一款速率可達500kbps的70厘米波段數據傳輸設備
時間：2022-03-08 來源：未知 作者：陸濤 點擊：
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業余無線電愛好者利用不同的頻段進行各種各樣的數據模式通信，比如 APRS，FT8，RTTY，PSK31 等等。它們有一個共同的特點，傳輸速率非常低。高速率的比較少，我們之前給大家介紹過的 UDRX-440 項目已經終止。今天給大家介紹的這一款速率更高，造價更低，它就是 NPR（NEW PACKET RADIO）-70。elekitsorparts 量產版 NPR-70
NPR-70 是法國業余無線電愛好者 F4HDK 在 hackaday 上發起的一個開源項目，NPR-70 表示它使用 70cm 頻段及以上的業余波段。NPR-70 的協議由 F4HDK 設計，傳輸過程沒有任何加密，符合業余無線電的規定。同時，NPR-70 調制解調器具有內置的 500mW 無線電模塊，因此使用它發射和接收無線電信號不需要額外的無線電設備。當然，如果您需要，可以添加一個外置 RF 功率放大器來提升功率。說到這里，可能有的朋友還是不知道這東西到底是干什么的，如何使用。簡單點兒說，它可以利用業余無線電建立 IP 數據網絡，還可以用于互聯網接入，增強互聯網覆蓋范圍。再簡單點兒說，如果你在一個沒有手機信號，沒有固定互聯網覆蓋的地區進行救援活動，而你們又需要和外界進行聯系，對講機可以實現語音通信，而 NPR-70 可以讓手機和電腦連上慢速互聯網。有朋友說，這不就是 2.4GHz 或者 5GHz 無線網么，類似，但是，NPR-70 使用的 70cm 波段在地形受阻的情況下，具有更好的傳播特性，能夠實現更遠距離的傳輸。NPR-70 設計用于在 70cm 業余頻段上進行 IP 數據傳輸，最高數據速率可達 500kbps。有的朋友可能認為業余無線電接入互聯網會存在很多問題，實際上，已經有很多業余無線電接入互聯網的例子，比如 APRS，MMDVM，滔滔，Echolink，歐迅電臺的公網和模擬互轉等等。在這里我不想過多地討論法律問題，如果有朋友喜歡，我們可以另外寫一篇文章去討論這個話題。elekitsorparts.com 現在生產和銷售 NPR-70 調制解調器，出售的產品分兩個版本，成品售價 92 美元，需要自己焊接和組裝的套件售價 82 美元。NPR-70 調制解調器項目頁面：https://hackaday.io/project/16409，有 PCB，BOM 表，固件等等一切資料，你可以自己購買材料去制作。
它可以實現兩個電腦的連接，也可以由一個 NPR-70 接入互聯網作為“熱點”，其它 NPR-70 作為客戶端與“熱點”進行連接。 
外殼尺寸為 99.6 毫米 x 64 毫米 x 48 毫米，支持 9V 至 20V 直流輸入，工作時電流低于 200mA，空閑時低于 70mA。無線電芯片使用 SI4463，頻率范圍：420MHz 至 450MHz，射頻功率輸出最大 500mW，無線電鏈路拓撲支持點對多點或點對點，調制方式為 2GFSK 或 4GFSK。 
因為帶寬比較寬，為提高通信質量和距離，最好選擇定向天線而不是全向天線。
很顯然，F4HDK 在開發 NPR-70 上投入了大量的時間和精力。它現在已經是一個成品，人們可以購買套件建造并開始使用。當然，該項目是開源的，在所有人的共同努力下，它將進一步發展。NPR-70 的巧妙之處是使用了用于 ISM 頻段的 FSK 射頻芯片，價格便宜。NPR-70 的硬件設計是模塊化的，有一個定制的 PCB，它充當載板，不同的模塊焊接在它上面。SI4463 由 STM32 微控制器控制，使用 RF4463 模塊，該模塊提供 500mW 功率。如上圖所示是 NPR-70 的所有硬件，調制解調器可以以 70 到 80 美元的成本建造，包括外殼。一般的功率放大器收發切換太慢，不能用于 NPR-70。F4HDK 選擇了威諾 VR-P25D，這款放大器是為 DMR 設計的。DMR 使用 TDMA，因此這款放大器的收發切換非常快。F4HDK 在設計 NPR-70 時花了很多心思，他使用 TDMA 系統，其中基站為客戶端分配時隙，NPR 協議的具體細節可以在 NPR 協議規范中閱讀。下圖是 NPR 的協議結構。盡管 SI4463 在數據速率方面非常靈活，但由于 NPR 使用 TDMA 協議，因此僅支持其中幾種不同的數據速率。下圖顯示了可能的選項。可以使用 2GFSK 和 4GFSK 調制，原始數據速率在 300kbps 和 1Mbps 之間，RF 帶寬在 270kHz 和 750kHz 之間。關于 RF 帶寬問題，在 70cm 頻段中合適的信號帶寬是多少，國內沒有任何規定。在習慣上，434MHz 頻率被用作寬帶數字實驗的活動中心，但必須注意不要對業余衛星服務造成干擾，使用最低的必要帶寬，并保持傳輸短。很明顯，對于實驗或零星的使用，人們可以使用高達幾兆赫的頻率。但是，如果長時間使用，確實沒有明確的規定。我曾經咨詢過國內的權威愛好者，他說沒有規定，國內在 70cm 波段進行 ATV 也是可以的。有朋友覺得將 FSK 收發器芯片用于此類項目不是一個好主意。毫無疑問， OFDM 更好，然而，構建 OFDM 收發器要昂貴得多，也困難得多。FSK 收發器芯片的成本低，有現成的芯片。 總得來說，我認為 NPR 是一個偉大的項目。在目前的狀態下，它已經是任何人都可以制作的有用套件。它也是研究和試驗 TDMA 的一個非常好的平臺，其方案可以進一步修改和改進。它也是完全開源的，這對于一個業余無線電項目來說是至關重要的。希望它能流行起來，讓更多業余無線電愛好者加入進來。盡管如此，還有很多東西需要實驗，很多東西需要學習，還有很多東西需要改進，但唯一的出路就是讓人們對這個項目感興趣，構建它，使用它，測試它，提出新的想法，并在實踐中進行測試。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陸濤) |
