Hardware Update am Gateway OE8XYR

Am 22.01.2021 haben wir (OE8JPQ, OE8SCQ und OE8LSR) das Soundcard Interface zwischen TRX und MiniPC durch ein DRA-36 von Master Communications ersetzt, nachdem dieses nach 5 Wochen Lieferzeit endlich eingetroffen ist.

Testlauf am 22.01.2021 (13:00 bis 15:00 UTC)
- OE8LSR (FTM400 mit DRA-36)
- OE8JPQ (FT991A mit Direct USB & DRA-36)
- OE8SCQ (DIY TRX für Packet Radio) 

 

Nach einigen (vorhergehenden) Testläufen sind wir draufgekommen, dass speziell bei den YAESU Transceiver, der Audio TX Pegel größer als 2 Vpp sein sollte, um eine stabile Verbindung halten zu können und um hohe Geschwindigkeiten zu erreichen. Neben unseren Selbstbau (DIY) Interfaces , haben wir noch etliche weitere Schnittstellen (MicroHam III, Yaesu SCU-17,...) an verschiedensten Geräten getestet (Motorola GM380, Yaesu FT-7900, FT-991A, FT-857d, FTM400, ...). Ebenso hatten wir Kontakt mit dem VARA Entwickler, sowie dem Entwickler der DRA Boards aus den USA und uns stundenlang durch diverese Foren gelesen. Daraus lässt sich folgende Erkenntnis ableiten:

ACHTUNG
Diese Erfahrungswerte sind nur auf VHF / UHF,
also Packet Radio und VARA FM anzuwenden!

Folgende HARDWARE ist nicht zu empfehlen:

- MicroHam III USB Interface
- YAESU SCU-17
- DIY Interface mit Audio Übertrager

Folgende HARDWARE ist zu empfehlen:

- USB Direct am TRX (bspw. FT991)
- Master Communication Boards (DRA-36 / DRA-50)
- DIY Interface ohne Übertrager (auf Entkoppelungskondensatoren achten)

Mit einer USB Soundkarte erreicht man zwar die 2Vpp (siehe nachfolgendes Bild), es ist aber darauf zu achten, dass je mehr Träger (gleichzeitige Töne) gesendet werden, die Amplitude in Summe abnimmt. Gemessen wurde ein 1200 Hz Calibration Tone, als Impendace wurde ein 10kOhm Widerstand gewählt (Volume beim Lautsprecher und TX Potentiometer auf 100% !!!).

Somit ist erkennbar, dass gerade im unteren NF Breich <2 kHz, die Amplitude ausreichend ist. Daher für Packet Radio 1200 Anwendungen ausreichend und nicht kritisch ist. Bei VARA FM werden jedoch mehrere Träger (OFDM Verfahren) verwendet, daher nimmt (wahrscheinlich) in Summe die Amplitude ab (Messungen dazu werden von uns noch genauer Druchgeführt)! Daher wird lt. diveresen Forenbeiträgen und von den Entwickler empfohlen, nochmals einen kleinen Verstärker am DATA IN vorzuschalten, damit die Amplitude hoch gehalten wird (Hardware für Testläufe ist bestellt). Und gerade bei mehreren Trägern, steigt ein Audioübertrager aus. Es werden Signale quasi verschluckt, zerissen oder unterdrückt...

VARA FM NARROW und WIDE

Neben dem Austausch des Interface, wurde die Datenrate des TRX von 1200 auf 9600 umgestellt. Dies hat den Vorteil, dass somit auch VARA FM im WIDE Modus möglich ist. Packet Radio bleibt auf 1200 Baud, somit ist das Gateway mit allen derzeitigen Datenraten kompatibel. Warum höhere Bandbreite? Natürlich für mehr Geschwindigkeit :)

Was ist der Unterschied zwischen 1200 und 9600?

Der Unterschied liegt in der Bandbreite des Signales, während das Packet Radio 1200 eine Bandbreite von etwa 12,5 Khz hat, weißt 9600 eine Bandbreite von 15kHz auf. Dies ist im 2m Band jedoch nicht zulässig. Daher kann man sagen, im 2m ist alles 1200 Baud und im 70cm ist der Standard 9k6 (9600).

Was ist der Unterschied zwischen NARROW und WIDE bei VARA?

Ganz grob gesagt, NARROW entspricht Packet Radio 1200 und WIDE entspricht Packet Radio 9600. Jedoch gibt es einen erheblichen Unterschied der Bandbreite der (Audio) Signale:

- NARROW = 3kHz Bandbreite (Audio)
- WIDE = 6kHz Bandbreite (Audio)

Somit ist VARA WIDE auch im 2m Band zulässig!

Es ist nur darauf zu achten, die richtige Hardware und PIN's zu verwenden. Ist euch schon mal aufgefallen, dass bei euren TRX am DATA Stecker ein 1200 DATA und 9600 DATA Ausgang vorhanden ist? 1200 ist vergleichbar mit dem Speaker, während 9600 direkt in den Demodulator rein geht. Nachteil von 9600 gegenüber 1200 ist es, dass die Pegel wesentlich empfindlicher sind! Außerdem ist darauf zu achten, was eurer TRX kann. Bspw. hat das YAESU FT991A zwar eine Soundkarte eingebaut, diese ist jedoch nur für 1200 bzw. NARROW verwendbar. Daher wird für 9k6 ebenso ein Interface benötigt! (Handbuch des TRX beachten)

VARA FM Speed Level
(ab Version 4.0.0)

Um euch den Unterschied besser zeigen zu können, nachfolgend ein paar Übertragungen:

TX... OE8LSR (FTM400) >>> OE8XYR (FT7900)
RX... OE8LSR (FTM400) <<< OE8XYR (FT7900)

Die detailierten Testergebnisse (inkl. Grafiken)
kann hier nachgelesen werden (PDF)
>> OE8XYR_TEST_210123 <<< 

Ihr habt keinen 9k6 Ausgang, aber 1200 läuft bereits?

Kein Problem, VARA WIDE ist abwärtskompatibel, daher könnt ihr euch wie gewohnt verbinden. Das Gateway erkennt dies und schaltet ebenfalls in den NARROW Betriebsmodus zurück. Es ist nicht notwendig, alles dewegen umzubauen. Wie bereits erwähnt, Packet Radio läuft nach wie vor in 1200 und bei VARA werden jetzt beide Systeme unterstützt. Solltet ihr VARA in der DEMO Version benutzen, würde ein Umstieg aus derzeitiger Sicht auch keine Verbesserung bringen (WIDE ist ebenso wie NARROW, auf 1188 bps limitiert).

Was kommt als nächstes?

Wir werden jetzt den Umstand mit TX Audio Pegel noch genauer untersuchen und einen Audioverstärker in die Schaltung einbauen, um über die 2Vpp zu kommen. Derzeit sieht es nicht schlecht aus mit den Pegeln, gerade bei der Drive Level Calibration sagt er noch immer -0dB (turn up the TX Volume), von daher fehlen noch ein paar Prozent Volume ;).

Weiterführende Dokumentation 

- VARA FM and WINLINK Guide by AE7G (englisch)
- VARA FM Swiss ARTG (deutsch)

Danke an dieser Stelle an OE8JPQ und OE8SCQ
für eure Zeit und den intensiven Testläufen!

73 OE8LSR Lukas
SysOp OE8XYR