Voor een hoge locatie heb ik geholpen om een Meshcorerepeater te bouwen voor Rob PA1DVB. Samen hebben we onderdelen uitgezocht, na vele overwegingen. De belangrijkste overwegingen waren:
- Een zeer weersbestendige behuizing gezien de hoge locatie
- ca 20dBm uitgangsvermogen. Meer is alleen maar hinderlijk vanwege de hoogte (dit verstoort de mesh dan teveel op de grotere afstanden)
- Enige vorm van bliksembeveiliging
- Cavity filter om sterkte out-of-band signalen te filteren.
- Accu en zuinige hardware om stroomonderbrekingen te kunnen opvangen
- Voeding met 24V (via passive Ubiquiti POE)
- Raspberry Pi met LAN verbonden voor remote access en met USB aan de repeaterhardware voor service.
Als Cavityfilter hebben we gekozen voor een Callboost 868MHz filter. Een SAW filter was ook een overweging, maar is veel zwakker. Deze zou ook op de grens van zijn kunnen draaien als het op zendvermogen aankomt en ze gaan sneller stuk bij statische ontlading. Een Cavityfilter is duurder en veel groter, maar is ook veel beter. Ook qua demping buiten de doorlaatband is een Cavity erg goed.
MCU, radio en accu
We hebben gekozen voor de Heltec T114 zonder display als repeaterhardware. De nRF52840 MCU is bijzonder energiezuinig. De SX1262 Lora chip is veelgebruikt en werkt in de praktijk gewoon goed. De T114 wordt ook op andere hoge locaties met succes gebruikt, dus op die manier konden we een soort standaard hanteren. Het ontbreken van een FEM (LNA en PA) is juist een voordeel op zo’n hoge locatie. Dat kan alleen maar stuk gaan en zo goed komen FEM’s ook niet uit de bus met grote antennes op een hoge locatie. Uitgangsvermogen is nu bijna 21dBm. Meer dan genoeg voor ons doel dus.
Beetje passen en meten voor de montage van de Heltec T114 op een PCB. Deze moet samen met de accu in een afgesloten kastje komen. De accu mag niet te koel worden in de winter, dus op deze manier kan de Heltec de accu wat verwarmen. Vooral als de accu hoger in het kastje gemonteerd wordt dan de Heltec. Warmte stijgt en wordt ook enigszins vastgehouden in het kastje.
Behuizingen 3D printen
Bovenstaand kastje heb ik ontworpen en 3D geprint. Als kunststof heb ik PETG gebruikt. Dat is wat stabieler dan PLA, zeker op langere termijn. Voor de voeding had ik een iets ander ontwerp met andere uitsparingen en wat kleiner van formaat.
Voeding
De raspberry Pi 2 heeft 5V voeding nodig, die we wilden betrekken van een 24V passive POE systeem. Daar heb ik een buck converter voor gebruikt.
De spanning staat ingesteld op een dikke 5V. Deze buck heeft een CC begrenzer die ingesteld staat op 3A. Mocht er sluiting aan de uitgang komen, dan zal de stroom nooit hoger worden dan deze ingestelde waarde. Aan de ingang van de buck zit een zekering en een diode die beveiligd tegen verkeerd ompolen.
Ik had ook de regelpotmeter voor de instelbare spanning gemodificeerd met een weerstandje over de loper naar de GND. Hiermee kon ik het regelbereik sterk terugbrengen naar maximaal 5,5V. De hele potmeterrange werkt dus in een veel kleiner spanningsgebied. De kans dat de Rasberry Pi per ongeluk op 24V ingesteld wordt is nu nihil. En door het beperktere instelling over het hele potmeterbereik maakt de ingestelde spanning op langere termijn mogelijk ook stabieler.
Totaal inbouw
Alles werd samengevoegd in een mooie buitenkast van aluminium. De Raspberry Pi wilde ik eerst persé in het rechter deel, maar dat kreeg ik echt niet goed passend vanwege de noodzaak om de accu boven de T114 te monteren (opwarming in de winter). Het LAN kabeltje van de POE aansluiting naar de Raspberry Pi heb ik zelf gekrimpt met connectoren, om zodoende een passende lengte te kunnen maken.
Het uitgangsvermogen heb ik gemeten door de SF instelling tijdelijk op 12 te zetten en een advert te sturen (SF12 maakt een lange uitzending, waardoor de trage powermeter veel betrouwbaarder afgelezen kan worden). De meter zat aan een demper met 50 Ohm dummyload. Deze demping had ik eerst bepaald, waardoor ik een relatieve meting met de HP powermeter kon doen. Omgerekend kwam er uit deze repeater iets meer dan 20dBm (dit is dus achter het Cavityfilter en de EMP protector. Perfect voor de hoge locatie. Het is natuulijk ook nog lager in te stellen als men dat wenst.