Etäohjattava (wifi) antenninvaihtaja kolmelle antennille..

Remotea kasaillessa mökille tuli tarpeen päästä myös vaihtamaan antenneja etänä, tähän löytyy kyllä kaupallisia ratkaisuja mutta jokainen on toistaan hieman kalliimpi ja juuri alle 200€ on turha haaveilla mistään. LAN/Wifi-liitettävät vaihtajat toimivat yleensä vain paikallisverkossa, jolloin aseman verkkoon täytyy olla VPN-yhtyes tms.

Minulla kun on radion ohjaukseen/ääneen jne käytössä tuo Icomin RS-BA1 ohjelmisto joka sisältää äänen tunneloinnin jne ilman pakollista pääsyä lähiverkkoon, tuli mieleen miten tuon antenninvaihdon voisi ratkaista toisin.

Tuttu amatööri olikin rakennellut hieman samanlaista projektia omalle mökilleen ja sieltä tuli ideoita ja vinkkejä miten voisi lähteä hommaa toteuttamaan, kiitoksia näistä vaan @ Esa OH3FWF.

Loppuratkaisuksi tuli käyttää kaupallisia kotiautomaatiopalikoita modaillen, nyt pystyn ohjaamaan Nediksen pilvipalvelun kautta esim. puhelimella antennivaihtajaa, radion virtaa, aseman päävirtaa (ja seurata kulutusta) jne.

Radioaseman "kotiautomaatiota".

Wifireleillä ohjattava kolmen antennin vaihtaja edullisilla komponenteilla.

Osaluettelo:
K1-K5: JS1-12V AJS1311 (tms. rf-käyttöön soveltuva rele esim. RTE424012)
D1-D5: 1N4007 1kV DO-41
V1-V5: S10K140
W1-W2: Wifiohjattavat releet / rasiat tms. (2. esimerkki 3kpl)
12Vdc Virtalähde (2. esimerkki 3kpl)

K1-K3 RF-releet kytkevät Antennit 1 – 2 – 3, K4 ja K5 releitä käytetään vain ohjaukseen joten tässä voi käyttää mitä tahansa vaihtokoskettimen omaavaa 12Vdc relettä.

D1-D5 diodit sekä V1-V5 varistorit asennetaan K1-K5 kelojen kelan kärkien välille jännitepiikkejen ja rf-indusoitumisen estämiseksi.

Wifiohjaukseen omassa järjestelmässä 12Vdc kytkemiseen on käytetty modifioituja Nedis Smarhome-järjestelmän wifiin liitettäviä pistorasioita, näiden parempaa sähköteknistä osaamista vaativaa modifiointia en esittele tässä turvallisuus syistä.

Toinen vaihtoehto on että kolmen wifi-ohjattavan pistorasian perään asetetaan omat pienet 12Vdc virtalähteet joista omat syötöt vaihtajalle, ensimmäisestä ”päävirta” eli sähköt 12Vdc linjaan, toisesta K4 ja kolmannesta K5 releen kelalla.. Tällä esimerkillä rasioiden modausta ei tarvita mutta rasioita ja virtalähteitä tarvitaan kolme.

Ohjaukseen voi toki käytätä mitä tahansa wifi/lan tms. ohjattavia relebokseja minkä läpi voi ajaa 12Vdc jännitettä. Myös yksi mahdollisuus on tehdä ohjaus vaihtajan kanssa samaan boksiin tai erillinen ohjausboksi jossa kaksi kytkintä joiden avulla kytkennät suoritetaan ”mekaanisesti” eli käsikäytöllä. Tähän kelpaa lähes mitkä tahansa perus vipukytkimet, näiden läpi kun ei kulje kuin K1-K4 releiden kelojen käyttämä virta ja 12Vdc jännite.

RF-kytkentä on molemmissa esimerkeissä sama.

Toimintaperiaate 1. esimerkissä joka itselläni on käytössä:

Vaihtajaan virta päälle (12Vdc), W1 asennossa 0, K1 vetää ja kytkee 1 antennin aktiiviseksi.
- W1 päälle, K4 vetää, K1 kelajännite katkeaa, K2 vetää ja antenni 2 kytketytyy aktiiviseksi.
- W2 päälle, K5 vetää ja katkaisee K1&K2 kelajännitteet sekä kytkee K3 kelajännitteen
          -> K3 vetää, antenni 3 kytkeytyy aktiiviseksi.

Kun vaihtajasta katkaistaan käyttöjännite, kaikki releet palaavat 0 asentoon jolloin kaikki antennit ovat maadoitettuna. (Huom! Ei toimi ukkossuojauksena, maadoita kaapeleiden vaipat pihalla tai totaalinen poiskytkentä eli piuhat irti).

Alla kytkentäkaaviot Ohjaus + RF.

Valmis tuote, eikö oo komia, no ainakin se toimii.

OH6GZT Remotebox! - suunnittelusta toteutukseen...

Pienen takapihan ja alueen häiriöisyyden takia tullut tuo remote-aseman perustaminen usein ajatukseksi.. Vertikaalit ei toimi kotimaankusoissa ja kohinataso on aina aika voimakas. Noh, pitkän tuumailun jälkeen päätin viimein tarttua toimeen ja aloittaa rakentelun..

Ajatuksena: Etäohjattava Yaesu FT450AT ja antenniksi "tuplawindom" eli OCF-Dipoli neljällä viiksellä, sijoituspaikka tuolla muutaman kilometrin päässä erään OK-talon autotallissa..

Laitteisto/osaluettelo mitä olen käyttänyt, voi olla että jotain unohtui poiskin:
- 19" Laitekotelo
- 12VDC Poistopuhallin rittal-puhallinrungolla
- Yaesu FT450AT -radio
- MSE MS12xx- max 28A hakkurivirtalähde
- LDG AT-200 PRO2 antenniviritin (tämä poistunee lopullisesta kokoonpanosta)
- DELL USFF PC (Core i5 3GHz/8GB DDR3/128GB SSD), Kiitos Juha/Hamdata
- Roland USB-äänikortti koneen oman äänikortin lisäksi (integ. digille, roland phoneaudiolle)
- 2kpl "Galvaanisia erottimia" vekoyltä audiolinjoihin + kotelot ja 10k potikat yms..
- Huawei "saippuaboksimokkula" + elisa-saunalahti 50Mbit 4G julkisella IP-osoitteella (ei NAT)
- 5dBi 4G/LTE "halpispiiskat" vekoyltä
- RF-kuristimet 2x30 Ferroxcube CST19/11/12-3S4 (1=50ohm@25MHz) UTECi:lta
- Comet Antennas alipäästösuodin myöskin UTECin varastosta.
- Kotikutoinen "tuplawindom", 4-viiksinen ocf-dipoli "Wimon" 1:4 1kW balunilla
- Koksia, MMJ:tä, Mkemiä, maadotuskiskoa, miljoona snap-on ferriittiä yms. pikkuhilpettä.
- Schneiderin 0-1-katkaisija lampulla paikallisohjaukseen sekä merkkivalo
- 230V/9A kontaktori powerin ohjaukseen
- KM-Tronic USB-ohjattava verkkovirtarele

Softapuoli:
- Teamviewer - etätyöpöytä
- Linphone - Phone äänensiirtoon
- Hamradio Deluxe - rigin ohjaukseen & digitalmaster digimodeille sekä HRDLog logiohjelmisto
- WSJT-X + JTalert JT/FT-modeille.

Pari suunnittelukuvaa sähköpuolesta (antakaa anteeksi: paintilla piirrettynä, ei cadiä).

DC-sähköpuoli

 230AC sähköt

Remotesaitin tietokone siis on aina päällä (tähänkin miettinyt vähemmän sähköävieväksi ratkaisuksi Raspberry PI:tä, jonka kautta voisi WakeOnLanilla herättää tuon tehokkaamman koneen?)

Tuttava sai pelastettua roskalavalta muutaman 19" räkkileveydeltään olevan siistin laitekotelon, toi ne "jakoon" hacklabille niin nappasin sieltä itselleni yhden.

Kotelo ei syvyydeltään ole räkki-ATK:lle sopiva mutta tähän omaan tarkoitukseeni loistava. Kotelossa oli 19" räkkireunukset mihin saisi hyllyt kiinni, no niitä ei minulla ollut ja tarkoitus oli toteuttaa projekti mahdollisimman omavaraisesti pienellä budjetilla niin päädyin irroittamaan ko. kiinnikkeet. Niitä hiukan modifioimalla sain ne uudelleenkäyttöön hyllykannattimiksi..

Hyllyt sahailin kuviosahalla vanerilevystä about sopivan kokoisiksi, ei jaksanut lähteä hacklabille sirkkelöimään jolloin olisi toki saanut viivasuorat - ihan hyvä näinkin - ei tämä mikään esittelytuote ole..

Hiukan maalia hyllynpintaan ja kasaamista. Kaappiin asensin potentiaalintasauskiskon mihin kaikki laitteet saa kytkeä, samaan maadoitettu myös kotelon runko sekä ovikin. Lisäksi nappasin roskaläjästä rikkinäisen rittalin tuulettimen, jonka runkoon flektiksi vaihdoin sopivan kokoisen 12VDC puhaltimen. Sahasin koteloon reiän radion yläpuolelle ja sijoitin puhaltimen siihen puhaltamaan ilmaa ulospäin. Kotelossa on kohtalaisen reilusti aukotusta kyljissä niin korvausilmaa tulee kyllä tarpeeksi.

Laitteiden sijoittelussa päädyin siihen, että virtalähde ja PC sekä mokkula tulivat alimmalle hyllylle, rigi ylähyllylle. Rakenteluvaiheessa rigin kaverina oli LDG AT200 Pro2 tuneri, joka lopullisesta kokoonpanosta jäänee pois koska ei remotesaitin antenni vaadi noin "jykevää" tuneria, rigin oman tunerin pitäisi pystyä hoitamaan mahdolliset tunailutarpeet.

Phone ja digi-audiolinjoissa molemmissa purnukat missä tasonsäädöt
sekä galvaaninen erotus.

Antennilinjaan alipäästösuodin sekä RF-kuristimet molempiin päihin.

ALC/Tunerin jne. mittareiden tarkkailuun HRD-softan lisäksi webkamera

Koneen integroitu äänikortti digimodeille, erillinen Roland USB-äänikoira phonelle.

Nettiyhteys on toteutettu Elisa-saunalahden 50Mbits 4G-liittymällä. Modeemina huawein "saippuaboksi" jossa 2 ulkoista antenniliitäntää. Antenneiksi mokkulalle hain paikallisesta (VEKOY) parin edukkaita kollineaarisia ~40cm pitkiä 4G/LTE-piiskoja. Antenneissa oli 3m pitkät ohkaiset RG-letkut mutta lyhensin ne häviöiden minioimiseksi tarpeellisen pituisiksi ja mokuulaan sopivat liittimet päihin, ylimääräistä kaapeleihin jäi varoiksi ehkä 20cm.

Pingi yleisiin palveluihin kuten googleen pysyi samana, kohtalaisena 20ms. luokassa keskimäärin. Signaalivoimakkuus ja nopeudet sisään ja ulos kasvoi huomattavasti. Mokkula boksin sisällä, omalla pienellä piirilevyllä olevalla kuparilaatta-antennilla sai downia noin 20Mbps ja uppia ehkä 5, antennien kera toteutuu luvattu huippunopeus 50/20, bueno!

Asensin lisäksi oveen kytkimen, mistä powerin saa päälle paikallisesti ja merkkivalon, koska boksi on toiminnassa (aivan kun sitä ei metelistä kuulisi). Hacklabille hankittiin taannoin rolandin tarraleikkuri niin tottahan sillä leikkien piti ovi liimailla täyteen turhanpäiväisiä merkintöjä (everybody loves stickers right?!?). No, on sielä yksi EI turhanpäiväinenkin - nimittäin tuo ohjausjännitettä koskeva varoitus.

Viimeisenä mutta ei missään nimessä vähimmäisenä antennista.. Antenniksi remoteasemalle päätin rakennella "tuplawindomin" eli 4-viiksisen OCF-Dipolin. Tällä pitäisi päästä workkimaan suurinta osaa HF-bandeista ilman suurempaa tarvetta tunerille, kompromissi joka toimii "kaikkialla jotenkuten". Remotesaitilla on erittäin korkeita vanhoja mäntyjä joihin antennin ripustaminen onnistuu mukavasti ja koko antennin saa ~20m korkeuteen maanpinnasta.

Antennin rakentelin 2,5mm2 mkem monisäikeisestä kuparilangasta sekä kaapista löytyneestä 1:4 1kW "wimon" jännitebalunista. Syöttökaapeliksi RG213, johon lisäksi ylempänä jo aiemmin mainitut kuristimet molempiin päihin.

Testailua testailua, vielä ei boksi ole lopullisessa sijoituspaikassaan mutta testiajoa on jo suoriteltu kotona, jolloin on paljon helpompi päästä säätämään kun boksi on samassa sijainnissa. Kaikki testailuyhteydet on pidetty internetin yli, kotinetistä remoteboxin 4G-bittiin ja homma tuntuisi toimivan varsin mukavasti. Phonekusoilussa audiotasoissa on ollut hiukan haasteita mutta nekin alkaa pikkuhiljaa olla selätetty. Meinasi olla audio joko liian vaisua tai aivan liian voimakasta.

Kunhan tässä kelit hiukan vielä lämpenee, heittelen antennin puihin remotesaitilla ja roudaan laatikon sinne - sittenhän se tositestaus alkaa :). Reportaasia blogiin sitten kun kokemuksia kertyy.

Digikusoilua remotena androidtabletilla peitonalta :)

Digimodetyöskentelyyn uusilla trendimodeilla tuttu WSJT-X, muille digimodeille pääsee sitten HRD:n digitalmasterilla tarvittaessa. HRD:ssä on mukavasti nuo mode, TX, yms kaikki napit saatavilla joten phonekusoilun ohjaus ko. ohjelmistolla on mukavan helppoa.

Muutama testikuso jo 10m SSB:llä ja FM:llä on tullut ajettua onnistuneesti.

SSB kuso menossa OH6EFX:n kanssa paikallisesti, ohjaus läppärillä + ääni perus "halpis pc-headsetillä"

Remoteasema toiminnassa, qso qso FT8lla!

Päivitys 1.4-2018

- Remotebox on nyt roudattu sijoituspaikkaansa ja asennettu paikalleen. Sähköistys OK, boksi maadoitettu talon päämaadoituspotentiaaliin 6mm2 kevillä jne. Seuraava etappi olisi koksi ulos tallista ja antennin heittely puihin. Antenniksihan on tulossa 4 viiksinen "windom" eli OCF-Dipoli. Jätin jokaiseen viikseen n. metrin ylimääräistä eli virittelyäkin on tiedossa..

Antennista ei toistaiseksi tässä vielä ole juuri kerrottu eli 1:4 jännitebalunilla varustettu 4-viiksinen "windom" tulee antenniksi, sen pitäisi kattaa suhteellisen mukavasti kaikki HF-bandit ja virittyäkkin siihenmalliin ettei erillistä tuneria tarvita. Tuolle AT-200Pro 2:lle kun on käyttöä reissuillakin..

Anyway, remoteboxi on nyt sijoituspaikkansa löytynyt ja testailtu raudan osalta muuten paitsi ettei äänessä vielä ole oltu.. Mukavasti tuntuu bittikin toimivan, 20~30M sisään ja 10-20 ulos.. Ihan FB!

Päivitys: 11.4.

Remoteaseman antennikaapelointi laitekotelolta ulos suoritettu, seinäläpivienti & kaapelin asennus seinälle siististi yms. Vielä kun antennin saa ylös ja viritettyä sekä kaapelin kiinni ulkona sijaitsevaan jatkoskohtaan (N-N), alkaa homma olemaan paketissa. Pieniä loppuviilauksia varmasti tarvitsee vielä tehdä mutta "voiton puolella" :).