מכשיר קשר לאירועים והפקות

מכשיר קשר הינו מקלט-משדר המאפשר להעברת אינפורמציה של דיבור או נתונים מוצפנים בין קבוצת משתמשים הנמצאים בנקודות מרוחקות זו מזו באמצעות גלי רדיו. התנאי לקיום קשר משותף הינו שקבוצת מכשירי הקשר תקיים קשר על אותו תדר רדיו ובמילים אחרות: על אותו ערוץ. ניתן לשלב ברשת  אלחוטית בין סוגים שונים של מכשירים, בתלות בדרישות השטח לעמידה בתנאי קשר נקי ורציף עבור מרחק נתון, כאשר הפרמטר העיקרי הקובע את טווח הקשר הינו עוצמת ההספק המוקרן מהאנטנה לאויר (EIRP- effective isotropic radiated power) ואופן התפשטות הגל במרחב.

מכשירי קשר משמשים גופים בתחומי ביטחון טקטי מבצעי הדורש רציפות קשר, לדוגמא: מד"א, מכבי אש, משטרה וצבא, חברות שמירה ואבטחה. בנוסף, שימושי ביותר במוניות, טיולי שטח והפקות אירועים.  גם בעידן הסלולאר והמירס, בעיתות חירום, כאשר אז נדרש באמת לתת מענה מבצעי, קורה לא אחת שלא ניתן לקיים שיחות סלולאריות, או דרך מירס מהסיבה הפשוטה שכולם מנסים להתקשר בו זמנית  דרך אותו  תא סלולרי והמערכת פשוט קורסת. מכשירי הקשר פועלים עצמאית מכשיר מול מכשיר, או דרך ממסר פרטי ובטווח תדרים שונה לגמרי, כך ממשיכה להתקיים תמיד רציפות הקשר בין  מכשירי הקשר. בנוסף, תופעה מוכרת בקרב ג`יפאים וטיילים, ישנם אזורים בארץ בהם יש חורי קשר ואין קליטה של החברות הסלולאריות, גם פה נותן מכשיר קשר איכותי מענה הולם. מכשיר הקשר מאפשר לשלוח מסר בהול מיידית ולקבל תשובה מהירה ללא צורך בהמתנה למענה כפי שקורה בשיחות טלפון. בטיולים בחו"ל ניתן לחסוך חסכון עצום תוך שיחות מקומיות באמצעות מכשירי קשר. כיום אף קיימים מכשירי קשר בעלי אופציית bleutooth המיועדים לקסדות של אופנועים. 

קיימות מספר קונפיגורציות, כמתואר להלן:

1. מכשירי קשר בלתי מקצועיים ופטורי רשיון הפעלה מטעם משרד התקשורת בעלי עוצמת שידור    מקסימלית של 0.5W
  מכשירים אלו הינם בעלי הביצועים הנחותים ביותר מהסיבה הפשוטה שעוצמת השידור המקסימלית    במוצא האנטנה של מכשיר הקשר הינה נמוכה באופן משמעותי ביותר ביחס למכשירים מקצועיים.  בנוסף-עצם השימוש בתדרים החופשיים לכלל הציבור גורמת לריבוי משתמשים ברמה ארצית על אותם  תדרים ולכן יתכנו במכשירי קשר אלו הפרעות וניתוקי קשר רבים באופן יחסי. לא ניתן לחבר אנטנה  חיצונית להגדלת טווח מאחר והאנטנה הינה אנטנה קבועה שלא ניתנת להסרה. ציוד קשר זה עובד    בתדרי PMR  בתקן  אירופאי -8 תדרים סה"כ והמאושרים לשימוש בישראל. בארה"ב קיים ציוד בעל אופי  דומה מבחינת הספק וביצועים, העובד לפי התקן האמריקאי הנקרא: FRS. תקן זה אסור לשימוש בארץ,  כמו כן, התדרים שבהם עובד מכשיר קשר מסוג FRS ,14 במספר, לא חופפים כלל  לתדרים של מכשירי  הקשר מסוג  PMR, אשר כאמור מותרים לשימוש, כך שלא ניתן בכל מקרה לקיים קשר בין שני סוגי  המכשירים.

2. סדרת מכשירי קשר מקצועיים, הדורשים רשיון הפעלה בעלות של כ-110 שקלים לשנה שלמה, או בעלות יחסית עבור חלק של שנה. העלות זניחה ביותר כלעומת עלות זמן אוויר של חברות סלולאריות. מכשירים אלה משדרים בטווחי הספק החל מ -4W  ב- UHF, או 5W ב - VHF , ועד  50W  ואף יותר. מכשירי קשר אלה יכולים להיות מכשירים נישאים ביד לטווח של מספר קילומטרים, ניידים לטווחים של 10-15km ונייחים  לטווחים של עשרות רבות של קילומטרים. קיימת אופציה לחבר את מוצא האנטנה של המכשיר לאנטנה חיצונית שתשפר משמעותית את טווחי הקשר האלחוטי.

3. ממסרי קשר עצמאיים, הדורשים גם הם רישיון הפעלה, אשר קולטים את מכשירי הקשר המשדרים בעוצמה נמוכה, ובאותו זמן ממתגים את האינפורמציה הנקלטת למשדר חזק המשפר את טווחי הקשר   משמעותית, ובכך מסייע להתגבר על מכשולים טבעיים, כגון חוסר קשר בתוך מבנים, בסביבה הררית ועוד.
בדגש על האנטנה החיצונית, על האנטנה להיות מתואמת לתדרי המכשיר, אחרת המשדר יישרף. קיימות אנטנות לתחום UHF,VHF וגם אנטנות DUAL BAND המשמשות מכשירי קשר המיועדים לעבודה ב UHF ו VHF  בו זמנית.
דוגמא לאנטנה נפוצה ל VHF וגם ל UHF הינה אנטנה ארוכה בעלת  5/8 אורך גל המיועדת  למרחקים ארוכים. גל הרדיו מתפשט למרחקים שווים באופן סימטרי סביב ציר האנטנה ( Top View   (  ובפרופיל אופקי נמוך (Side View).                                                                                            

אנטנה 1/4  אורך גל הינה בעלת עקום קרינה כדורי יותר ויעילה יותר לקשר במבנים רבי קומות למשל.  לעיתים קיים צורך לשפר את יכולת הקליטה והשידור של  הקשר האלחוטי לכוון מסוים. לצורך זה קיימות אנטנות כווניות המגבירות הן את יכולת הקליטה של אותות חלשים יותר ובמקביל משדרות בעוצמה רבה יותר מאנטנה כלל כוונית  לכוון הרצוי. כלל אצבע-ככל שזוית ההתפשטות צרה יותר הביצועים של האנטנה לכוון הרצוי יהיו משופרים יותר. לפיכך נודעת חשיבות לכוונון נכון של האנטנה בכיוון הרצוי בעזרת ציוד מדידה מתקדם קיימות אנטנות פיברגלס מוקשחות לתחנות בסיס לכל טווחי התדרים וההגברים הרצויים.

אנטנה חיצונית למכשיר קשר ניתנת להתקנה על משטח פח, מכסה בגאז`, בסיס מגנטי שאינו מצריך קידוח של חור למתקון בסיס האנטנה, על תורן  ועוד.                                   

בנוסף - מסווגות אנטנות למכשירי קשר לפי ההגבר שלהן, היכול לנוע בין הגבר 0DB (במקרה זה ההספק המוקרן לאוויר זהה להספק במוצא אנטנת מכשיר הקשר ) לבין הגברים של 3DB-7DB  ואף יותר. למעשה, כל 3DB  הגבר של אנטנה מכפילים באופן מעשי את עוצמת ההספק המוקרן לאוויר ומשפרים כתוצאה מכך באופן משמעותי את טווחי השידור והקליטה של מכשיר הקשר. אנטנה בעלת הגבר של 6DB , למשל, תשפר את עוצמת ההספק המוקרן *4 .

סיכום מתמטי של סך כל ההגברים והניחותים במוצא המשדר יתן את האפקט האמיתי הסופי (EIRP) של הספק המוקרן לאוויר (EIRP-effective isotropic radiated power).

ניקח מקרה: הספק מכשיר קשר במוצא אנטנה 1W= 30DBM, ניחות של  כבל קואקסיאלי המחבר בין מוצא אנטנה לאנטנה חיצונית: 0.5DB למטר אחד (נניח משתמשים ב-3 מטר כבל), הגבר אנטנה חיצונית 6DBi . ניחות שני מחברי אנטנה: 0.25DB  לכל מחבר, מתקיים: 
EIRP=30- (3*0.5) +6 – (2*0.25) = 33.5DBM=2.24W 
מתקבל הגבר הספק מ 1W  ל 2.24W  -מעל לפי 2 הספק מוקרן.
נניח שנצמצם את  הפסדי הכבל והקונקטורים  לאפס באופן תיאורטי כמובן, נקבל: EIRP=30+6=36DBM=4W

פועל יוצא מכך הינו שכל  חוליה בשרשרת התמסורת  בין מוצא המשדר לבין האנטנה החיצונית (כולל האנטנה החיצונית עצמה) חייבת להיות  עשויה מחומרים איכותיים שיגרמו לניחות מינימלי, רצוי מאוד תוצרת אמריקאית  מקורית של  אנטנות, מתאמי אנטנות, מחברים קואקסיאליים וקונקטורים. איכות הקשר הסופי נגזרת מאיכות החוליה החלשה ביותר בשרשרת. חובה להדגיש את חשיבות הנושא, כיוון שאנטנה טובה תפצה ואף תשפר פי כמה ביצועי משדר חלשים של מכשיר קשר. 

הגל האלקטרומגנטי המוקרן מהאנטנה נע בחלל לעבר המכשיר הקולט תוך ספיגת הפסדי דרך המושפעים מהמדיום דרכו נע הגל. ההתפשטות למרחק הגדול ביותר הינה בחלל הריק אך זה באופן תיאורטי בלבד. באופן מעשי הגל נע באטמוספרה  מעל פני שטח שונים ומושפע מגורמים רבים כגון מזג האוויר, האם מתקדם מעל ים או מעל יבשה, מכשולים טבעיים כגון בניינים גבוהים, הרים ואפילו עצים, גובה האנטנה מעל הקרקע, הגבר האנטנה, הספק המוצא של מכשיר הקשר ותדר השידור.

בהקשר זה ניתן למצוא לא פעם יצרנים של מכשירי קשר מסוג PMR, המשדר בעוצמה של 0.5W , המציינים יכולת שידור לטווחים של 10 ואפילו 15 ק"מ. באופן מעשי, מכשירים אלו יקלטו עם הרבה רעשים אפילו בטווחים של 200 מטר ולפעמים אף פחות מכך!!

דוגמא נוספת לחשיבות אנטנה חיצונית: נניח תחנת בסיס בעלת הספק 40W משדרת למכשיר נישא המחובר לאנטנה רגילה  (לא חיצונית). במקרה זה יתכן מאוד והנישא יקלוט את הנייח אפילו מטווח של עשרות  ק"מ, בהנחה שמכשיר הקשר הנישא בעל רגישות קליטה טובה, אך הנייח לא יקלוט את הנישא המשדר בעוצמה חלשה בהרבה.

קיימים עוד שיקולי תכנון רבים שקצרה היריעה מלפרט. מומלץ להתייעץ עם גורם מקצועי שיבטיח טווח קשר ואיכות קשר אלחוטי בהתאם לדרישה בשטח. צריך לזכור שחשוב לדבר בנימוס ולא לתפוס את הערוץ מעבר לנדרש. לעולם לא תדע מי עוד מאזין למכשיר הקשר מעבר לקבוצה שלך.

באדיבות דיפול תקשורת אלחוטית
 http://www.dipole.co.il/radio.asp   

מאמרים נוספים שיכולים לעניין אותך