當 LoRa 遇上高空3萬米的探空儀

m_rx2


前言
過往介紹過的探空儀訊號接收,皆以 SDR 手指在電腦上完成。近月見有一可在 Android 平台運行的 App ,名為 MySondy Go可解本地的探空儀 RS41,當然要試一下。

mysondy_go

Why MySondy Go
IZ4PNN 開發,以 LoRa module 接收,並透過 BluetoothAndroid 設備連結,將資料顯示在屏幕上。

官網提供詳細資料。

官網連結 : https://mysondy.altervista.org/mysondygo.php

What is LoRa ?
Semtech 發明的新一代通訊技術,以長距離,低功耗為賣點。主攻在 ISM band 三頻段內作為 IoT 各種 sensors 的通聯。

LoRa-logo

Courtesy of Semtech.com


話雖很美好,但代價是只支援低速,短訊息而已。Sensors 的數據傳輸一般也是這種,這也和 ham 界的 aprs 訊息量類似。

LoRa_Why_Range

Courtesy of Semtech.com


由於 ISM band 中的 433MHz 鄰近 UHF ham band,一些 region 己倡議在 433.775MHz,433.900MHz* 作為 LoRa-APRS 之用。

* 留意這兩頻不在本地 UHF Ham Band 內。

APRS 在本年三月份公布的 ver1.2 規格中,也將 L& 定為 LoRa iGate 之用。

LoRa_aprs_map

L& stand for LoRa IGate

實驗準備

以一支援的 LoRa module,按官網 pdf 說明下載 FW 即可。但留意幾點:

SemtechLoRa 芯片支援頻率由 150M-960M,但仍需外圍零件配合,所以一般 module 分為 433,868,916M。這個實驗我們必需使用和探空儀最近的 433M

這些 module,不外是 LoRa+ESP32 的合體。有點硬件知識的,懂自行接線到相關 IO 的,應也可用。

天線方面,跟 module 的是 433M 的。ham 一般都會有 U band 天線,用回 U band 天線效果較佳。

m_buzz


我則按官網的附加資料,在 io4Gnd pin 接上 buzzer

MySondy Go 開啟後到設定行 callsign (整個實驗不涉發射,沒設也沒所謂,設了,module 開機會顯示 callsign 而已)。並在主畫面下方的 control panel set,設定探空儀類型,頻率等。

m_callsign

相對之前介紹過的電腦 program,準備輕鬆得多。


實戰

整個組合配上 TH-F7 作訊號監聽用途。

m_display


仍舊是約晚上 718 分,先由 TH-F7 聽到 RS41 的訊號,很快 LoRa 上的 displayMySondy Go 也顯示了探空儀的位置,serial no 資料。這裡我們在 App 上作一次 tune (心安而已,其後知道效果不大,因接收能力太強)


m_rx_app


這也一併將 BUZ 改為 4App 會重新啟動。問題來了,每秒響一下,非常大聲好似鬧鐘咁,唯有馬上改回 0 disable 左佢。

mysondy_go_setup

一切很美好,但有過往接收的經驗,就會發現沒有探空儀上的氣象 sensor 如溫度,大氣壓力資料。有點可惜。


一直到八點左右,TH-F7 的訊號開始明顯轉弱,我也將原本module 上的拉桿短天線轉為 MD-380 跟機送的 U band 天線。個訊號即強左一截。m_long_ant

再過一會 TH-F7 已沒音訊,LoRa module 仍舊強頑地的接收。這次探空儀升到 31608m 才下墜。

31606m

9:35分,仍在 6125m 以每秒約 4m 的速度下降。

m_cover_all


按這個速度應半小時後落地,天寒地凍根本沒預算玩到咁夜,執野走人。

後記

據過往經驗,SDR 手指不能解碼後約 10-20 分鐘後左右,TH-F7 也轉為沉默。然而 LoRa 幾乎不受影響。有比較之下,SDR 手指的接收能力實相當有限(以接收探空儀計)。

我一向拿來做膽的 TH-F7,我對她的接收能力也很有信心。但探空儀明明在頭上3萬幾米,但就是沒訊號。這可能和天線有關,用 Yagi 指向天應有幫助。

m_800m

今次實驗是上了一課,見識 LoRa 的勵害。

LoRa 用在 APRS 上,以改善接收不佳,起用 module 可省回一發射機,設立 LoRa IGate 也將是今後的重要課題。

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開箱文: antenna tuner ATU-100 試用記

atu_14M_wire


前言

最近購入一台 antenna tuner,為我的朝行晚拆的 HF 電台補了最後一塊 puzzle


Why ATU-100

業餘的,買一台商品化的 tuner 回來,擺多過用,有點不值。

自組的,ATU-100 是一個開源方案,由 N7DDC 開發。會銲接砌東西的同好應不會陌生。作者將完整的線路圖,FW 以至 PCBGerber 放到 GitHub

Link: https://github.com/Dfinitski/N7DDC-ATU-100-mini-and-extended-boards

最新 FW3.2


方案需好,PCB 也早已不值錢了,RMB50 十塊還包郵。困難在於那幾個 toroid T68-2 難尋。網上是有 kits,但承 Facebook 所述,外國同好說那些國內 kits磁環不是原裝也不合規格,損耗不少功率。

T68-2  F4HTQ twitter

courtesy of F4HTQ twitter

Kits 雖是平,但無理由花錢花時間砌件垃圾出來,還要張羅一個外殼回來。其他成品的,不是加了用不著的如內置鋰電,就是送一大堆掣,我不喜歡。

最近,發現了國內同好 BH3SAP 的版本,小巧並可手/自動tune,可玩性強。價錢大眾化 RMB330,和對方溝通,也保證 toroid 是原裝貨,遂買了一 set 回來見識。


set主機連電源線

atu-100



size 只約兩張半八達通咭,沒有內置電池,很輕巧。

atu_size


做工公整,目測那幾枚 T68-2,漆油平均應是正品。

atu_internal

atu_toroid


PCB 前的 Auto,已引到 rear 面板 power jack 下面。起初以為那是 reset 掣。

atu_auto

atu_auto_button

按下後,oled 功率讀數 PWR 後會有一點顯示以茲識別。

atu_lcd_LC2



PCB
左方預留了一個凹位,應是預用家自行加進鋰電,PCB 也預留了零件位,自行銲上預設的升壓 circuit 即可。無需自行改裝加仔板。

atu_bat



留意 antenna 輸出端側的紅黑 香蕉插是接 wire 天線,不是電源輸入。

atu_bananna



測試

串上 SWR meter,接 dummy load,看一下各頻率的讀數和 SWR meter 是否一致。

atu_14M_dl

14MHz


各頻讀數和 SWR meter 相若。


atu_50M_dl_nogood

50M 唔多掂,雖說規格是1.8M-30M,但原作者說 50M 也應 ok。實測不然。


家徒四壁,沒有 HF 天線。這時那兩個蕉插用得著。接上兩條約 10米電線,連巴倫也省回。

atu_wire


atu_14M_wire

14M


atu_24M_wire

24M

我較喜歡自動 tune,一輪 relay 啪啪聲後,SWR tune 在合理水平。

50M 仍是不理想,不是沒反應,就是讀數偏差大。方案規格是 1.8M-30M,不強求。


這些小型天調,預你 field day 用。到鴨街見到這款工具盒,雖有點貴,但 size 剛好。

atu_box1


atu_box2


總結

用料札實,這個價錢這個 size 這個 performancevery good

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