一款速率可達(dá)500kbps的70厘米波段數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備

時(shí)間：2022-03-08　來源：未知　作者：陸濤　點(diǎn)擊：次

主頁(yè)（http://www.www.jjxinkai.com）：一款速率可達(dá)500kbps的70厘米波段數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備

業(yè)余無(wú)線電愛好者利用不同的頻段進(jìn)行各種各樣的數(shù)據(jù)模式通信，比如 APRS，F(xiàn)T8，RTTY，PSK31 等等。它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)，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(xiàng)目已經(jīng)終止。今天給大家介紹的這一款速率更高，造價(jià)更低，它就是 NPR（NEW PACKET RADIO）-70。

elekitsorparts 量產(chǎn)版 NPR-70

NPR-70 是法國(guó)業(yè)余無(wú)線電愛好者 F4HDK 在 hackaday 上發(fā)起的一個(gè)開源項(xiàng)目，NPR-70 表示它使用 70cm 頻段及以上的業(yè)余波段。NPR-70 的協(xié)議由 F4HDK 設(shè)計(jì)，傳輸過程沒有任何加密，符合業(yè)余無(wú)線電的規(guī)定。同時(shí)，NPR-70 調(diào)制解調(diào)器具有內(nèi)置的 500mW 無(wú)線電模塊，因此使用它發(fā)射和接收無(wú)線電信號(hào)不需要額外的無(wú)線電設(shè)備。當(dāng)然，如果您需要，可以添加一個(gè)外置 RF 功率放大器來提升功率。

NPR-70 原型和威諾 VR-P25D 功放

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(jiǎn)單點(diǎn)兒說，它可以利用業(yè)余無(wú)線電建立 IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，還可以用于互聯(lián)網(wǎng)接入，增強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍。再簡(jiǎn)單點(diǎn)兒說，如果你在一個(gè)沒有手機(jī)信號(hào)，沒有固定互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的地區(qū)進(jìn)行救援活動(dòng)，而你們又需要和外界進(jìn)行聯(lián)系，對(duì)講機(jī)可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信，而 NPR-70 可以讓手機(jī)和電腦連上慢速互聯(lián)網(wǎng)。有朋友說，這不就是 2.4GHz 或者 5GHz 無(wú)線網(wǎng)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?qū)崿F(xiàn)更遠(yuǎn)距離的傳輸。NPR-70 設(shè)計(jì)用于在 70cm 業(yè)余頻段上進(jìn)行 IP 數(shù)據(jù)傳輸，最高數(shù)據(jù)速率可達(dá) 500kbps。

有的朋友可能認(rèn)為業(yè)余無(wú)線電接入互聯(lián)網(wǎng)會(huì)存在很多問題，實(shí)際上，已經(jīng)有很多業(yè)余無(wú)線電接入互聯(lián)網(wǎng)的例子，比如 APRS，MMDVM，滔滔，Echolink，歐迅電臺(tái)的公網(wǎng)和模擬互轉(zhuǎn)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(gè)話題。

elekitsorparts.com 現(xiàn)在生產(chǎn)和銷售 NPR-70 調(diào)制解調(diào)器，出售的產(chǎn)品分兩個(gè)版本，成品售價(jià) 92 美元，需要自己焊接和組裝的套件售價(jià) 82 美元。NPR-70 調(diào)制解調(diào)器項(xiàng)目頁(yè)面：https://hackaday.io/project/16409，有 PCB，BOM 表，固件等等一切資料，你可以自己購(gòu)買材料去制作。

它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電腦的連接，也可以由一個(gè) NPR-70 接入互聯(lián)網(wǎng)作為“熱點(diǎn)”，其它 NPR-70 作為客戶端與“熱點(diǎn)”進(jìn)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(shí)電流低于 200mA，空閑時(shí)低于 70mA。無(wú)線電芯片使用 SI4463，頻率范圍：420MHz 至 450MHz，射頻功率輸出最大 500mW，無(wú)線電鏈路拓?fù)渲С贮c(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，調(diào)制方式為 2GFSK 或 4GFSK。

因?yàn)閹挶容^寬，為提高通信質(zhì)量和距離，最好選擇定向天線而不是全向天線。

很顯然，F(xiàn)4HDK 在開發(fā) NPR-70 上投入了大量的時(shí)間和精力。它現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)成品，人們可以購(gòu)買套件建造并開始使用。當(dāng)然，該項(xiàng)目是開源的，在所有人的共同努力下，它將進(jìn)一步發(fā)展。

NPR-70 的巧妙之處是使用了用于 ISM 頻段的 FSK 射頻芯片，價(jià)格便宜。NPR-70 的硬件設(shè)計(jì)是模塊化的，有一個(gè)定制的 PCB，它充當(dāng)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(diào)制解調(diào)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(fā)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(shè)計(jì)的。DMR 使用 TDMA，因此這款放大器的收發(fā)切換非常快。

F4HDK 在設(shè)計(jì) NPR-70 時(shí)花了很多心思，他使用 TDMA 系統(tǒng)，其中基站為客戶端分配時(shí)隙，NPR 協(xié)議的具體細(xì)節(jié)可以在 NPR 協(xié)議規(guī)范中閱讀。下圖是 NPR 的協(xié)議結(jié)構(gòu)。

盡管 SI4463 在數(shù)據(jù)速率方面非常靈活，但由于 NPR 使用 TDMA 協(xié)議，因此僅支持其中幾種不同的數(shù)據(jù)速率。下圖顯示了可能的選項(xiàng)。可以使用 2GFSK 和 4GFSK 調(diào)制，原始數(shù)據(jù)速率在 300kbps 和 1Mbps 之間，RF 帶寬在 270kHz 和 750kHz 之間。

NPR 支持的數(shù)據(jù)速率

關(guān)于 RF 帶寬問題，在 70cm 頻段中合適的信號(hào)帶寬是多少，國(guó)內(nèi)沒有任何規(guī)定。在習(xí)慣上，434MHz 頻率被用作寬帶數(shù)字實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)中心，但必須注意不要對(duì)業(yè)余衛(wèi)星服務(wù)造成干擾，使用最低的必要帶寬，并保持傳輸短。

很明顯，對(duì)于實(shí)驗(yàn)或零星的使用，人們可以使用高達(dá)幾兆赫的頻率。但是，如果長(zhǎng)時(shí)間使用，確實(shí)沒有明確的規(guī)定。我曾經(jīng)咨詢過國(guó)內(nèi)的權(quán)威愛好者，他說沒有規(guī)定，國(guó)內(nèi)在 70cm 波段進(jìn)行 ATV 也是可以的。

有朋友覺得將 FSK 收發(fā)器芯片用于此類項(xiàng)目不是一個(gè)好主意。毫無(wú)疑問， OFDM 更好，然而，構(gòu)建 OFDM 收發(fā)器要昂貴得多，也困難得多。FSK 收發(fā)器芯片的成本低，有現(xiàn)成的芯片。

總得來說，我認(rèn)為 NPR 是一個(gè)偉大的項(xiàng)目。在目前的狀態(tài)下，它已經(jīng)是任何人都可以制作的有用套件。它也是研究和試驗(yàn) TDMA 的一個(gè)非常好的平臺(tái)，其方案可以進(jìn)一步修改和改進(jìn)。它也是完全開源的，這對(duì)于一個(gè)業(yè)余無(wú)線電項(xiàng)目來說是至關(guān)重要的。希望它能流行起來，讓更多業(yè)余無(wú)線電愛好者加入進(jìn)來。盡管如此，還有很多東西需要實(shí)驗(yàn)，很多東西需要學(xué)習(xí)，還有很多東西需要改進(jìn)，但唯一的出路就是讓人們對(duì)這個(gè)項(xiàng)目感興趣，構(gòu)建它，使用它，測(cè)試它，提出新的想法，并在實(shí)踐中進(jìn)行測(cè)試。

(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陸濤)