Les relais radio pour les débutants : De la FM au réseau mondial

Les relais radios : une mise en réseau polyvalente de la FM au numérique

Malheureusement, une antenne extérieure est nécessaire pour les connexions directes de grande portée dans les gammes VHF et UHF. Le relais radio est une alternative qui permet aux opérateurs mobiles, mais aussi aux stations fixes, de disposer d'un « horizon élargi », pour ainsi dire. « Le trafic via relais, tout le monde le fait », pensez-vous peut-être. Mais les communications radio via les stations relais sont bien plus variées que ce que certaines personnes intéressées par le radioamateurisme pourraient supposer de prime abord. Il s'agit de relais FM conventionnels, de relais vocaux multimodes et numériques des systèmes C4FM, D-Star et DMR, ainsi que du couplage de plusieurs relais et de la mise en réseau locale ou mondiale via Echolink, HAMNET et l'Internet. Les nombreuses stations radio relais du VFDB e. V., association locale Leer, Z31, sont un bon exemple de la complexité technique qui se cache aujourd'hui derrière les possibilités actuelles du réseau radio mobile.

Premier site de relais, château d'eau de Leeran

Extension de la portée grâce à des ponts radio intelligemment placés

Les stations relais, également appelées relais en bref, étendent la portée possible de leurs propres émissions parce qu'elles sont installées de manière fixe sur des bâtiments élevés, des tours, des montagnes et des endroits exposés similaires. Un bon emplacement élargit le nombre de partenaires radio potentiels. Les stations relais fonctionnent automatiquement, c'est-à-dire sans personnel, et convertissent un seul signal FM d'une fréquence d'entrée à une fréquence de sortie. En règle générale, l'entrée et la sortie se trouvent dans la même bande radioamateur. L'entrée du relais désigne la fréquence de réception de la station relais ; c'est là que le relais écoute et que le radioamateur émet sur cette fréquence. Sur la fréquence de sortie du relais, le relais émet et le radioamateur reçoit le signal du relais sur cette fréquence. Une seule personne à la fois peut émettre via le relais. Les stations plus faibles qui émettent en même temps sur l'entrée ne sont pas entendues. Les stations relais FM, à l'exception des bandes 10 m et 23 cm, sont principalement QRV dans les bandes 2 m et 70 cm. En Allemagne et dans les pays européens voisins, l'écart entre l'entrée et la sortie du relais est de 600 kHz dans la bande 2 m et de 7,6 MHz dans la bande 70 cm.

WiMo propose une sélection exclusive de composants de relais.

Le premier relais FM 2 m DB0WO

Le décalage de fréquence expliqué simplement

L'écart de fréquence entre l'entrée et la sortie du relais est appelé décalage ou, en anglais, « shift ». La désignation peut varier d'un appareil à l'autre, éventuellement « Shift », « RPT » ou « DUP ». Le réglage de l'écart est généralement possible en tant que « Shift- » et « Shift+ ». « Shift- » signifie que la fréquence d'émission de l'appareil radio est inférieure à la fréquence de réception. « Shift+ » règle la fréquence d'émission au-dessus de celle de la réception. L'écart entre la fréquence d'émission et la fréquence de réception peut être choisie librement sur les appareils radio actuels, mais dans la plupart des cas, elle est déjà correctement préréglée sur 600 kHz ou 7,6 MHz. Dans la plupart des cas, la fréquence d'émission du radioamateur qui souhaite « travailler » via un relais est plus basse que la fréquence de réception. Le réglage « Shift- » est donc correct.

Émetteur d'identification électromécanique de l'époque

Utilisation plus efficace des fréquences en radio-relais

Les listes actuelles de fréquences de relais de 2 m énumèrent toutes les nouvelles fréquences de relais espacées de 12,5 kHz. Cela n'a pas toujours été le cas : à l'époque, les relais étaient généralement espacés de 25 kHz. A un moment donné, le nombre de relais et la gamme de fréquences disponibles n'étaient plus suffisants. Il était donc logique d'augmenter le nombre de relais en réduisant l'espacement des canaux, sans pour autant augmenter la gamme de fréquences utilisée. Il a été convenu de placer les nouveaux relais avec un pas de 12,5 kHz, en réduisant l'excursion de 4,5 kHz à 2,5 kHz afin d'éviter les interférences entre les relais. Une excursion plus faible réduit la largeur de bande occupée par le signal. Cela vaut également pour la bande des 70 cm.

Certes, on s'est toujours efforcé, lors de l'attribution des fréquences, de séparer largement les relais de même fréquence et ceux qui sont voisins en termes de fréquence. Mais dans les cas assez fréquents de dépassement de la portée VHF, il arrive que des utilisateurs émettent des émissions reçues et diffusées par plusieurs stations relais. Il est alors fréquent d'entendre simultanément deux, voire plusieurs relais sur une même fréquence.

Construction d'antennes sur le château d'eau

Comment les opérateurs évitent les interférences

Parmi les particularités locales, il y a aussi la manière dont les opérateurs de relais gèrent une trop grande excursion des stations participantes. La plupart d'entre eux ont réduit la course du relais FM du côté de l'émetteur afin de ne pas perturber les relais voisins dans la grille de 12,5 kHz. D'autres opérateurs sont plus cohérents et excluent techniquement du fonctionnement du relais les stations dont l'excursion est nettement trop importante. Sur les appareils actuels, l'excursion peut être limitée par un commutateur ou par un réglage dans un menu. Sur les anciens appareils radio, l'excursion ne peut être réglée qu'en interne dans l'appareil. En outre, il est absolument inutile d'utiliser des fréquences de modulation supérieures à environ 4,5 kHz, car la station radio relais supprime de toute façon de telles fréquences !

Aiguillage sur 2 m de DB0WO

La technique d'exploitation via une station relais

Si le relais n'est pas utilisé, l'émetteur est désactivé. Pourtant, le récepteur écoute sans cesse l'entrée du relais. En raison de son point de vue élevé, il entendra beaucoup de signaux, dont beaucoup qui ne sont pas destinés à être transmis par le relais. C'est pourquoi il écoute une certaine fréquence sonore qui « ouvre » le relais. S'il reçoit une porteuse FM avec une tonalité de 1750 Hz, le relais allume l'émetteur et transmet les émissions suivantes. Si la personne participante cesse de parler et relâche la PTT, l'émetteur du relais tombe lui aussi en « sommeil profond » au bout d'un certain temps, il s'arrête mais continue à recevoir.

Il arrive que des perturbateurs permanents soient présents à l'entrée du relais et qu'ils soient alors transmis en permanence. Pour éviter cela, certains relais FM ont un temps de parole maximal ou une duré d'émission maximale. Il est généralement de deux ou trois minutes. Si cette durée est dépassée, le relais coupe l'émetteur et les éventuels partenaires radio qui continuent à parler ne peuvent plus être entendus par le relais. Il convient donc d'éviter les monologues trop longs. Après une coupure forcée, il peut arriver qu'un relais ne réagisse pas à une tonalité d'appel pendant un certain temps. Il s'agit d'un comportement voulu pour éviter les abus et les jeux avec la station relais sans personnel.

Utiliser correctement le relais : Aperçu des règles de comportement

L'ouverture (déclenchement) d'un relais a pour effet de le mettre en émision tout en diffusant le signal qui arrive à son récepteur. Pour ce faire, il suffit d'appuyer sur une touche du microphone ou de la radio portable. Il fait passer la radio en émission et transmet en même temps, dans le cas le plus simple, une tonalité d'ouverture ou d'appel de 1750 Hz. Après avoir appuyé brièvement sur la touche pendant une à deux secondes, on la relâche. Sur certains appareils radio, il est nécessaire d'appuyer simultanément sur la touche PTT. Entre-temps, les nouvelles méthodes de numérotation multifréquence DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency Signaling) et CTCSS (Continuous Tone-Coded Subaudio Squelch) ont largement complété et remplacé la tonalité traditionnelle de 1750 Hz.

Lorsque le relais est activé, il répond par son indicatif en télégraphie Morse (CW) et/ou par un indicatif parlé. Une fois que l'indicatif est passé et que personne ne parle, un appel général peut par exemple être effectué après avoir appuyé une nouvelle fois sur la touche PTT. Voici quelques conseils et règles de comportement importantes pour les utilisateurs de stations relais, qui sont en fait tout à fait évidentes, mais qui sont malheureusement trop souvent ignorées :

  • Laisser des pauses de commutation
  • Noms et indicatifs d'appel
  • Laisser entrer les stations appelantes
  • Faire preuve de modestie, de politesse, d'amabilité
  • Ignorer tout simplement les perturbateurs

Ces règles de comportement sont bien sûr valables pour tous les relais. Le dernier point en particulier est souvent négligé. Une fois qu'un brouilleur s'est « installé » sur un relais et qu'il a pu, grâce à la puissance de son signal, obtenir quelques « succès de brouillage », il est difficile de se débarrasser des brouilleurs tenaces. Il est donc particulièrement important de ne pas réagir aux perturbateurs. Ce n'est qu'à ce moment-là que les perturbations deviennent ennuyeuses et que le phénomène s'arrête. Mais si le perturbateur fait l'expérience que son action a de l'effet, qu'il devient lui-même le sujet de conversation des stations qui parlent sur le relais, voire qu'on s'adresse à lui, un perturbateur se sent confirmé dans son comportement et renforce ses activités.

Deuxième site de Leeran sur le silo Agravis, entre autres DB0LER Toit avec de bonnes possibilités d'antennes

Plus que la FM - la diversité des modes de fonctionnement

Un relais FM est techniquement capable de transmettre d'autres modes de fonctionnement. Il est ainsi possible de libérer certaines stations relais pour des modes d'exploitation spécifiques. Par exemple, un relais peut apporter beaucoup de plaisir aux amateurs du mode SSTV (Slow Scan Television). Les relais ATV requièrent un effort technique plus important, tant au niveau de la station relais elle-même que du participant. ATV est l'abréviation de radio-télévision amateur. On distingue l'ATV analogique et l'ATV numérique (DATV = ATV numérique). Les relais ATV analogiques convertissent généralement un signal ATV avec image et son sur une autre bande, souvent sur les bandes 23 et 13 cm.

L'art du couplage de relais étendu

Le couplage de deux ou plusieurs relais FM, lorsqu'il est utilisé correctement et avec la discipline radio nécessaire, a pour effet d'augmenter énormément l'attractivité de la radio à relais. Il ne limite pas l'exploitation radio locale sur les relais impliqués, car l'exploitation locale sur le relais a toujours la priorité. Toutefois, en cas de couplage de plusieurs relais, l'utilisateur peut rapidement se retrouver dans l'embarras. Une solution possible est le couplage à la demande. Dans ce cas, l'utilisateur du relais décide à quelle station relais il souhaite être couplé ou connecté. Cela se fait par une séquence de tonalités DTMF à deux chiffres.

Toutefois, l'agence fédérale des réseaux BNetzA exige que chaque couplage de relais puisse être désactivé à distance. Il convient de noter qu'il faut faire la distinction entre plusieurs types de couplage de relais : la méthode la plus ancienne et la plus simple utilise une liaison radio directe entre les stations relais. Actuellement, les relais FM sont couplés entre eux au moyen de serveurs dédiés via Internet ou, comme par exemple dans le Nordwestlink, via le HAMNET, « l'Internet des radioamateurs ».

De la place pour plus d'une station relais Travailler sur le relais

Comment utiliser Echolink pour les connexions globales

Émettre dans le monde entier, avec une station fixe VHF, un mobile ou une radio portable ? Dans la zone de couverture d'un relais FM avec connexion Echolink, cela ne pose aucun problème ! Cela ne diffère pas de tout autre contact radio via un relais FM, pour autant que quelque part, via Echolink, un participant se soit connecté à ce relais FM et ait lancé un appel général. Ils attendent simplement quelques secondes la pause de commutation un peu plus longue et répondent comme d'habitude à l'appel CQ. Le relais connecté à Echolink fera tout pour que vous soyez entendu par votre interlocuteur.

La situation est un peu différente si vous agissez vous-même et que vous établissez une connexion via Echolink à l'aide de votre radio et du relais FM afin d'émettre un appel CQ sur un autre relais FM sélectionné. Pour ce faire, votre radio a besoin de la fonction DTMF. Le DTMF est basé sur l'envoi simultané de deux tonalités définies avec précision et leur décodage à la fin de la ligne de transmission afin d'exécuter une fonction avec cette information.

Echolink attribue des numéros de nœuds (node = nœud) qui identifient de manière univoque chaque participant à Echolink - il peut s'agir de radioamateurs ordinaires, d'un lien ou d'un relais FM. Par exemple, si vous tapez la séquence de chiffres correspondante sur le clavier DTMF, le relais FM ou l'Echolink proche établit une liaison avec la station souhaitée. Si la station radioamateur ou le relais appelé n'est pas QRV, vous entendrez le message « Not found » (non trouvé). Le numéro de nœud a la même fonction que le numéro de téléphone lors d'une conversation téléphonique. Mais comment connaître le numéro de nœud des relais et des utilisateurs ? Sur la page d'accueil d'Echolink, on trouve, à côté d'une liste de commandes, avec les commandes des utilisateurs sous « Current Logins », une liste des stations Echolink actuellement connectées. Outre l'indicatif d'appel et une brève description, le numéro de nœud est indiqué. Si un numéro de nœud est inconnu, la station n'est actuellement pas « en réseau ». Notez que chaque sysop est libre de modifier les séquences de commande et de bloquer des commandes. Sous l'option « Status » de la page d'accueil, on accède à une autre liste d'échos qui, outre le numéro de noeud, donne d'autres informations comme le locator, la fréquence d'entrée, des indications sur l'antenne et l'état des liens des stations. La fonction de recherche proposée en haut de la page HTML est intéressante : si l'on y entre son propre locator, on obtient une liste de toutes les stations écholink dans un rayon d'environ 200 km.

Phare de Campen, emplacement DB0ET

Plus d'utilisation pour une communication vivante

Un aperçu de ce que sera l'avenir de la radio relais s'impose. Malgré toute la perfection atteinte par le réseau de radiocommunication par relais, nous devons garder à l'esprit une évolution : L'offre techniquement exigeante et sans cesse croissante des relais devrait également conduire à une utilisation constante - idéalement croissante. Dans le cas contraire, aussi paradoxal que cela puisse paraître, le nombre croissant de voies de communication possibles entraînera une perte croissante de la parole. Alors, prenez le micro et faites un vrai QSO au lieu de confirmer la diffusion le dimanche.

Référence de la source :

Wöste, M., DL1DMW. : Relaisfunk für Einsteiger, Sonderheft « amateurfunk2007 », p. 28-32. vth, Verlag für Technik und Handwerk, Baden-Baden.

Photos :

VFDB e. V., OV Leer, Z31

Septembre 2024, Alfred Klüß, DF2BC

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