Station Remote HF

Étant très limité au niveau des aériens dans mon 19eme arrondissement de Paris et après avoir passé de multiples années à tester des loops magnétiques et autres antennes de dimensions restreintes, je me suis décidé à passer moi aussi au « remote » suite à des exemples proches de stations « remote » remarquablement efficaces qui m’ont convaincu ! (en particulier F6FVY et F1RAF)

Le but de ce court article n’est pas de rentrer dans tous les détails de la configuration de chaque élément constitutif de l’installation mais plutôt de partager le schéma général actuel (sachant que c’est en perpétuelle évolution…) et quelques points qui ont pu ponctuellement constituer une source de problèmes afin de donner envie à d’autres OM de se lancer dans cette aventure qui est tout à fait à la portée d’un OM « moyen », la preuve c’est que j’y suis arrivé ;-)

Avant tout, pour la clarté de l’article, je pose quelques définitions : le côté « station de contrôle » ou « site de contrôle »= le lieu où se trouve l’OM, le côté « station radio » ou « site radio » = l’emplacement physique de l’émetteur et des aériens.

La première question qui se pose, c’est de savoir ce qu’on veut faire en terme de trafic remote : phonie, CW, HF, VHF, puissance, aériens, portabilité de la partie contrôle, budget, etc. Évidemment, à chacun d’établir son cahier des charges le mieux possible, et en considérant les évolutions souhaitées, afin de faire le bon choix dès le départ. Les choix techniques pour gérer la commande à distance sont nombreux et internet regorge déjà de descriptions dont je ne vais pas faire la liste ici mais plutôt décrire les éléments qui m’ont conduit à la solution que j’ai retenue pour ma station. Mon cahier des charges personnel était :

• Possibilité de faire de la CW avec un manip type « Iambic »
• Avoir une façade de tranceiver devant soit plutôt qu’un écran et un clavier (OK, c’est mon côté « j’aime bien les boutons » )
• Gérer plusieurs antennes HF dont une Yagi (rotation)
• 100w au départ, possibilité de passer à une puissance supérieure par la suite
• Possibilité d’avoir une station de contrôle simple et légère à transporter pour pouvoir faire du remote d’un peu partout et pas uniqument de chez moi à Paris
• Le souhait de ne pas laisser un PC en fonctionnement sur la station radio. Par contre, aucun souci pour laisser un raspberry pi en service 24/24h, 7/7j.
• Mettre en œuvre une solution simple du fait d’un temps relativement limité à consacrer au projet

Avec ce cahier des charges, je me suis dirigé vers la solution de facilité que représente le RemoteRig RRC-1258.

Plutôt qu’une longue description, le schéma suivant permet de comprendre l’organisation générale de la station dans sa configuration actuelle (voir les évolutions à venir).

Cliquez sur le lien ci-dessous pour le fichier en pdf

F5RDS_Remote_design2

Les points principaux :

• Le TS480SAT : bon récepteur, équipé du filtre 500 Hz pour la télégraphie. La boite d’accord interne est la bienvenue pour couvrir toutes les bandes. La façade est bien évidement du côté station de contrôle.
• Le Raspberry PI 2 supporte le « RemoteQTH server » qui est remarquable de convivialité à mon goût: interface web accessible soit via un PC soit sur un Smartphone pour gérer les fonctionnalités suivantes : sélection des antennes, pilotage du rotor de la Yagi, contrôle des températures. Super boulot de l’équipe qui met cette application gratuitement à disposition des OMs. voir https://remoteqth.com/remoteqth-server.php
• L’interface RemoteQTH pour piloter le rotor Yaesu G450C. elle est développée sur la base d’un Arduino nano qui tourne avec le code de K3NG. Le module rotor dans RemoteQTH server est très sympa avec une carte azimutale qui intègre en temps réel la grey line et la position du soleil. Un peu de bricolage avec un ampli op pour relier cette interface au pupitre de commande du G450C, en particulier pour adapter la lecture de position …
• Le sélecteur d’antenne : sur la base d’un kit de RemoteQTH : quand il n’est pas alimenté, toutes les âmes des coaxiaux sont à la masse et l’âme de la prise qui va au TS480 est également à la masse du boitier qui est bien entendu relié à la masse de la station. Quand il est alimenté, seule l’antenne sélectionnée est en ligne et toutes les autres ont toujours leur âme à la masse
• Le « CAT control » du TS480SAT fonctionne parfaitement via une connexion USB entre le PC et le RRC1258 contrôle et entre le RRC1258 radio COM2 et le TS480SAT via sa prise série DB-9.
• Les antennes actuelles : Double G5RV 2x31m à 13 mètres de haut pour 160/80/40/30m, simple G5RV 2x15m en backup, TA53M Mosley pour 20/18/15/12/10m et un simple dipôle rotatif pour le 6m. D’autres antennes sont en préparation, voir la section « évolutions »
• Mise en route générale par le Switch GSM qui permet également au besoin de rebooter la Livebox et le Raspberry
• Surveillance des températures principales prévue via le Raspberry (pour l’instant, seule la sonde température interne du local radio est câblée), surveillance visuelle de l’intérieur de la station via la caméra IP (pas indispensable mais ça peut parfois aider à comprendre ce qui se passe !) et webcam externe qui pointe vers la TA53M…

Voici le TS480SAT et le RRC-1258 MkII côté station radio :

Le sélecteur d’antennes remote (kit RemoteQTH 6×1 monté dans un boitier fabrication OM)

Le raspberry, les relais de commande du sélecteur d’antennes, alimentation 5 volt pour la carte relais (il manque sur cette photo le bus I2C pour les capteurs de température ajouté depuis)

Performance du remote

Le débit n’est pas un facteur limitant, c’est la latence qui est critique. Le « Ping time » moyen se situe autour de 25 à 30 ms entre la station de contrôle de Paris (Fibre Free) et la station radio située à 300 km de distance quelquepart dans le centre de la France (ADSL Orange). Vers 20h, il peut passer aux environs de 50 ms mais jamais plus. En télégraphie, j’ai configuré une latence de 50ms et tout passe sans problème. Évidemment, aucun problème pour la phonie avec cette latence.

Note de Laurent, F6FVY : au delà de 200 ms, il n’est plus envisageable de faire du remote. Donc avant d’investir dans du matériel, faite vos mesures de Ping entre les deux sites pour être certain d’avoir une latence satisfaisant ce critère. D’après mes essais personnels, je pense qu’au delà de 100ms (mais en dessous de 200 ms), le Remoterig fonctionne encore en phonie mais ça devient déjà très chaud pour faire de la CW avec le manip. J’ai des latences de cet ordre lorsque je passe la station de contrôle en 3G ou 4G avec mon Smartphone en partage de connexion wifi pour faire des tests.

Le DNS dynamique gratuit

N’ayant pas d’adresse IP fixe au site radio, j’utilise No IP qui a le mérite 1) d’être gratuit (sous réserve de réactiver les comptes tous les mois), 2) d’avoir un client embarqué dans les boxes de chez Orange et de chez Free. Bien sûr, il y a d’autres fournisseurs de DDNS, à vous de tester et de choisir en fonction de votre routeur ADSL

Très pratique, le DDNS permet donc d’avoir un nom de domaine sur le site radio et de ne plus se soucier des adresses IP. A saisir évidement dans la configuration du Remoterig et pour adresser le serveur Raspberry mais aussi pour prendre le contrôle à distance de la box internet si besoin de reconfigurer quelque chose (à condition d’avoir pensé au préalable à la configurer de sorte que cette manipulation soit possible en remote avec un mot de passe administrateur).

Problèmes d’interférences HF

Un grand classique, le mélange entre HF et débit ADSL. A la maison, c’est souvent l’épouse ou les enfants qui ne manquent pas de vous faire savoir délicatement (!!!) que, bizarrement, le débit du réseau baisse. En remote, ça vous rappelle à l’ordre directement, soit par des saccades dans le retour de l’audio et des coupures dans l’émission, soit quand c’est plus sérieux par une désynchronisation de l’ADSL côté radio ou un plantage complet de la box. Au début, je n’ai pas bien compris ce qui se passait mais j’ai vite fait le lien entre puissance et problèmes.  C’est là qu’on apprécie grandement le Switch GSM quand tout est planté : un SMS pour tout arrêter puis un second une minute plus tard pour tout relancer; nettement plus rapide que 700 km de voiture aller/retour pour aller dépanner ! D’habitude, les problèmes de RFI sont fréquents surtout sur les bandes basses comme le 160m (plus proche des fréquences de l’ADSL). Pour moi, les problèmes ont été constatés surtout sur le 40m (perte d’ADSL à partir de 25 w et plus mais aucun problème entre 5 et 20w) et sur le 10m (retour HF dans le Raspberry et affolement des relais de sélection d’antenne – pas glop pour le PA en émission !).

Sur les conseils avisés de Laurent, F6FVY, 4 kg de ferrite plus tard tout est rentré dans l’ordre ! Ferrite matériau 43 sur câbles coaxiaux au ras des antennes et à l’arrivée dans la station. Idem sur câble de commande du rotor de la beam. 3 ferrites sur la ligne RJ45 entre RRC et box, tore + filtre + tore sur ligne téléphone avant de rentrer dans la box. Ferrites sur alimentations (côté 220v et côté 12 V et 5 V), câble de commande des relais, lignes USB … En fait, partout où il y a des câbles. Et bien sûr, les tresses des câbles coaxiaux mises à la masse de la station.

Évolutions

Liaison wifi pour le RRC de la station radio (pour limiter la casse seulement à la box ADSL en cas de foudroiement sur la ligne téléphonique)

Antennes en préparation:

• 4 square pour le 40m avec un contrôleur K3NG
• Verticales pour le 80m et 160m sur mât Spiderbeam
• Antennes « Beverage » de 120m de longueur (orientée SE/NW) et 140m de longueur (orientée N/S) – ça, c’est plus compliqué qu’il n’y parait en remote pour assurer une bonne commutation bien séquencée et sans risque. J’avoue ne pas avoir encore trouvé comment je vais faire ça pour piloter un PTT avec le Remoterig. A suivre …

Ampli HF : choix de l’ampli « remotable » pas encore fait. Les modèles de chez SPE me semblent de bons candidats pour le remote du fait de la boite d’accord intégrée mais il y a bien d’autres choix possibles.

Station météo remote, etc…

A suivre …

Olivier, F5RDS