(I-Gate / Digipeater) на базе Raspberry Pi Pico (RP2040).

---

1. Архитектурная схема узла

[ Антенна VHF (144.800 МГц) ]
            │
[ Радиостанция (VHF, FM 12.5 кГц) ]
      (RX Audio / TX Audio / PTT)
            │
[ Схема сопряжения (АЦП-делитель + ЦАП/ШИМ-фильтр + Оптопара) ]
            │
[ RP2040 (Raspberry Pi Pico) — AX.25 / AFSK 1200 TNC Modem ]
            │ (USB / UART CDC)
[ Одноплатник (Orange Pi / Pi Zero 2W) или Wi-Fi модуль ]
            │
    [ Сеть APRS-IS / aprs.fi ]

---

2. Спецификация компонентов

  • Микроконтроллер: Raspberry Pi Pico (RP2040) — выполняет роль программного DSP-модема (AFSK 1200 baud) и TNC.
  • Радиочасть: Аналоговый VHF-трансивер на 144.800 МГц (Motorola GM300/CM300, Alinco DR-135 или подобный моноблок с хорошим радиатором).
  • Сетевой хост (I-Gate): Orange Pi / Raspberry Pi Zero 2W с ОС Linux для передачи данных в сеть APRS-IS (софт aprx или direwolf в режиме KISS).
  • АФУ: Базовая антенна VHF (Diamond X-30/X-50 или Ground Plane) на высоте от 10–12 метров, кабель RG-213 / LMR-400.
  • Питание: Импульсный БП 13.8V (для рации) + понижающий DC-DC (5V/2A) для Pico и одноплатника + АКБ резервирования.

---

3. Схема подключения RP2040 к радиостанции

| Сигнал радиостанции | Назначение | Подключение к RP2040 | Обвязка / Компоненты |
| --- | --- | --- | --- |
| RX Audio | Вход звука с эфира | GPIO26 (ADC0) | Делитель на 2 резисторах (10к/10к на 3.3V для смещения $+1.65\text{V}$) + разделительный конденсатор $0.1\,\mu\text{F}$. |
| TX Audio | Выход звука на передачу | GPIO15 (PWM) | RC-фильтр НЧ (10кОм + 10nF) + подстроечный резистор 10кОм для регулировки девиации. |
| PTT | Управление передачей | GPIO14 (Out) | Оптопара PC817 (или NPN-транзистор 2N2222) через резистор 1кОм. Замыкает линию PTT на Землю. |
| GND | Общий провод | GND | Прямое соединение (желательно через один общий контур заземления). |

---

4. Конфигурация маяка (Beacon / PHG)

Для формирования инфо-строки (аналогичной той, что отправляет UR5WGN-5) в aprx.conf или прошивку TNC заносятся данные:

mycall    UR4XXX-5          # Ваш позывной с SSID
symbol    I#                # Иконка I-Gate (Черный ромб с I)
lat       49.XXXXX N        # Широта
long      023.XXXXX E       # Долгота
phg       52304             # P=5W, H=20ft, G=3dBi, Dir=Omni (расчет покрытия ~11.5 км)
comment   RP2040 TNC RX/TX I-Gate

---

Почему это решение надежно?

1. Разделение задач: RP2040 на аппаратном уровне (одно ядро под ADC/DSP, второе под AX.25/KISS) занимается только радиомодемом. ОС Linux отвечает только за сеть.
2. Защита от сбоев: При зависании одноплатника или перезагрузке роутера RP2040 моментально подхватывается встроенным Hardware Watchdog.
3. Стабильность сигнала: Благодаря ШИМ/PIO тайминги AFSK-сигнала не плывут от загрузки процессора.