Antennista aisille

Oma ammattitaitoni liittyy enemmän UHF-taajuuksilla tapahtuvaan radioliikenteeseen, mutta ainoa ero on aallonpituuksissa. Jos antennit asennetaan molemmat maston huippuun vierekkäin, keksin ainakin kaksi mahdollista häiriömekanismia.

Ensimmäinen on se, että VHF-radion tulopuoli menee todennäköisesti särölle lähettävän AIS:n signaalista ja sitä myöten varsinaisten VHF-viestien vastaanottokyky heikkenee. Englanninkielinen termi tälle ilmiölle on receiver desensitizing. Lähettävän AIS:n teho on nopean googlauksen perusteella 2W lähettimestä. Riippuen kaapelista, sen pituudesta ja antennin pituudesta ja sitä myöten sen suuntaavuudesta/vahvistuksesta, on antennista ilmaan lähtevä teho todennäköisesti jonkin verran vähemmän. Mutta joka tapauksessa vastaanottava antenni on niin paljon lähempänä kuin mitä normaalisti oletetaan olevan, joten tuo desensitizing saattaa hyvinkin tapahtua. Sama mekanismi toimii varmasti myös toiseen suuntaan. Eli kun puhut VHF:ään, menee AIS:n vastaanottopuoli tod.näk särölle. Varsinkin kun normaalin VHF:n lähetysteho, 25W, on huomattavisti enemmän kuin tuo AIS:in 2W.

Toinen ilmiö koskee kahta samaan aikaan lähettävää antennia/lähetintä. Kun lähettävät antennit ovat lähellä toisiaan, "kuulevat" lähettimien vahvistimet myös tuon toisen lähettävän signaalin. Ja koska lähettimien vahvistimet ovat (aina jossain määrin) epälineaarisia, syntyy niissä keskeismodulaatiosäröä, eli lähettimet rupeavatkin lähettämään varsinaisten taajuuksiensa lisäksi myös muilla kahden alkuperäisen taajuuden summa- ja erotustaajuuksilla. Englanninkielinen termi on intermodulation distortion, jos joku haluaa googlata lisätietoa. Käytännön haitta saattaisi olla esim. se, että lähietäisyydellä olevien muiden veneiden kyky vastaanottaa VHF-viestejä heikkenee sinun tuottamasi häiriösignaalin takia.

Nämä ovat nyt ainakin joissain määrin teoreettisia pohdintoja, mutta ilmiöt ovat ihan todellisia. Se, esiintyvätköisi ne käytännössä, vaatisi hieman enemmän lähtötietoja ja pohdintaa. Mutta ihan teorian pohjaltakaan en lähtisi asentamaan kahta antennia maston huippuun.

Samaa antennia käytettäessä tietysti pitää olla antennisplitteri, joka kytkee toisen pois toisen lähettäessä. Tavallisimat splitterit soveltuvat vain vastaanottavalle AISille, mutta on myös lähettävälle sopivia.

Alkuperäinen kysymys koski lähettävää B-luokan AISia. Sille varmaankin on parasta hankkia splitteri, jotta pienelläkin teholla muut näkevät riittävän kaukaa ja itse näkyy Marinetrafficissa, jos sitä kaipaa.

Vastaanottoon mielestäni riittää hyvin matalalla oleva antenni. Omassa veneessä on tällainen https://www.sxk.se/sites/default/files/old/tekniska/btf/navigation/vhfant.htm teipattuna vessan ja takaboksin väliseen seinään. Kyllä sillä laivat näkyy vähintään 5 mpk päästä, usein 10-20 mpk. Mielestäni aivan tarpeeksi kaukaa.

Muistan tuon Osmo A. Viion radiokirjan, sillä isälläni oli myös sellainen ja minäkin sitä selailin, vaikka en vielä tuolloin ollut aihetta täysin sisäistänyt.
Tuosta antennien toistensa lähelle sijoittamisesta on juttua myös nykyisessä Rannikkolaivurin VHF - Radioliikenneoppaassa, jonka tutkimalla voi sitten mennä sitä SRC tenttiä suorittamaan.

Minulla on tuommoinen antennisplitteri https://www.joostenwatersport.nl/splitter-easy-dvbt-voor-tv-vhf-radio-a024 (tosin monta vuotta sitten ostettu svb:ltä) johon olen kytkenyt lähettävän aissin, vhf:n ja fm radion. Hyvin toiminut eikä tarvita useita antenneja. Antenni mastonhuipussa 19.2 m.

Tunari1 kirjoitti:

Minulla on tuommoinen antennisplitteri https://www.joostenwatersport.nl/splitter-easy-dvbt-voor-tv-vhf-radio-a024 (tosin monta vuotta sitten ostettu svb:ltä) johon olen kytkenyt lähettävän aissin, vhf:n ja fm radion. Hyvin toiminut eikä tarvita useita antenneja. Antenni mastonhuipussa 19.2 m.

Lue lisää

Miten erotat tuolla AIS:in ja VHF:n? Splitterissä on vain yksi lähtö VHF:lle ja sen takana kaksi lähettävää laitetta. Onko AIS:ssa oma splitteri ja lähetys kahden splitterin läpi? Itse purin vastaavan splitterin pois, kun lähettävä AIS tuli mukaan. Siinä AIS:ssa on splitteri ja lähtö myös FM-radiolle.

eiihanjakeluun kirjoitti:

Miten erotat tuolla AIS:in ja VHF:n? Splitterissä on vain yksi lähtö VHF:lle ja sen takana kaksi lähettävää laitetta. Onko AIS:ssa oma splitteri ja lähetys kahden splitterin läpi? Itse purin vastaavan splitterin pois, kun lähettävä AIS tuli mukaan. Siinä AIS:ssa on splitteri ja lähtö myös FM-radiolle.

Lue lisää

No ei se tietysti tuolla onnistu. Vastaava toimiva on easysplit OCB, mutta noita ei enää valmisteta. Aika harvassa ovat lähettävälle AISille tarkoitetut splitterit ja maksavat n. 300 €. Halvemmalla pääsee ostamalla lähettimen sisäisellä splitterillä.

Joakim1 kirjoitti:

No ei se tietysti tuolla onnistu. Vastaava toimiva on easysplit OCB, mutta noita ei enää valmisteta. Aika harvassa ovat lähettävälle AISille tarkoitetut splitterit ja maksavat n. 300 €. Halvemmalla pääsee ostamalla lähettimen sisäisellä splitterillä.

Lue lisää

Joo, yritin muistella minkälainen splitterini on ja tuo näytti nopeasti vilkaistuna samalta. Hämmästelinkin laitteen hintaa kun muistaakseni omani maksoi juurikin noin 300 e. Pahoitteluni.

Tunari1 kirjoitti:

Minulla on tuommoinen antennisplitteri https://www.joostenwatersport.nl/splitter-easy-dvbt-voor-tv-vhf-radio-a024 (tosin monta vuotta sitten ostettu svb:ltä) johon olen kytkenyt lähettävän aissin, vhf:n ja fm radion. Hyvin toiminut eikä tarvita useita antenneja. Antenni mastonhuipussa 19.2 m.

Lue lisää

Tämä splitteriasia onkin mielenkiintoinen ongelma, kun mukaan kuvioon tulee lähettävä AIS. Jos joku löytää pohdinnastani hölmöyksiä, niin korjatkaa ihmeessä…

Se, mikä edellisessä viestissäni unohtui mainita on, että yleensä radiovastaanottimien signaalitiessä on ensimmäisenä antenniliittimen jälkeen passiiviset yli- ja alipäästösuotimet joiden tarkoitus on estää toimintakaistan ulkopuolisten taajuuksien pääsy vastaanotin- ja lähetinpiireihin. Tarkoituksena tietenkin estää niitä aiheuttamasta häiriöitä. Meri-VHF ja AIS toimivat kuitenkin niin lähekkäisillä taajuuksilla, etten usko suotimien voivan olla tarpeeksi jyrkkiä ollakseen merkityksellisiä.

Antennin splittaaminen kahdelle vastaanottavalle laitteelle on melko helppoa. Yksinkertainen passiivinen 1:2 splitteri aiheuttaa 3dB:n häviön kumpaankin lähtöön jonka voi joko olla kompensoimatta (puhtaasti passiivinen splitteri), tai kompensoida aktiivisilla 3dB vahvistimilla splitteripiirin jälkeen.

Kahden radiolähettimen yhdistäminen samaan antenniin ei olekaan sitten niin yksinkertainen juttu. Viitaten aikaisempaan viestiini, muodostuu ongelmaksi keskeismodulaatiosärö. Jos kaksi, samaan aikaan lähettävää laitetta yhdistettäisiin yksinkertaisella passiivisplitterillä, olisi niiden välinen erotus splitterissä vain 3dB:tä. Jolloin lähetettävät signaalit vuotaisivat merkittävästi toisiinsa ja lopputulos olisi jälleen keskeismodulaatiosäröä. Tämän takia vekottimen, jota englanniksi kutsutaan nimellä "antenna combiner", pitää yhdistää signaalit niin, että tulojen välillä on mahdollisimman suuri eristys. Tämä tehdään yleensä käyttämällä ns. Wilkinson power dividereita (https://en.wikipedia.org/wiki/Wilkinson_power_divider). Niin kuin splitterissäkin, on 2:1 combinerissakin 3dB:n häviö. Esim. VHF:n lähetysteho tippuu siis ~25W -> ~12,5W. Tämä hukkatehohan muuttuu lämmöksi, joka pitää siirtää pois. Eli joko iso jäähdytysripa tai tuuletin. Jos tavoitteena on maksimaalinen lähetyksen kuuluuvus, pitäisi ylimääräiset häviöt tietenkin kompensoida 3dB vahvistimella summauksen jälkeen. Näillä tehoilla tuollainen vahvistinpiiri ei ole ihan halpa/pienikokoinen.

Jos vastaanotto ja lähettäminen tapahtuisivat erillisillä antenneilla, olisi homma yksinkertaista. Vastaanottoantenni syöttäisi splitterin kautta sekä VHF:n, että AIS:in vastaanottopiirejä. Ja lähetyspiirit menisivät combinerin kautta erilliselle lähetysantennille jonka pitäisi vain olla tarpeeksi kaukana vastaanottoantennista. Mutta kun ainakin huviveneilijöiden VHF:t ja AIS:t tuppaavat olemaan simplex-laitteita, eli käyttävät samaa antennia sekä vastaanottoon, että lähettämiseen.

VHF itsessään toiminee siten, että kun tangenttia painetaan, kytkeytyy vastaanottopiiri irti antenniliittimestä ja lähetinpiiri taas antenniliittimeen. Ja kun tangentti päästetään ylös, kytkeytyy lähetinpiiri irti ja vastaanottopiiri kiinni. AIS toimii vastaavasti, mutta tietenkin automaattisesti siten, että lähetys tapahtuu jonkin aikavakion välein. Tuo aikavakio näyttäisi riippuvan B-luokan AIS:eissa vauhdista ja A-luokan AIS:eissa vauhdista ja siitä muuttuuko kurssi vai ei. 3 minuutista muutamaan sekuntiin.

Mitä tapahtuu kun nämä kaksi laitetta pitäisi yhdistää samaan antenniin? Silloin kun molemmat laitteet vastaanottavat, ei ongelmaa ole. Normaali splittaus toimii. Mutta entäs silloin kun toinen tai molemmat laitteet lähettävät? Totuustaulukon mukaan homman pitäisi mennä niin, että jos molemmat lähettävät, toimisi vekotin combinerina ja jos taas vain toinen laite lähettää, niin toinen haara pitäisi kytkeä irti jottei lähettävän laitteen signaali päädy toisen vastaanottopiiriin.

Hinnan ja fyysisen koon puolesta en usko, että esim. ketjussa mainittu easysplit OCB sisältäisi aitoa combineria. Vaan systeemi perustunee (manuaalinkin perusteella) ideaan, jossa haistellaan sitä, lähettääkö joko VHF tai AIS, ja kytketään sitten toinen laite irti antennista lähetyksen ajaksi. Ja VHF:llä on prioriteetti AIS:iin nähden. Tuohan tarkoittaa sitä, että AIS ei lähetä tai vastaanota silloin kun VHF lähettää. Ja vastaavasti VHF ei vastaanota silloin kun AIS lähettää.

Se, onko tämä ongelma (esim. DSC-viestien vastaanoton suhteen) jääköön jonkun muun pohdittavaksi. Itselläni ei ole tästä omakohtaisia kokemuksia. Tässä vaan näyttäisi olevan se (valitettavasti) yleinen tilanne, jossa huviveneilijöille myydään ratkaisu ongelmaan kertomatta, mitä kompromisseja siitä saattaa seurata.

Jos jollakulla sattuisi olemaan ensikäden tietoa siitä, miten nämä asiat hoidetaan esim. ammattimerenkulussa, olisin kiinnostunut siitä kuulemaan. Suomessa näyttäisi olevan Promarine Oy -niminen yritys joka tekee aiheeseen liittyviä vermeitä ammattimerenkulun käyttöön. Nopealla katsauksella en löytänyt heidän tuotevalikoimastaan mitään sellaista, joka olisi tarkoitettu suoraan tähän tapaukseen.