Powerpole-Verteiler aus chinesischer Fabrikation angetestet

Sonntägliches Surfen im Internet ließ den Autor auf die chinesische Firma Shenzhen Chunzehui Electronic Technology Co., Ltd. aufmerksam werden. Sitz des Unternehmens ist die Sonderwirtschaftszone Shenzhen, wo hauptsächlich Elektronik- und Telekommunikationsindustrie angesiedelt ist.

Neben einer Vielzahl anderer Baugruppen verschiedenster Art bietet Shenzhen Chunzehui Electronic Technology Co., Ltd. unter der Marke CZH-LABS auch Powerpole-Verteiler an. Bestellt wurden die rein passiven Modelle F-1011 (6 Steckplätze) und F-1012 (12 Steckplätze). Weiter erhältlich sind auch Powerpole-Verteiler mit neun Steckplätzen und Einzelabsicherung mittels KFZ-Stecksicherungen.

Nach etwa drei Wochen Wartezeit nach Bestellung konnte die Sendung aus Fernost nach Zahlung der fälligen Einfuhrumsatzsteuer (in Höhe von aktuell 19 Prozent) beim Zoll in Empfang genommen werden.

Die Verteiler machen einen äußerlich robusten Eindruck, werden sie doch von einem Aluminiumgehäuse mit 1,5 mm Materialstärke umhüllt. Dies gibt den Verteilern eine hochwertige und robuste Haptik im Vergleich zu den Kunststoff-Ausführungen anderer Hersteller. Komfortabel sind die vorhandenen Laschen für eine Schraubmontage im Shack oder Funkkoffer.

Mechanische Daten:

  • F-1011 (6 Steckplätze)
  • L x B x H: 98 mm x 33 mm x 33 mm
  • Gewicht: 74 Gramm
  • F-1012 (12 Steckplätze)
  • L x B x H: 171 mm x 33 mm x 33 mm
  • Gewicht: 137 Gramm

Beide Verteiler sind laut Hersteller für 60 Volt Gleichspannung (VDC) und Strom bis 45 Ampere dimensioniert. Das Öffnen des Gehäuses bringt eine Leiterplatte mit den aufgesteckten Powerpole-Anschlüssen zu Tage. Die Unterseite zeigt massiv verlötete Kontakte.

Erste Versuche im Feldeinsatz zeigen bei 3 Stunden Funkbetrieb (Stromaufnahme TRX etwa 25 Ampere) keine Erwärmung der Verteiler. Zu erwähnen sei, dass einer der Steckplätze als Eingang für den Verteiler fungiert. Somit stehen je nach verwendetem Modell 5 bzw. 11 Ausgänge für Verbraucher zur Verfügung.

Fazit:

Ein absoluter Zufallsfund im Internet, der jedoch Freude bereitet. In Verbindung mit dem Aluminiumgehäuse machen die Powerpole-Verteiler eine sehr gute Figur für den Einsatz im Shack oder beim Fieldday. Preislich schlagen die Verteiler mit USD 29,99 (F-1011) bzw. USD 39,99 (F-1012) zu Buche. Hinzu kommen Versandkosten in Höhe von USD 3,00 sowie die beim Zoll zu entrichtende Einfuhrumsatzsteuer. Unterm Strich punkten die Verteiler nicht nur mit einem attraktiven Preis sondern auch mit Robustheit im Vergleich zu anderen Powerpole-Verteilern aus Kunststoff.

Bezugsquelle: https://czh-labs.com/

Endlich HAMNET im 70cm Band?!

Das HAMNET so wie wir es heute kennen entfaltet seinen größten Nutzen bisher in Sachen Infrastruktur für Funkamateure. Es gibt Dienste und Linkstrecken, die für Relaisbetreiber absolut wichtig sind, doch der Nutzen für den durchschnittlichen OM ist nicht ganz so offensichtlich. Die exklusiven Informationsmöglichkeiten für den einzelnen Funkamateur, die das PR-Netz einmal bereitstellte, wurden durch das Internet abgelöst. Informationen sind dort in der Regel viel schneller und zuverlässiger zu bekommen. Klar bietet das HAMNET ungeahnte Möglichkeiten für uns Funkamateure. Heutzutage sind Experimente im HAMNET möglich, die im richtigen Internet wohl eher nicht möglich sind. Es bietet sich also zugleich als Experimentierfeld und als zusätzlichen Kanal zur Vernetzung von Amateurfunkinfrastruktur (Relais, Digis, etc.) an.

Doch wie kann man das HAMNET für den einzelnen Benutzer schmackhafter machen? Aus meiner Sicht braucht es dazu zwei Dinge. Erstens wären beliebte oder gar exklusive Dienste nötig und zweitens braucht es natürlich noch viel wichtiger Einstigesmöglichkeiten für Benutzer. Im HAMNET Ausbau steht derzeit der Aufbau eines gut vermaschten Backbone-Netzes im Vordergrund. Via VPN angebundene Inseln sollen möglichst via HF an den Rest angeschlossen werden. Das ist natürlich sinnvoll, denn nur ein starkes und gut funktionierendes Netz bringt dem Benutzer auch den entsprechenden Mehrwert. Allerdings wird das bereitstellen von Zugangsmöglichkeiten für die Benutzer kaum vorangetrieben. Ich denke hier muss man beim Ausbau die goldene Mitte finden, denn je mehr Nutzer sich für das HAMNET begeistern, weil sie Einstiege haben, desto mehr interessieren sich für einen gut ausgebautes Backbone-Netz. Meiner These zur Folge würden sich die Nutzer ebenfalls für den Ausbau der gesamten Infrastrukur interessieren und daran mitwirken.

Da das HAMNET üblicherweise mittels handelsüblicher WLAN-Infrastruktur aufgebaut wird, werden Benutzerzugänge auch mit dieser gebaut. Da man bei 2,4 GHz und 5 GHz allerdings fast zwingend eine hindernisfreie Richtfunkstrecke benötigt, wird eine Vielzahl von Nutzern bereits von vornherein ausgeschlossen. Die Lösung für dieses Problem wäre eine Zugangsmöglichkeit in einem anderen Frequenzband. Das 70cm-Band wäre naheliegend, doch auch da gibt es einige zu klärende Unwägbarkeiten.

Mit meiner Meinung, dass es für das HAMNET Zugänge via UHF benötigt, bin ich nicht alleine. DL4NO pflegt seit einigen Jahren eine interessante Übersichtsseite zu diesem Thema und veröffentlicht ebenfalls seine Rechereergebnisse.

Auch auf der Webseite www.hrd70.com werden Transceiver vorgestellt, die sich für die letzte Meile im HAMNET nutzen lassen sollen. Leider fand ich dort keine Baupläne oder gar Prototypen.

NPR70 – Ein Usereinstieg ins HAMNET

Auf hackaday.com wurde dann im Frühjahr 2019 ein Projekt mit dem Namen NPR70 vorgestellt. New Packet Radio on 70cm – Klingt gut, aber was genau ist das?

Der Name enthält zwar den Begriff Packet-Radio aber mit dem klassischen AX-25 hat das ganze nicht mehr viel zu tun. Es handelt sich vielmehr um ein komplett neues Kommunikationsprotokoll, das von Guillaume F4HDK speziell für Funkamateure geplant und entwickelt worden ist. Es ist also durch das Design bereits an die Amateurfunkgesetze angepasst. Das wird unter anderem durch die folgenden Designkriterien erfüllt.

  • das Rufzeichen der Station wird automatisch periodisch gesendet
  • es gibt keine Verschlüsselung (in dieser Protokollschicht)
  • Master (Repeater) sendet nur, wenn er durch einen Client dazu aufgefordert wurde.

Derzeit können nur 7 Clients simultane Verbindung zu einem Master haben. In einer weiteren Ausbaustufe sollen maximal 15 gleichzeitige Clients an einem Master möglich sein.

Für die Modems wird Hardware verwendet, die sich relativ leicht beziehen lässt. Der verwendete Transceiver-Chip (SI4463) wurde ursprünglich für das 433 MHz ISM Band gebaut. Wegen der guten Bandbreiteneffizienz wird 2GMSK und 4GMSK als Modulationsverfahren eingesetzt. Das Protokoll beherrscht ebenfalls eine einfache Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC). Gesendet wird im Zeitmultiplex-Verfahren TDD. Die Umschaltung der Sende und Empfangszyklen sind ähnlich schnell wie bei DMR und liegen zwischen 80ms und 200ms.

Dadurch, dass der Master den Client entsprechende Zeitschlitze zuweist, werden Kollisionen wirksam verhindert.

Weitere technische Details zum Protokoll gibt es auf der Projektseite auf hackaday.io [3].

Funktionsfähiger Prototyp

Auf der HAMRADIO in Friedrichshafen bin ich Dank Lars (DL4APT) an zwei Bausätze (PCB V0.3) gekommen, um eigene Experimente durchzuführen. Da ich mit dem Löten von SMD doch so meine Schwierigkeiten habe, halfen Gabriel (DL7DCF) und Lars (DL4APT) im HAMCAMP, beim Zusammenbau. Das NPR70 lässt sich mittels handelsüblicher Komponenten bauen. Die Firmware ist unter einer freien Lizenz veröffentlicht. Die Platine selbst ist unter TAPR Open Hardware License (www.tapr.org/OHL) veröffentlicht und kann ebenfalls von Jedermann genutzt werden. Auch wer keinen Bausatz kauft, kann die Teile relativ einfach beziehen. Eine vollständige Liste der benötigten Teile befinden sich in diesem Artikel und ebenfalls als Download auf hackaday.io.

Inbetriebnahme und erste Tests

Nachdem der Bausatz zusammengebaut, getestet und mit der Firmware bespielt worden ist, kann er konfiguriert werden.

Die Konfiguration erfolgt über die serielle Schnittstelle, die der Microcontroller am NPR70 über seinen USB-Port bereitstellt. Zur Verbindung kann das kostenlose Programm putty unter Linux, Windows und Mac verwendet werden; grundsätzlich ist aber jeder andere Terminalemulator dazu in der Lage. Wichtig sind die eingestellten Parameter:

  • 921600 bps
  • 8 bit
  • keine Flusskontrolle

Sind die Einstellungen gemacht, wird nach dem Einschalten des verbunden NPR70 ein Hinweis auf die installierte Firmware und der Prompt (Eingabeaufforderung) angezeigt.

Mit dem Befehl display config lässt sich die aktuelle Konfiguration anzeigen.

Die Änderung der Werte erfolgt nach folgendem Schema:

set [Parameter] [Wert]

Für die Änderung des Rufzeichens tippt man also folgendes ein:

set callsign MYCALL

Nach der gleichen Vorgehensweise muss die Frequenz, die Modulation und die Radio Network ID auf dem Master und den Clients identisch konfiguriert werden. Die Radio Network ID lässt sich quasi mit CTCSS vergleichen. Kommunikation zwischen unterschiedlichen IDs ist nicht möglich.

Der NPR70 bietet 2GFSK und 4GFSK Modulation an. Eine Übersicht über die Verfahren sowie die Symbolrate und Bandbreite befindet sich in der Dokumentation des NPR70. In meinem Versuchen habe ich den Wert 21 eingestellt. Dabei kommt 4GFSK Modulation zum Einsatz.

Die Konfiguration der IP-Adressen, kann nach dem üblichen Schema erfolgen. Private IP-Adressen nach RFC 1918 liegen in den Netzen 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 oder 192.168.0.0/16. Auch das Netz 44.128.0.0/16 lässt sich zu Testzwecken nutzen. Wer seinen Master an das HAMNET anbinden möchte, der sollte Kontakt zur IP-Koordination aufnehmen.

Hier meine Konfiguration für den Master.

NPR modem
ready> display config
CONFIG:
callsign: 'DM9KS'
is_master: yes
MAC: 4E:46:50:52:2F:C7
frequency: 434.120MHz
RF_power: 127
modulation: 21
radio_netw_ID: 0
radio_on_at_start: yes
DHCP_active: yes (warning, DHCP inhibited in master mode)
client_req_size: 1
client_static_IP: no
telnet active: yes
telnet routed: yes
modem_IP: 192.168.137.2
netmask: 255.255.255.224
IP_begin: 192.168.137.10
master_IP_size: 10 (Last IP: 192.168.137.19)
def_route_active: no
def_route_val: 192.168.137.1
DNS_active: yes
DNS_value: 192.168.137.1
ready>

An dieser Stelle noch der Hinweis, dass am Master auf dem Netzwerkinterface eine statische IP-Adresse konfiguriert werden muss. Die Clients beherrschen DHCP. Vom Betreiber des Masters sollte ein dedizierter DHCP-Bereich bzw. eine eigene IP für die Clients in der Umgebung herausgegeben werden sollte, um Adresskonflikte zu verhindern. Das ist besonders relevant, wenn der Master und die Clients via NAT und privatem IP-Adressbereich an das HAMNET angebunden werden.

Erreichte Geschwindigkeiten

Doch jetzt mal Butter bei die Fische. Was ist den in Sache Highspeed nun überhaupt drin?

Während das klassische Packet Radio (AX.25) auf eine Datenrate von unter 9600 bit pro Sekunde kommt, ist NPR um einiges schneller. Je nach eingestellter Modulation kommt man auf Bruttodatenraten von 110kb/s bis 1Mb/s. Tatsächlich nutzbar sind zwischen 70 und 500kb/s.

Im Vergleich zur im HAMNET eingesetzten WLAN-Technik ist das zwar langsamer, aber dennoch das schnellste was momentan in Sachen Selbstbau in diesem Frequenzbereich möglich ist.

Anbindung an das HAMNET

Die Anbindung an das HAMNET erfolgt am Master. Am Standort des Masters wird ein weiterer Router und eine Verbindung zum HAMNET benötigt. Diese kann via Richtfunk erfolgen oder im schlechtesten Fall auch via VPN erfolgen, wenn keine andere Möglichkeit besteht.

Fazit

QR Code scannen und Mitglied in der Telegram-Gruppe werden.
QR Code scannen und Mitglied in der Telegram-Gruppe werden.

Die Technologie bietet das Potential das HAMNET in nahezu jedes Shack zu bringen. Und so den Anteil der Endnutzer im HAMNET zu erhöhen. Die Geschwindigkeiten sind für alltägliche Anwendungen absolut ausreichend. Chatten, Mailen und Afu-Infos in Foren und Blogs recherchieren – das alles ist stand heute mit dem NPR70 problemlos möglich. Mit etwas Optimierung am Bandplan, lässt sich die Netto-Datenrate sogar auf 0,5 Mb/s bringen. Und das klingt schon richtig gut im 70cm-Band.

Wer die Entwicklung des NPR70 weiter im Blick haben möchte, der sollte dem Projekt auf hackaday.io folgen.

[1] http://www.dl4no.de/thema/packetra.htm
[2] http://www.dl4no.de/beispiel/hamnetau.htm
[3] https://hackaday.io/project/164092-npr-new-packet-radio

 

Mythos Mantelwelle

In diesem Artikel möchte ich das Thema Mantelwellen und Mantelwellensperren beleuchten. In meiner erst gut ein Jahr andauernden Zeit als Funkamateur fiel es mir schwer, widerspruchsfreie Informationen zu diesem Thema zu erhalten. Aus diesem Grunde habe ich mir ein paar theoretische Gedanken zu diesem Thema gemacht, welche ich an dieser Stelle teilen möchte. Diese Überlegungen sollen kein vollständiges und abschließendes Bild zum Thema sein, sondern vielmehr als Diskussionsgrundlage dienen. Insbesondere soll die Frage beleuchtet werden, wann eine Mantelwellensperre (und was für eine) wirklich notwendig ist, und wann man darauf verzichten kann.

„Mythos Mantelwelle“ weiterlesen

Wie aus einem Raspberry Pi mit Dire Wolf ein Wireless TNC für APRS wird

Wer nach einem kabellosen TNC für APRSdroid sucht, landet früher oder später bei den Produkten der Firma Mobilinkd. Die Geräte sind gut, doch preislich vielleicht nicht jedermanns Sache. Eine weitere Möglichkeit wäre der Selbstbau, mittels Arduino und entsprechender Bluetooth-Module.

Doch es gibt ja noch weitere drahtlose Schnittstellen, die jeder von uns fast täglich nutzt. WLAN zum Beispiel. Warum wird WLAN für drahtlose TNCs nicht verwendet? Immerhin bietet APRSdroid doch die Möglichkeit einen KISS TNC via TCP-IP anzubinden. Vermutlich weil die Konfiguration von APRSdroid an der Stelle etwas unübersichtlich ist.

Es braucht nicht viel mehr als eine USB-Soundkarte, einen Raspberry Pi und ein Funkgerät für VHF. Softwareseitig ist der Einrichtungsaufwand überschaubar, denn die wichtigste Komponente auf dem Raspberry Pi ist Dire Wolf.

Installation und Konfiguration

Vor der eigentlichen Installation sollten die Paketquellen aktualisiert und das Betriebssystem auf den aktuellen Stand gebracht werden. Im Anschluss wird das Paket libasound2-dev installiert, denn es wird benötigt, damit Dire Wolf kompiliert werden kann.

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install libasound2-dev git

Dire Wolf kann prinzipiell einfach über das Paketmanagement mittels apt-get installiert werden, aber die Version in den Paketquellen von Raspbian ist nicht ganz so aktuell. Die aktuellen Version gibt es bei Github.

git clone http://github.com/wb2osz/direwolf
cd direwolf
make
sudo make install 
make install-conf

Die Konfiguration der direwolf.conf ist schnell erledigt, denn es muss lediglich die Soundkarte festgelegt und das eigene Rufzeichen hinterlegt werden. Dire Wolf wird in diesem Setup für nichts weiter verwendet. Natürlich können beliebige Funktionen wie z.B. eine Objektbaken, Positionsbaken oder eben IGate Funktionalität ebenfalls konfiguriert werden werden.

Konfiguration von APRSdroid

In den Verbindungseinstellungen von APRSdroid müssen an einigen Stellen noch die richtigen Parameter hinterlegt werden.

Das Verbindungsprotokoll muss auf TNC (KISS) gesetzt werden. Der Verbindungstyp ist TCP/IP. Unter Server muss die IPv4-Adresse des Raspberry Pi hinterlegt werden. Außerdem muss der Port 8001 auf dem Dire Wolf auf eine Verbindung wartet, dort hinterlegt sein. Die beiden Screenshots machen deutlich wie das aussehen muss.

Im nächsten Schritt braucht man nur noch das Tracking in APRSdroid zu starten. Das Smartphone verbindet sich dann via WLAN zum Soundkarten TNC. Wichtig dabei ist, dass sich natürlich beide Geräte im gleichen WLAN befinden. Die am Raspberry Pi steckende Soundkarte wird mit dem Funkgerät verbunden. Dire Wolf unterstützt mehrere Möglichkeiten die PTT zu steuern. Welche die günstigste Methode ist, hängt vom Funkgerät ab. Bei Handfunkgeräten sowie bei ersten Tests mit einfachen Soundkabeln, bietet es sich an die VOX zu nutzen.

Fazit

Dire Wolf erweist sich wieder mal als nützliches Allroundwerkzeug in Sachen APRS. Die hier vorgestellte Methode ist schnell und einfach umzusetzen. Dire Wolf bietet zwar ebenfalls die Möglichkeit via Bluetooth angesprochen zu werden. Allerdings ist dabei der Konfigurationsaufwand wesentlich höher.

[1] APRSdroid www.aprsdroid.org
[2] Dire Wolf Dokumentation
https://github.com/wb2osz/direwolf/tree/master/doc
[3} Dire Wolf Benutzerhandbuch https://raw.githubusercontent.com/wb2osz/direwolf/master/doc/User-Guide.pdf
[4] Dire Wolf Bluetooth TNC
https://github.com/wb2osz/direwolf/blob/master/doc/Bluetooth-KISS-TNC.pdf

aprs.fi und Mobilinkd TNC3 – das Dreamteam für APRS unter iOS

aprs.fi ist wohl die bekannteste Webseite, die Daten aus dem APRS-IS (Internetsystem) speichert, verarbeitet und visualisiert. Seit einigen Jahren gibt es zu dieser Webseite auch eine Applikation für iOS. Über die Anwendung gibt es den Zugriff auf die Daten aus dem APRS-IS in Echtzeit. APRS-Stationen, Positionsbaken, Wetterberichte, Telemetrie und vieles weitere mehr. Das ist auf der App auch alles schön anzusehen doch die Daten kommen aus dem Internet. Fehlt die Internetverbindung, zeigt die App keine Daten an.

Meiner Meinung nach entfaltet sich der praktische Nutzen von APRS erst, wenn man beginnt, sich nicht auf eine funktionierende Internetverbindung zu verlassen. Sondern APRS stattdessen ganz klassisch mit einem TNC (oder Soundmodem) und einem Funkgerät betreibt.

Schaut man sich ein aktuelles iPhone an, so finden sich nicht viele Möglichkeiten zusätzliche Geräte anzuschließen. Eine 3,5mm Klinkenbuchse für den Anschluss von Kopfhörern und Mikrofonen haben die Geräte von Apple nicht mehr. Die Möglichkeit darüber APRS-Apps zu nutzen bestand zwar früher einmal, doch sie war nicht optimal. Unter Android lassen sich schon seit Ewigkeiten serielle Schnittellen via Bluetooth nutzen. Das funktioniert zwar gut, aber eine dauerhafte serielle Bluetooth-Verbindung saugt eben auch den Akku ziemlich schnell leer.

Die Smartphones von heute unterstützen inzwischen alle auch die modernen stromsparenden Bluetooth-Standards. Es fehlte eigentlich nur ein TNC, der ebenfalls den BLE-Standard (Bluetooth Low Energy) unterstützt. Mit dem Mobilinkd TNC3 [1] gibt es nun erstmalig einen Bluetooth TNC der sich auch unter iOS nutzen lässt.

TNC2 und TNC3 von Mobilinkd
TNC2 und TNC3 von Mobilinkd

Seit meinem Umstieg auf iOS vermisse ich als langjähriger Nutzer von APRSdroid und einem Mobilinkd TNC2 [2] natürlich die Möglichkeit am APRS-Netzwerk mittels Smartphone teilzunehmen. Mit der aprs.fi-App ist das in Kombination mit dem Mobilinkd TNC3 wieder möglich.

Die App von aprs.fi ist in Apples App-Store [3] zu einem Preis von 7,99€ erhältlich. In Kombination mit dem TNC lassen sich bisher nur Positionsbaken versenden und empfangen. Die App macht aus einem iOS-Gerät und den TNC3 also einen funktionsfähigen Tracker, der sich recht komfortabel bedienen lässt. Der Funktionsumfang ist gut, kommt aber noch nicht an APRSdroid heran. Die iOS-App empfängt zwar alle Pakete und zeigt die Rohdaten an, es gibt aber keinen eigenständigen Bereich um empfangene APRS-Kurznachrichten einzusehen. Auch das Senden von Kurznachrichten ist leider derzeit nicht möglich. Die Einstellungen für den APRS-Pfad lassen sich bequem in der App ändern. APRS via ISS ist also damit möglich.

Ich persönlich vermisse die Funktion zum Nachrichtenversand sehr, alles andere ist sehr gut gelöst. Vielleicht setzt der Entwickler meinem Funktionswunsch ja, die Anfrage ist jedenfalls raus.

[1] https://store.mobilinkd.com/products/mobilinkd-tnc3
[2] http://www.mobilinkd.com/tnc2/
[3] https://apps.apple.com/de/app/aprs-fi/id922155038

Die ungewöhnliche Twisted-Yagi-Antenne

In diesem Artikel möchte ich eine bisher recht unbekannte Form zirkulär polarisierender Antennen vorstellen: Die „Twisted Yagi“. Dies ist eine in sich verdrehte Yagi-Uda-Antenne, die sehr einfach zu bauen ist und, wenn sie korrekt dimensioniert ist, ebenso wie eine Kreuzdipol-, Kreuzyagi- oder Wendelantenne zirkulär polarisierte Wellen erzeugt bzw. empfängt.

„Die ungewöhnliche Twisted-Yagi-Antenne“ weiterlesen