|

|
La Balise
Mobile APRS de
VE2ZAZ
VE2ZAZ's
APRS
Mobile Tracker
Par/By: Bertrand Zauhar,
VE2ZAZ.
 
[ Autres
Photos ] [ More
Pictures ]
Il
s'agit ici
d'une installation
simple fournissant la position exacte de mon véhicule en temps
réel
par l'entremise du réseau APRS de radioamateur. La balise APRS
comprend:
- Un
récepteur
GPS Magellan
Trailblazer (1995),
- Une
antenne GPS
hélicoïdale
quadri-filaire préamplifiée,
- Un
Émeteur-Récepteur
VHF protatif Standard HX340V,
- Une
antenne VHF
mobile,
- Un
encodeur
TinyTrak
II,
- 2
blocs
régulateurs de tension.
L'électronique
est logée
dans un coffret de plastique, protégeant ainsi les composantes.
Le coffret est localisé sous un des sièges de mon
véhicule.
Pour
visualiser la
plus récente
position fournie par ma balise APRS mobile, cliquez:
[
LOCALISATION DE VE2ZAZ / M ]
Voici
un
schéma-bloc de
ma balise APRS:
|
This
is a
really
simple setup
that provides my vehicule position in realtime via the amateur radio
APRS
network. The APRS tracker setup consists of:
- A
Magellan
Trailblazer GPS receiver
(1995),
- A
pre-amplified
Quadrifilar helix
antenna,
- A
Standard
HX340V
handheld VHF tranceiver,
- A
VHF
mobile
antenna,
- A
TinyTrak II
tracker encoder,
- 2
voltage
regulator
blocks.
The
electronics
are
contained
inside of a plastic carrying case, thus protecting the components.
To see
the
latest
position provided
by my mobile APRS tracker, click here:
[
POSITION OF VE2ZAZ / M ]
Here
is a
block
diagram of my
APRS tracker setup:
|


| Le
Récepteur GPS
Le
Récepteur
GPS Magellan
Trailblazer possède une sortie NMEA-0183. Cette sortie se
connecte
directement sur l'encodeur TinyTrakII et fournit un format
d'information
reconnu par l'encodeur. J'ai modifié le clavier du
récepteur
GPS à l'aide d'un opto-coupleur pour qu'il se mette en marche
dès
que l'alimentation est fournie.
Aussi,
comme
l'alimentation est
normalement fournie par piles, j'ai construit un circuit d'alimentation
externe utilisant un régulateur de tension LM7806. J'ai
logé
le circuit dans un boîtier en plastique.
L'Antenne
GPS
L'antenne
GPS est de
fabrication
maison et est inspirée des sites web suivants:
Cette
antenne
est facile
à
construire et les dimensions ne sont pas critiques. Voici mon
adaptation
des techniques proposées aux liens ci-haut:
- Utilisez
du fil
de
cuivre de diamètre
AWG14 (1.63mm). Il est beaucoup plus malléable mais tout de
même
suffisamment rigide.
- Plutôt
que
de
couper 4 fils
de cuivre, coupez 2 longueurs de fil de 20.5cm. Pliez-les à
10.0cm.
Ceci vous donnera l'équivalent des 4 fils.
- Utilisez
un
flacon
de prescription
pharmaceutique du bon diamètre pour former le fil de cuivre.
Prenez
garde de bobiner le fil dans le bon sens de rotation (voir les figures
des hyperliens ci-haut).
- Placez
un
amplificateur MMIC (Mini-Circuits
MAR, ERA ou autres) couvrant la fréquence de 1575MHz à la
base de l'antenne. Le but de cet ampli est de compenser pour les pertes
dans le câble coaxial. Le gain et le facteur de bruit n'ont que
peu
d'importance ici. J'ai utilisé un Mini-Circuits MAV-3 (vielle
technologie)
de 10dB de gain à 1500MHz et 6.5dB de facteur de bruit et tout
fonctionne
à merveille. Utilisez un MMIC qui s'alimente sur 5V DC
directement
à sa broche de sortie. Cette tension est normalement fournie par
le récepteur GPS au connecteur d'antenne.
- Placez
un
condensateur à
montage en surface au point d'alimentation de l'antenne (en
série
avec l'âme du câble semi-rigide et reliant le cuivre
radiant). Ceci permettra d'éviter de court-circuiter l'ampli
MMIC
à la masse. La valeur du condensateur n'a que peu d'importance.
Une capacitance de 100Pf ou plus est correcte. Recouvrez le tout de
colle
thermoplastique ou d'époxy pour solidifier le tout car le
condensateur
est plutôt fragile.
- J'ai
utilisé
un connecteur
SMA à l'antenne. Il est plus facile de dénicher du
câble
coaxial semi-rigide ayant ce type de connecteur
déjà
installé à une extrémité qu'avec n'importe
quel autre type de connecteur. Un connecteur BNC ferait cependant aussi
bien l'affaire.
- J'ai
mis 15
pieds
(4.5m) de câble
coaxial RG-58U entre l'antenne et le récepteur GPS.
- Nul
besion de
placer
l'antenne à
l'extérieur du véhicule. Le tableau de bord offre une
position
idéale pour la réception d'un maximum de satellites GPS.
Ceci a été vérifié à maintes
reprises.
- J'ai
peint
l'antenne
en gris pour
la rendre plus difficile à percevoir de l'extérieur du
véhicule.
|
The
GPS Receiver
The
Magellan
Trailblazer GPS
has a NMEA-0183 compatible output. This output connects directly to the
TinyTrakII encoder and sends a data format recognized by the encoder. I
modified the GPS receiver keyboard using an optocoupler so that the
unit
turns on as soon as DC power is supplied.
Also,
since
the DC
supply is
normally provided by batteries, I built an external power supply made
of
a LM7806 voltage regulator. I fitted the circuit inside of a plastic
box.
The
GPS
Antenna
The
GPS
antenna is
home-built
and its design is inspired from the following websites:
This
antenna is
easy to
build
and its dimensions are not critical. Here is my adaptation of the
techniques
proposed on the above websites:
- Use
AWG14
(1.63mm)
gauge copper
wire. It is much more flexible but is still rigid enough for this
application.
- Instead
of
cutting 4
pieces of wire,
cut 2 pieces with a length of 20.5cm each. Bend them at 10cm. This will
give you the equivalent of the 4 wires.
- Use
a
pill
bottle of
the right diameter
to shape the copper wire. Make sure that you coil the wires in the
proper
direction of rotation (see the figures at the above websites).
- Install
a MMIC
amplifier (Mini-Circuits
MAR, ERA or other type) with a frequency range covering 1575MHz at the
base of the antenna. The objective is to compensate for the coaxial
cable
losses. The gain and noise figure of the MMIC are not at all critical.
I use a Mini-Circuits MAV-3 (obsolete technology) providing 10dB of
gain
and a noise figure of 6.5dB and everything works perfectly. Use a MMIC
that is rated for a 5V DC supply directly on its output pin. This
voltage
is typically supplied by the GPS receiver antenna connector.
- Install
a
surface-mount capacitor
in series with the semi-rigid coax center conductor at the feedpoint
(where
the semi-rigid coax meets with the radiating wire). This will block DC
currents that would short-circuit the MMIC amplifier. The capacitor
value
is not critical. Capacitance of 100pF or more will be fine. Cover the
feedpoint
with epoxy or hot melt thermoplastic glue to solidify it, as the
capacitor
is rather fragile.
- I've
used a SMA
connector at the
antenna end. It is much easier to find a piece of semi-rigid cable with
a SMA connector already installed at one end than with any other type
of
connector. Note that BNC connectors would work as well for this
application.
- I've
used 15
feet
(4.5m) of RG-58U
coaxial cable between the GPS antenna and the receiver.
- There
is no need
to
position the
GPS antenna on the car exterior. The dashboard is an ideal spot for
optimum
GPS satellite pickup. This has been verified numerous times.
- I've
painted the
GPS
antenna in
grey to make it harder to detect from the outside.
|


Double-cliquez
sur le
dessin
pour l'agrandir / Double-Click on
drawing
to enlarge it
| Encodeur
TinyTrak
II
Cet
encodeur
est le
coeur du
système de balise mobile APRS. Il émule les fonctions du
TNC Packet:
- Il
recoit les
données du
GPS,
- Il
formatte
l'information à
envoyer sur VHF suivant le protocole AX.25.
- Il
met
l'émetteur en fonction
et module directement l'entrée microphone de l'émetteur,
- Il
surveille la
fréquence
VHF pour éviter de causer des collisions lors de
l'émission.
Cet
encodeur
offre, sans
contredit,
la façon la plus économique de construire une balise
APRS.
Vous pouvez obtenir plus de détails et vous le procurer en kit
à
l'adresse web suivante:
http://www.byonics.com/
Émetteur-Récepteur
VHF
J'utilise
un
émetteur-récepteur
portatif récupéré gratuitement à un
marché
aux puces. Cet appareil est de type commercial et est donc construit
pour
un usage intense, ce qui est le cas sur une balise APRS. Le
fonctionnement
de l'installation est permanent, une émission RF est produite
à
chaque minute et les vibrations et la chaleur à
l'intérieur
de l'habitacle sont élevées.
J'ai
dû adapter
l'alimentation
de l'appareil pour fonctionner sur la tension d'automobile (12-14VDC).
J'ai placé 6 diodes au silicium de 3Ampères en
série
sur l'alimentation positive pour abaisser la tension à moins de
11.4V, la limite maximale d'opération de l'appareil.
|
TinyTrak
II
Encoder
This
encoder
is the
center point
of the mobile APRS tracker. It emulates the packet TNC:
- It
collects the
GPS
data,
- It
formats the
information to be
sent over VHF in AX.25 protocol.
- It
keys
the
transmitter and directly
modulates the microphone input,
- It
monitors the
VHF
frequency in
order to avoid causing collisions when transmitting.
This
encoder
offers,
without doubt,
the most economical way of building an APRS tracker. For more
information
or to order the kit, visit the following website:
http://www.byonics.com/
VHF
Transceiver
I use
a
handheld VHF
transceiver
that I picked up for free at a hamfest. It is of commercial grade; it
is
built to withstand the harsh environment that an APRS tracker
represents.
It has to function continuously and transmit every minute inside of a
vehicule,
where heat and vibration are common.
I had
to
adapt the DC
supply
to the transceiver, so that it could operate on car voltage (12-14VDC).
I put six 3-Amp silicon diodes in series with the positive lead to
bring
the voltage down to less than 11.4V, the maximum allowed voltage on the
transceiver.
|
|
|
|