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Progetto e realizzazione
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LINK DATI 6 Mb SU 5,7 GHZ sistema portatile con ricevitore e puntamento remotizzato "over IP"
La scelta del modo operativo, bande di frequenza, antenne, hardware e software
Anche l'esperienza precedentemente acquisita con i contenitori in alluminio ermetici della ILME, unitamente ai cavalletti "manfrotto" acquistati ancora ai tempi del Packet radio hanno contribuito alla riuscita del progetto. Ma la peculiarità del tutto , questa volta, stava in un altro aspetto per nulla secondario : in questa occasione bisognava dotare l'access-point situato in Col Gajardin di un sistema di rotore remotizzato a comando "via internet", di tipo molto preciso causa la ridotta "apertura" del sistema di antenna impiegato( profilo parabolico in alluminio con guadagno 28 db sui 5 Ghz, apertura 4 gradi in verticale e 3 gradi in orizzontale). Mentre il lobo di apertura verticale di questa "parabola" consente collegamenti tra i 5 ed oltre 100 km di distanza dal Gajardin posto a 900 mt. e quindi una copertura pressochè totale della parte pianeggiante della Regione senza dover ritoccare l'elevazione, la precisione del lobo orizzontale richiede una motorizzazione estremamente precisa, complessivamente priva di "giochi" e molto stabile. La scelta è conseguentemente caduta su un rotore "tipo antenna satellitare", reperito in Fiera e originalmente predisposto per una tecnologia di pilotaggio DiseQc.
"ELABORAZIONE" di un rotore commerciale per "uso TV-SAT" La prima idea era quella di utilizzare un rotore commerciale, pilotandolo "come una volta" con toni DTMF analogici via radio per farlo ruotare da remoto. L'idea, sinceramente, era alquanto "demodè" per chi si dedica al digitale... Acquistato comunque il rotore, con l'intenzione "quantomeno" di utilizzarlo con il suo proprio controller senza possibilità di remotizzarlo, la prima SORPRESA: l'asse del rotore, OVVIAMENTE, essendo utilizzato per TV-SAT era "storto" nel senso che integrava in maniera fissa la declinazione di circa 17 gradi tipica della ricezione satellitare. Quindi NON UTILIZZABILE sul piano orizzontale come nel nostro caso. "Perso per perso" una sera, con l'aiuto di una mazza, un amico meccanico/dilettante e una serie di attrezzi più o meno adatti, abbiamo fatto letteralmente a pezzi il rotore: è stata una buona idea perchè così facendo è stato in pratica necessario ricostruirlo quasi totalmente adattandolo al nostro utilizzo.
Nella carellata di foto qui sopra, si intuiscono alcune delle lavorazioni meccaniche effettuate al rotore commerciale. Innanzitutto, la staffa di fissaggio "a palo" è stata dotata di nuove gole di fissaggio a 90°. L'asse originale del rotore è stato sostituito da uno nuovo, dotato superiormente di boccola in alluminio e filettato internamente, in modo da potervi fissare una piastra in alluminio che supporterà il contenitore ILME con tutto il resto. Nella terza foto si vede la realizzazione e nella quarta foto tutto l'assieme rotore-piastra-scatola. La corona nera "paraspruzzi" è ricavata da un tappo in polietilene di barattolo di pittura spray..
Arrivati a questo punto, bisognava affrontare il problema centrale: come rendere "remotizzabile" da Rete (=da internet) il funzionamento di questo rotore sistemato in montagna? Nel frattempo parlando con Lucio IV3HWT (attuale presidente comitato Regionale Friuli-Venezia Giulia) in occasione di una salita in montagna "con neve" al sito Gajardin dove tra l'altro abbiamo recentemente installato il ripetitore D-STAR, mi informava che esiste un sistema di interfaccia per rotori realizzato dal collega radioamatore spagnolo EA4TX, che è applicabile a tutti i rotori commerciali( ma lui intendeva quelli radioamatoriali..non quelli per TV-SAT sigh..) e che proprio un Socio della ns. Sezione ARI di Monfalcone, IV3XYM Alessandro Vitiello ne aveva sperimentato felicemente alcuni esemplari, curando tra l'altro la traduzione in italiano del manuale di configurazione ed uso. Detto=fatto! Ordinata l'interfaccia, giunta peraltro rapidissimamente, abbiamo iniziato a studiare il problema e.... Per il rilevamento della posizione, l'interfaccia utilizza un segnale analogico(=tensione continua) proveniente dal Rotore: in pratica un potenziometro meccanicamente collegato alla rotazione dell'asse prinzipale. All'origine il rotore commerciale aveva dei fine-corsa realizzati con relè reed e un sistema di contaimpulsi con magnete rotante applicato alla demoltiplica del motorino. Nessun rilevamento della posizione quindi di tipo "analogico" compatibile con l'interfaccia. Si sarebbero dovuti inserire negli esigui spazi del rotore un potenziometro e nuovi fine corsa. Nella prima foto in alto si intravede (in basso) come IW3QOJ ha affrontato la cosa: scartata l'ipotesi di un potenziometro ad "un giro classico" fissato sull'asse principale, a causa della esigua precisione della lettura conseguente (ricordiamo i famosi 3 gradi di apertura!!!), si è rilevato che un certo ingranaggio del rotore compiva 24 giri per far girare l'asse. Ma potenziometri multigiri da più di 10 giri non si reperiscono in commercio(provare per credere!): con una coppia di ingranaggi in plastica provenienti da un vecchio videoregistratore, è stata realizzata una captazione del movimento con ulteriore demoltiplica in maniera da ottenere la riduzione di un giro dell'asse principale del rotore in..10 giri! Per i fine-corsa.. questi sono stati realizzati con comuni mini-microswtich applicati alla cremagliera principale. Nella terza foto si nota come al rotore sia stato applicato un connettore multiplo (a 5 contatti + terra) per connettere il positivo e negativo del motore (a 15 v), i tre terminali del potenziometro di misura multigiri e la schermatura. Adattamento dell'interfaccia: inserimento comandi manuali e visualizzazione
Nella foto si vedono, a sinistra l'alimentatore di tipo "switching universale" per l'alimentazione globale a + 15 Vcc, al centro lo strumento analogico di visualizzazione-posizione e a destra la scheda interfaccia acquistata in Spagna. L'Autore dell'interfaccia ci ha gentilmente fornito anche un software per Linux attraverso il quale si ottengono i comandi "basilari" per il funzionamento dell'interfaccia: in particolare la rotazione nei due versi mediante le frecce della tastiera, la visualizzazione dell'angolo ottenuto ecc. Attraverso questo software che installeremo sul Linux in Gajardin sarà in seguito possibile remotizzare via internet il funzionamento di rotore ed interfaccia.
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Da
molti anni, dai tempi del "packet radio", sentivamo
l'esigenza di poter effettuare collegamenti "mobili" da
località della ns. regione soprattutto in occasione di
esercitazioni, dimostrazioni e fiere radioamatoriali. La
preparazione di questi collegamenti ha sempre richiesto uno studio
preventivo della fattibilità della "tratta"(in tempi più
recenti mediante
software dedicati vedi "radiomobile", un tempo con carta
geografica e righello..), e successivamente
un intervento diretto di almeno due operatori per le operazioni di
puntamento (per ottenere collegamenti dati con velocità almeno di
alcuni megabit, indispensabili orma che tutti siamo ormai
"viziati" dalle performance offerte dall2ADSL casalinga,
è indispensabile per questioni di larghezza di banda operare nei
segmenti superiori delle bande di frequenza assegnate ai
Radioamatori, nel ns. caso almeno 5,7 Ghz, con conseguente
criticità di allineamento). Un operatore doveva
salire in Col Gajardin (postazione che da sola offre visibilità
radioelettrica sul 70% della Regione Friuli-Venezia Giulia) per
arrampicarsi sul traliccio ed eseguire fisicamente il puntamento
dell'antenna parabolica, guidato via radio dal secondo operatore,
situato con l'attrezzatura "da campo" nella località del
campo base. Considerati gli aspetti AMATORIALI della nostra
attività, trovare la disponibilità di tempo per avere
contemporaneamente due radioamatori liberi da impegni, affrontare le
spese di autostrada, carburante ecc per fare ogni volta 150 km...
rendevano poco praticabile la cosa tranne eventi eccezionali. Da qui
la necessità di predisporre un qualcosa di "fisso" in Col
Gajardin, espressamente progettato per effettuare questi "link
temporanei", totalmente controllato da remoto sia nelle
tarature che nel puntamento dell'antenna ricevente, si è imposta in
tutta la sua importanza. Analogamente bisognava preparare una
stazione "portatile" facilmente trasportabile con
qualsiasi automobile personale, dotata di cavalletto robusto dotato
di testa panoramica per i puntamenti, cavo di almeno 50 mt avvolto
su rocchetto ecc ecc
Se
l'idea di base è stata dall'inizio quella di avere un tipo di
collegamento "dati" con performance similari a quelle
dell'ADSL casalinga, è stato chiaro dal principio che ci si doveva
orientare su un sistema di hardware/software che integri le funzioni
"radio" con quelle di router, indispensabile per una più
semplice rete remota da stendere nell'ipotetico "campo base
remoto", attraverso il quale una videoconferenza, una
trasmissione audiovisiva in video-streaming, un sistema di posta
elettronica fossero facilmente disponibili. L'esperienza precedente
ha insegnato due cose: in banda 2,4 Ghz questo è difficilmente
realizzabile a causa dell'enorme interferenza creata da tutte le
"wireless" civili e commerciali, mentre in banda 5,765 Ghz
i Radioamatori possono operare in statuto primario, al riparo quindi
da questi problemi. Secondo: attraverso le routerboard Mikrotik, con
relative schedine per i 5 Ghz da 350 mW e il meraviglioso software
Router OS si ottengono prestazioni eccezionali, sicure
nell'affidabilità e con eccellente rapporto prezzo/prestazioni,
utilizzando antenne da 80 cm in entrambi i "lati" si
possono coprire oltre 100 km di tratta..
Per
installare in Col Gajardin qualsiasi apparato, è necessario sia
contenuto in mobile-rack standard 19". Pertanto abbiamo
recuperato un contenitore adatto applicandolo su un frontalino in
alluminio da 19" 1 Unità. In quel sito è disponibile, oltre
all'alimentazione elettrica, anche un collegamento dati ottenuto dai
link della rete fissa (vedi news precedenti) ed un server Linux.
L'interfaccia viene fornita con software adatto all'utilizzo in
ambiente Windows ma... IV3ZXF Massimo giura che risolverà a breve
il problema di incompatibilità iniziale. L'interfaccia dispone di
una presa "parallela" per Pc. Abbiamo creato due pulsanti
manuali per spostare a piacere la parabola anche "dalla
postazione" senza dover collegare un Pc, ed uno strumento
orizzontale analogico a scala espansa, abbastanza lineare per
rappresentare visivamente il posizionamento della parabola/rotore
(installati esterni nella terrazza-ponti sovrastante la casamatta in
cemento armato della postazione) nell'arco dei 90° utili coperti
per le ns. necessità.
Al
momento della realizzazione di questa News (17 aprile 2008) si è
deciso di esporre alla prossima Fiera del Radioamatore di Pordenone
questa ed altre realizzazioni, per cui non siamo ancora in grado di
documentarne i risultati ottenuti "sul campo": effettueremo
qualche collegamento "da
remoto" utilizzando la coppia dei dispositivi realizzati. Come
sempre..non mancheremo di documentare con testi e foto queste
sperimentazioni nelle prossime news..! PS:
a chi servissero materiali Mikrotik...nei limiti di tempo e
disponibilità mi offro di unire gli eventuali vs. ordini ai miei
che importo direttamente. Gli interessati, esclusivamente
RADIOAMATORI, possono scrivermi a