Wstęp
Kilka miesięcy temu miałem taką rozkminę że gdy nie używam swojego radioshacka to moje anteny na dachu w zasadzie to się marnują. Ja nie korzystam, nikt nie korzysta 🤔, ale też posiadam dwa dongle RTL-SDR V3 oraz V4, mam kilka mikrokomputerów raspberry oraz bardzo dobre połączenie z internetem.
Zrozumiałem że brakuje mi „czegoś” co będzie domyślnie łączyło fider z anteny X200 z fiderem radiostacji w moim punkcie łączenia kabli a w przypadku gdy zaczne używać radiostacji będzie w stanie przełączyć fider z anteny X200. Poszukałem trochę po sieci i znalazłem bistabilne przekaźniki zatrzaskowe firmy Transco które według specyfikacji potrafią przełączać pod obciążeniem do 240W w zakresie od 0-18GHz. Są one zatrzaskowe – po podaniu krótkiego piku napięcia 24V DC na cewkę uzwojenia przełączają się na wyjście A lub B i pozostają w tym stanie nawet bez napięcia sterującego.
Zakupiłem dwa takie przekaźniki i przemierzyłem w domu pod nanoVNA i wynik był bardzo zadowalający, sygnał RF w paśmie 2M jak i 70CM niczym nie różnił się przed i za przekaźnikiem tak więc uznałem że pomijając marginalne tłumienie samych złącz sam przekaźnik nie wpływa praktycznie w ogóle na sygnał.
Przekaźniki te mają też linie feedbacku która jest zwarta do masy lub nie w zależności od stanu położenia dźwigni mechanizmu w przekaźniku. W tym momencie zrozumiałem że przekaźniki będą przy moim punkcie łączenia kabli natomiast przy radioshacku potrzebny jest sterownik który będzie tym zarządzać
Logika
Sercem sterownika jest mikrokontroler ESP32 z WiFi, linią transmisyjną między sterownikiem a przekaźnikami jest skrętka komputerowa kat 6 ekranowana folią i siatką. Domyślnie po podłączeniu zasilania sterownik robi selftest czyli ustala sobie w jakim stanie są przekaźniki, sprawdza czy przełączanie na wyjście A i B działa poprawnie i ustawia jest w stan A czyli mostkuje anteny do odbiorników RTL-SDR. Jeśli napotkałby jakiś problem zasygnalizuje to czerwoną diodą oraz komunikatem na wyświetlaczu. Jest to znak dla operatora że nadawanie jest w tej chwili zabronione i trzeba sprawdzić co się stało.
Sterownik czuwa i gdy wykryje na wejściu swojej sondy napięcie 13.8V z zasilacza radiostacji to przełącza oba przekaźniki KF oraz UKF (tak antenę KF również przełączam nim) na wyjście B tym samym odłączając sygnał od odbiornik SDR i podając go w stronę radioshacka. Dodatkowo z racji tego że ESP32 posiada WiFi to wysyła request API do oprogramowania OpenWebRX który wyświetla plansze informującą potencjalnych słuchających że teraz ja używam anten i słuchanie w tej chwili jest niemożliwe. Odwrotna sytuacja dzieje się gdy wyłącze zasilacz radiostacji. Stan przekaźników wraca na wyjścia A + request api
Oprócz tego na panelu sterownika niezależnie od tego jaki jest stan pracy zasilacza można przełączyć tryb pracy z auto na manual i ręcznie ustalić stan wyjść przekaźników. Po przełączniu spowrotem na tryb auto sterownik poprzełącza przekaźniki tak jak wynika to z aktualnego stanu zasilacza radiostacji.
Przy każdym przełączeniu sterownik odczytuje linie feedbacku z przekaźnika. Jeśli cokolwiek będzie nie tak niezależnie od trybu auto/manual to wyrzuci bład na ekranie i zaświeci się dioda błędu
Płytka PCB
Z pomocą mojego przyjaciela Kamila został stworzony projekt płytki drukowanej sterownika którą będę mógł umieścić w obudowie przy radioshacku na razie w plastikowej bo taką miałem, jakby były problemy z zakłóceniami to użyłbym metalowej ale nie było tak więc został plastik. Posiadam drukarkę 3D tak więc panel przedni i tylni obudowy został zaprojektowany jako model 3D i wydrukowany już z odpowiednimi otworami montażowymi zamiast wycinać w plastiku
OpenWebRX+
Software SDR składa się z dwóch elementów u mnie. W domu mam Raspberry Pi 3B+ na którym faktycznie nie ma oprogramowaia OpenWebRX+ ale to tutaj faktycznie są podłączone dongle RTL-SDR V3 oraz V4. Malinka ma na sobie tylko sterownik od rtla, streamer rtl-tcp oraz serwer kodeków dla dla niektórych emisji. W postaci strumieni IP około 80 Mb/s danych zebranych z eteru leci do właściwego serwera „w chmurze” na którym stoi już właściwy serwer OpenWebRX i obrabia te strumienie prezentując dźwiek, oraz waterfall w postaci już dobrze znanego interfejsu graficznego. Serwer ten korzysta również z serwera kodeków na malince odwołując się do niego również po sieci.
Dodatkowo serwer na którym stoi SDR pełni też funkcję iGate R& dla systemu APRS oraz jest kolektorem ramek dla systemu PSKReporter
Dostęp do WebSDR
Jest dostępny publicznie pod https://sdr.sp4dkf.pl , jeśli nie korzystam z swojego radioshacka w domu.
- Lokalizacja: KO13nc tj. Miasto Białystok – Zachód
- Wysokość anten: 12m nad poziomem gruntu, 140 m. n.p.m
- Antena VKF/UKF: Diamond X200
- Antena KF: randomwire około 12m druta *
- Odbiornik VKF/UKF: RTL-SDR V4 + filtr pasmowo-zaporowy na broadcast FM
- Odbiornik KF: RTL-SDR V3 + filtr pasmowo-zaporowy na broadcast FM
* antena KF przeznaczona głównie do odbioru ramek cyfrowych i oceny propagacji na mapie, raczej nic sensownego na niej nie słychać. Podczas pracy stroje ją skrzynką cg3000 natomiast w stanie gdy korzysta z niej SDR jest to prostu kawałek druta
Fotki z projektu
