Radiosonde - Nodo/Gateway con Raspberry-PI

Fig.1: Radiosonda Vaisala RS41

 

   

     

    Rileggendo alcuni post ed alcune E-mail è saltato fuori il problema della decodifica dei segnali emessi dalle radiosonde (v. fig. 1) e dai palloni stratosferici. Quello che prima era difficile o impossibile ora si può fare con un minimo di attrezzatura.

    Per tutti quelli che seguono o vogliano documentarsi sull’argomento segnalo quanto segue.

     Sul sito www.Radiosondy.info c'è tutto l’occorrente per scaricare una "immagine" del Firmware adatto a realizzare un "gateway" con Raspberry-PI per tracciare le radiosonde.

Basta utilizzare un SDR o un ricevitore tradizionale con presa "data", cioè con uscita diretta dopo il  demodulatore, senza filtro di bassa frequenza. Tanto per intenderci, la presa adatta al packet-radio a 9600 bps.

Fig. 2: Sensore PTO3 con radiosonda RS41

Serve soltanto l’hardware; nella fattispecie:

·        un Raspberry-PI;

·        un alimentatore da 5 volt / 2 A (per stare sicuri, quando si lascia acceso H24/7!);

·        una connessione LAN;

·        un’antenna per 403 MHz;

·        un eventuale filtro di banda;

·       una piccola ventola o un buon dissipatore (meglio!);

·        un’eventuale presa elettrica temporizzata.

Il Raspberry è necessario per implementare il nodo/gateway sulla rete LAN e poi su Internet.

La ventola è consigliata per raffreddare il processore ed ogni tanto va pulita e lubrificata, per evitare che fischi o, peggio, grippi; basta una goccia di grasso al silicone, di tanto in tanto. Il dissipatore non ha di questi inconvenienti. Il temporizzatore sulla presa elettrica interrompe il funzionamento del sistema, fuori dall’orario di lavoro delle radiosonde. Basta programmarlo per farlo accendere circa mezz’ora prima del lancio e farlo spegnere a fine volo, circa due o tre ore dopo. In questo modo la manutenzione si riduce molto.  Se volete ricevere anche le radiosonde del CETEMPS, dotate di sensore di ozono PTO3 (v. fig. 2), dovete tenere acceso il gateway anche verso le 17H00-19H00 locali, con le stesse modalità. Il lancio della PTO3 dall’Aquila avviene circa due volte al mese ma sarebbe un peccato perdere questa possibilità. In alternativa, potete accendere manualmente quando vengono comunicati i lanci, diffusi anche con una lista di distribuzione alla quale potete iscrivervi inviandomi una email. 

Una volta installato il tutto non serve neppure il monitor Hardware locale; il sistema funziona da solo e potete monitorarlo in remoto, accedendovi con un programma terminale.

Per ulteriori info, potete rispondere qui o su Facebook alla pagina Radiosonde Italia. In particolare, studenti e docenti possono contattarci sul sito de  "La radio nelle Scuole 4.0", dove sono presenti molti progetti pilota. Seguiteci anche su AIR-Radiorama dove pubblicheremo ulteriori info.

Buon ascolto e decodifica delle radiosonde meteo! Achille De Santis – tecnatronATgmail.com

La migliore connessione per la discesa di una Maxiwhip ( e non solo )

Durante alcune prove di ricezione al parco assieme a Rodolfo Zucchetti , mi raccontava che montando la Maxiwhip lungo il mare con un cavo coassiale che poi arrivava alla sala di ascolto , per ottenere il massimo risultato possibile era necessario nascondere il cavo coassiale sotto sabbia e terra onde minimizzare la captazione di disturbi locali .

La stessa cosa e' successa montando la stessa antenna nel giardino del mio QTH e collegandola nel mio laboratorio che e' un generatore di disturbi tipo "orchestrina jazz" per via di tutto cio' che funziona dentro h24 ed anche  nell' Osservatorio Radio Astronomico messo in piedi alcuni anni fa a Forno di  Coazze ( ora dismesso perche' tutto cio' che si poteva vedere in un massimo solare di era visto ) .

Vi diro' come ho risolto il problema .

Tenete conto che il sistema e' valido per qualsiasi caso simile .

Chi lavora nel settore Audio Frequenza conosce bene il problema e sa bene che per evitare disturbi e ronzii e' necessario usare sempre connessioni totalmente bilanciate .

Lo stesso principio e' valido nella Radiotecnica . 

I piu' attempati ricorderanno che una volta si usavano ( non a caso ) sempre discese bilanciate , che sono state poi sacrificate alla estrema praticita' dei cavi coassiali .

Vediamo pero' cosa si va a perdere e guadagnare .

Questo lo schema della Maxiwhip con discesa coassiale .

Lo schema e' vero , ma semplificato .

Cosa puo' succedere ? 

Le correnti di disturbo all'interno del QTH o lungo il percorso possono scorrere lungo la calza del cavo coassiale ,accoppiarsi con l'antenna e rientrare poi nell' RX anche perche' il cavo coassiale arrivera' alla base dell' antenna , cosa che nel disegno , per questioni di scala non appare e quindi la calza scorrera' vicino ai radiali . Si potrebbe dire che le correnti non interesseranno mai la chiusura su primario , ma questo e' vero fintanto che non ci sono capacita' tra gli avvolgimenti primario e secondario . Si potrebbe mettere uno schermo elettrostatico tra i due avvolgimenti , ma poi dove collegarlo ad un punto comune di massa senza creare dei loop di massa ? 

La cosa migliore e' passare ad una configurazione del cavo di discesa totalmente bilanciata come nella seguente figura , che consente un solo punto comune di massa e quindi l'isolamento dell' antenna .

Queste cose nei vecchi libri di Radiotecnica ed antenne ci sono . Non si inventa nulla ....

Lo stesso principio e' stato ovviamente usato da tanti altri .

Cosa usare per la linea di discesa bilanciata e schermata ? 

Una coppia di un normale cavo di rete LAN/ Ethernet di buona qualita' .

Attenzione che lo schermo della stessa deve essere collegato come da schema , in un solo punto comune all'interno del QTH .

Se non avete un cavo di rete schermato , potete usate come schermo i restanti cavi non usati messi in parallelo con buoni risultati , anche se inferiori ad un vero cavo schermato .

Essendo la linea bilanciata con un impedenza di 100 Ohm sarebbe bene usare un trasformatore 2:1 .

In pratica l'importante e' che sia bilanciato . 

Un trasformatore 1:1 che copra la  tutta la gamma di interesse va benissimo .

L'adattamento in un sistema di ricezione non e' cosi' importante come si potrebbe credere .

Gia' l'antenna non puo' essere adattata su tutta la gamma che copre eppure funziona molto bene .

Provate questa configurazione totalmente bilanciata e vedrete delle differenze enormi sui disturbi captati localmente , specie alle frequenze piu' basse .

Buona sperimentazione e buon divertimento .

Claudio Re