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建立数字移动无线电中继器第2部分: 收音机、外壳、树莓派和电源

增加带有散热功能的UHF无线电,为MMDVM主机添加Raspberry Pi,以及配电,并将其全部整齐地封装在机架安装外壳中。

这一系列的文章涵盖了数字移动无线电(DMR)中继器在70cm波段(UHF)上的业余无线电使用。本系列的第一篇文章介绍了DMR基础,然后再介绍一个基于STM32F446 NUCLEO板和接口屏蔽的现代平台的构建和编程。

需求

 

在中继台的无线电侧,我们将使用一对二手摩托罗拉GM340车载收音机,其中一个在接收中继器上行链路,另一个用于下行链路。我们还需要一个双工器来连接到相同的天线,但是由于这个设计可以根据中继器上行/下行间隔或“移位”而变化——这个间隔越小,使用的双工器越大,我们把它作为一个外部元件。

除了收音机,我们还需要容纳:

  • 冷却使无线电能够运行在一个高的工作周期
  • 上一篇文章的MMDVM平台
  • 调制解调器的树莓派主机
  • 用于中继器状态的LCD屏幕
  • 12V→5V直流/直流电源
  • 配电

另外,在外壳的后面还有一些连接器和前面的简单控制。

组件

 

我们在一架RS Pro 4U通风的机架式外壳(665-7722)上安置了所有的东西,因为这给了我们足够的空间,可以节省一点空间,并且可以整齐地安装在机柜里。它提供了许多的轨道,安装板可以在不同高度的地方安装和固定。此外,前面和“内部前面”面板为面板控制和连接器提供更多的安装选项。

后面板

 

在后面板上,我们安装:

  • Neutrik 面板 mount female/female RJ45 (909-3714)
  • RS Pro面板安装USB接口(862-1579)
  • RS Pro 2通过HDMI连接器(124-6388)
  • Neutrik嵌板3路XLR母接头(405-736)
  • 3x RS Pro面板50 ohm BNC母/母(546-4083)
  • ebm-papst 12V直流轴流风机(136-0665)
  • 119毫米风扇过滤(507 - 905)

使用XLR形状因子连接器对以太网、USB、HDMI和DC电源的好处是,有标准的安装,保持它的美观和简单。

虽然目前我们只需要一个射频连接器用于传输和接收,但我们决定增加三分之一,以备将来使用。例如,为了提高频率的准确性和稳定性,将一个天线连接到一个GPS训练振荡器(GPSDO)上。

在冷却过程中,选择了高质量的ebm-papst风扇加滤器,因为设备将全天候运转,过热可能对收音机造成严重的影响。

内部

 

在内部,我们有一个5mm黑色丙烯酸的基础板激光切割,其中一个无线电安装到这个,连同MMDVM调制解调器,一个树莓派(137-3331)主机和一个长度的DIN导轨。两个安装在外壳上的安装轨道被用来提供一个更高的水平,通过另一个激光切割亚克力板,在第一个无线电之上安装第二个无线电。

以下组件将被固定在DIN导轨上:

  • RS Pro Red DIN铁路终端机(501-821)
  • RS Pro Black DIN铁路终端机(501-976)
  • 以上(399-105)
  • 欧姆龙8极继电器插座(329-884)
  • Omron DPDT非闭锁继电器插头(828-7268)
  • 欧姆龙保留继电器夹(466-447)
  • 导轨事业单位Vin 9→36 V直流输出电压5 V直流(896-2209)

DIN轨道末端与跳线条将为功率分配提供基础,继电器通过前面板控制切换。DIN rail PSU将被用于购买一个普通的12VDC电源,并将其转换为5VDC,用于树莓派和调制解调器。

前面板

在前面板上,我们有一个液晶显示屏,可以显示中继器状态。这是安全的内部前面板,也有切断的路由电缆到内部的部分。

安装在前面板的有:

关键的开关将被用于向继电器线圈提供12V电源,并依次为中继器供电,以红色LED作为电源指示灯。瞬时按钮将被用来触发树莓派关闭,绿色LED将被用作一个“运行指示器”。

一种选择是配置树莓派来使用只读文件系统,但是这样就不能记录可能在操作中非常有用的调试信息。因此,有了一个读/写文件系统,需要一些机制,树莓派可以很容易地关闭,而不需要键盘和监视器。

安装

 

外壳的优点之一是提供的轨道可以在不同的高度上安装,为我们提供了更多的选择。之前的经验告诉我们,需要的空间比原先预计的要多,一旦开始添加USB连接线,就会发现这一点尤其正确,因为USB连接线可以很快地占用大量的空间。因此,很容易看到我们的外壳将在适当的时候开始填充。

 

在上面你可以看到我们如何将小的液晶显示在内部的前面板,通过四个螺丝和小间隔。从前面的面板控制和指示灯中,可以切割出大的洞来铺设电缆。

当谈到裁剪前后面板时,绝对值得花时间仔细规划。圆孔高达10mm左右,很容易钻,超过这个尺寸,我们倾向于使用钣金打孔,因为这样会给钻孔刀具带来更令人满意的效果。虽然后面板上的风扇孔是用一个相当大的孔锯切的。

关键的开关和液晶显示器需要一个更不寻常的形状和一个矩形裁剪。按键开关的主孔钻孔,然后用激光切割的MDF片作为引导/模板。LCD的矩形窗口是“链钻”,再一次使用MDF模板来实现目标尺寸和形状。

下一个步骤

在第3部分中已经确定了所有的组件之后,将会有时间进行连接,配置树莓派和初始测试。

Andrew Back

Open source (hardware and software!) advocate, Treasurer and Director of the Free and Open Source Silicon Foundation, organiser of Wuthering Bytes technology festival and founder of the Open Source Hardware User Group.

12 Jun 2018, 6:02