2019年5月21日火曜日

UHF Transceiver using DRA818 module


久々の投稿になってしまいました。何もしていないわけではありませんが、投稿に至る完成品がありませんでした。
 今回はお世話になっているJA2GQP OMから紹介いただいたトランシーバーモジュールを使ったハンディートランシーバーである。
 モジュールはDORJI(中国メーカー)のDRA818Uという400-470MHz用のFMトランシーバーである。この他に140Mhz帯用もある。いろいろなトランシーバーを作っているようだ。
DRA818Uの仕様は概略以下の通り
周波数範囲:400-470MHz
チャンネルステップ: 12.5kHz,25kHz
出力:0.5W,1W
CTCSS/CDCSS: Tone
電源:3.3V-4.5V サイズ:W35.6 H:19mm


この大きさで1Wトランシーバーが入っている。中国製のトランシーバーには、これらのモジュールを使用しているようだ。内部にはDSP等デジタル化されている。
このモジュールに、AF用アンプ、マイクを付けてマイコン等で制御すればトランシーバーの完成である。

【製作】
 ハンディータイプとする。ケースはタカチのバッテリーケース付きプラスチックケースLC135H-M3を使用。コントローラーはDRAの電源範囲が3.3-4.5Vなので3.3V仕様のArduino Pro mini(3.3V 8MHz)を採用。表示にはOLED128x32(I2C)、AFアンプには秋月で仕入れたD級AMP(HT82V739)キットを使用し小型化、簡略化を図った。
 基盤には、400MHz帯であることを考慮し、メッシュアースユニバーサル基板(ICB-98DSE)をケースに合わせてカットして使用。モジュールは、基盤をくり抜き収めている。
PCB
回路は、至極簡単なので回路図を見ていただければご理解いただけると思う。
Schematics
回路図はダウンロードサイトにPDFがあります。
Inside View

内部の配置は上の図を参考に。

【Arduino】
 今回はモジュールが3.3Vなので直結できるメリットからArduino Pro mini(3.3V 8MHz)を使用した。Pro miniはUSB[返還を搭載していないので、外部に用意する必要があるが、小型でありnanoと同様に使える。
  • DRAコントロール
     DRAコントロールは「ATコマンド」で行われる。
     ”AT+DMOSETGROUP=”に続いて受信周波数、送信周波数、スケルチレベ
     CTCSSコードをテキストベースで送信する。
  • PTT
     DRAのPTT端子をLOWにすると送信。今回はPTTスイッチを一度Arduinoに取り込んで、I/Oに出力しDRAのPTTをLOWにする。
  • Squelch
     スケルチスイッチをAruduinoに取り込み、一度押すとOFF、再度押すとレベル1にセットするようにしている。最大8レベルまであるが、今のところ1で十分のようだ。
  • OLED
     OLEDはI2C仕様の128x32のものを採用。周波数表示のみである。
  • Rotaly Encoder
     Rotaly.hライブラリーを使用した標準的なもので、25kHz STEPで加減算している。
これ以外にもDRAにはいくつかのコマンドがあるが、今回はシンプルな制御としている。
スケッチはダウンロードサイトにあります。

【使用感】
  出力はLPF経由後で0.5W程度。MAX1Wであるが、電源電圧が3.6V程度なのでこれくらいだと思う。また、スプリアスを規定値に収めるためにはLPFは必須である。製作は回路図に示しているようT型の簡単なものであるが、十分効果がある。
 受信感度は、思いのほか良い。FT991と比較してもさほど差がないように感じる。
やはりこの周波数ではアンテナの効果が大きいようだ。
 STEPが25kHzなので100kHz単位でないとチャンネルプランに逸脱してしまう。
その面ではいまいち使いにくい。別会社で5kHz STEPのモジュールもあるので、機会を見て2台目を製作してみたいと思う。
 このモジュールが千数百円で入手できるとは。思えば2BANDトランシーバーが数千円で売っている。







基本はより下のノイズが気になる。後日調査予定。上側はきれいにLPFが利いている。










追記(2019.05.28):
 送信試験をおこなっていたら、変調音にノイズが入ることを確認。調査してみるとOLEDのノイズであることが判明。OLEDは結構ノイズが出るとは認識していたが、今回実際問題となった。受信音には問題なかった。
 そこでスケッチを改良し、送信時にOLEDをスリープさせ表示を消すようにした。これによりノイズは消えた。ハンディータイプなので送信時に表示がなくても問題がない。
修正スケッチはダウンロードページに追加しました。(NK430_101.ino)

8 件のコメント:

じっちゃん さんのコメント...

 初めまして、当方JA3QLC伊藤と申します。
いつも自作の記事を楽しく拝見しています。長らくブログが更新されていないので、
心配していました。気が多く色々な物に手を出して、自作しているのですが、完成には中々至りません
本題なのですが、本記事のUHF Transceiver using DRA818 module に興味を持ち
作成しょうと考えています。ダウンロードサイトにてファイルをダウンロードしましたが、
NK430.vsdファイルをVisio Viewerで確認したのですが、回路図は表示出来るのですが、
スケッチがみえません。お手数ですが確認お願いします。勝手なお願いですみません
なにか方法があるのでしょうか?

JA2NKD さんのコメント...

JA3QLC 伊藤さん
初めまして。
コメントありがとうございます。
データのアップロードミスでした。修正しておきました。


このモジュールは12.5kHzステップしかできないので実用には今一です。
ほぼ同じもので5kHzステップのモジュール(SR-FRS1WV,SR-FRS1WU,SR-FRS2WU)があります。
今後作るならこちらがいいかと思います。

430のトランシーバーがいとも簡単にできてしまいます。中華は凄いですね。

73'S JA2NKD

じっちゃん さんのコメント...

対応ありがとうございました。

Mikele 9a3xz さんのコメント...

bravooooo,excelent project dear Matsuura.

JA2NKD さんのコメント...

Hi,Mikele
Long time no see.
Thank you comments.
High-performance modules are available at low prices. UHF transceiver can be done easily.

73's JA2NKD

Unknown さんのコメント...

初めまして Twitterではお世話になっています
実はAitendoのFMトランシーバーモジュール IC BK4802を使った
トランシーバの実験を少し進めています
NKDさん製作のトランシーバと構成はことなりますが エンコーダ読み込み
周波数 UP・DNは多少変更して使えそうです 利用させていただいて
よろしいでしょうか
宜しくおねがいします
JA7LGC 阿部

JA2NKD さんのコメント...

安部さん 初めまして。
Twitterではよく見させていただいております。
精力的ですね。
特に独自のスケッチでもありません。
どうぞご自由に参考にしてください。
最近 古いPLLを弄り始めたら、泥沼に入ってしまいました。

JA7LGC 阿部 さんのコメント...

おはようございます
ありがとうございます 基板はとても小さくて良いのですが
逆に改造しにくくて苦心しています 433MHz帯の受信、周波数変更は
自在にできるようになりもう一息ですが 送信バンド内のスプリアスが
大きくて止まっていました