, bu da veri ve ses iletişiminin ayrı bir telsiz üzerinden eş zamanlı olarak gerçekleşebileceği anlamına gelir. İlk Federal Express (FedEx) telsiz sistemleri, veri ve ses için tek bir telsiz kullanıyordu. Telsizde , onaylandığında sevk merkezine sesli iletişim sağlayan bir konuşma isteği düğmesi vardı.

Her radyo tek bir frekans bandında çalışır. Eğer bir çekici şirketinin frekansı, otomobil kulübüyle aynı banttaysa, her iki sistem için de tarama özelliğine sahip tek bir radyo kullanılabilir. Mobil bir radyo tipik olarak tek bir frekans bandında çalıştığı için, iletişimin birden fazla frekans bandındaki sistemler üzerinden gerçekleştiği durumlarda birden fazla radyo gerekebilir.

Maliyet tasarrufu amacıyla tasarlanan bazı sistemler, mobil telsiz yerine araç şarj cihazları kullanmaktadır. Her telsiz kullanıcısına bir telsiz verilir . Her araç bir şarj sistemi konsolu ile donatılmıştır. Kullanıcı araçtayken telsiz, araç şarj cihazına veya dönüştürücüye takılır. Şarj cihazı veya dönüştürücü (1) telsizi aracın iki yönlü telsiz antenine bağlar, (2) bir amplifikatörlü hoparlör bağlar, (3) bir mobil mikrofon bağlar ve (4) telsizin pilini şarj eder.

Bu sistemlerin zayıf noktası, bazı kurulumlarda güvenilmez olduğu kanıtlanmış olan bağlantı teknolojisidir. Alıcı performansı, yoğun radyo sinyali ve kentsel alanlarda sorun teşkil etmektedir. Bu kurulumlar bazen “sarsıntılı ve kesintili” sistemler olarak adlandırılır .