2023-02-04

Kenwood TH-D74E 使用心得

一如既往的,結論先寫在開頭:

     Kenwood TH-D74 是這幾年功能最強的手持機,除了 Kenwood 自家新產品以外應該很難有新機器的可玩性超過它

Kenwood TH-D74 的開機畫面可以自訂,而且是彩色的!

TH-D74 是延續 TH-F6A/F7E 寬接收精神的後代機種,各種功能特點如下:

 

特點 1:有寬頻全模式接收

機器的兩組接收機分為 A/B Band,A Band 只負責 136~174MHz + 410~470MHz 這兩段可以發射的頻率範圍,B Band 則是全頻段接收,負責 0.5~524MHz 這整段範圍,不過並非真正的連續覆蓋,細節會在後面的缺點段落詳細介紹。

 

特點 2:DSP 功能

AM/SSB/CW 都有可調的 Filter 設定,SSB High Cut(SSB 高通濾波),CW Width(CW 頻寬),AM High Cut(AM 高通濾波)。
 
接收/發射的音訊還都可以調整 EQ,且 FM/DV 模式的 TX EQ 是分開的。

 

特點 3:半反射式 (Transflective) 彩色螢幕

許多使用 TFT LCD 的設備都很容易有在日光下由於背光不夠亮而看不清楚畫面內容的問題,但 TH-D74 使用了半反射式螢幕,因此在光照充足的情況下甚至可以直接關掉背光,節省並不夠用的電力資源。

 

特點 4:相當有彈性 (Versatile) 的藍芽功能

TH-D74 的藍芽功能可以拿來連線藍芽耳機當作無線耳麥,也能拿來連線內建的 1200/9600bps AX.25 KISS TNC,因此使用者可以簡單的使用手機透過它收發 AX.25 封包,不需要搞各種亂七八糟的轉接線/USB UART,也不用擔心轉接一堆線在發射時的 RF 干擾問題。

但藍芽部份也有很嚴重的問題……這也會在後面的段落詳細介紹。

 

特點 5:錄音機

錄音功能可以選擇錄製 A 或 B Band,並儲存在 Micro SD 卡裡面。

 

特點 6:也是很有彈性的 USB 相關功能

USB 部份有兩個部份,一個是 USB UART,用以向 TH-D74 傳送 CAT 指令,讓電腦控制它,或是把 APRS 封包和 GPS 訊息傳給電腦。另一個是 USB Audio 的部份,"Detect Output Select" 這個選項可以選擇三種模式:
  • None (AF) → 就是把普通聲音輸出給電腦
  • IF → 輸出 12kHz 頻寬的中頻 (IF) 信號給電腦,最常見用途是拿來接收 DRM 短波數位廣播
  • Detect → FM 解調電路直接輸出,想使用電腦解碼 D-Star 以外的數位模式就需要它

 

特點 7:D-Star 支援

Kenwood TH-D74 是目前少數非 Icom 生產的 D-Star 設備,不過兩家之間的產品相容性並不差,Icom 設備經過 D-Star DV Fast 模式發射的照片,TH-D74 連上 Icom 那套 App (RS-MS1A) 後也可以成功解碼。

 

特點 8:高速的 CTCSS/DCS Tone 掃描

這部份和 TH-D72 一樣,沒多出什麼特別好講的
 

講完功能亮點,是時候來點缺點總結了:

 

缺點 1:電池根本撐不住!!

看過 TH-D74 拆解照片(這裡有)的都知道,Kenwood 居然在裡面塞了一顆 OMAP L138 MPU (datasheet),這是一顆 ARM9 CPU 配上 TMS320 系列 DSP 的神奇晶片,加上 TFT LCD,藍芽,GPS,SD 卡全部一起通電,本來就不會省電到哪裡去。但 Kenwood 給它設計的電池就只有 1800mAh……於是它一般連續通電(只接收,無發射)大約 6 小時內就要沒電了,非常悽慘。如果打開 APRS Beacon 更不用說,登山到山頂電量大概也所剩無幾。

 

缺點 2:藍芽有相容性問題

開開心心地拿出自己平常用的 Redmi Buds 3 Lite,結果配對都顯示失敗,原本我以為是耳機的問題,結果把家裡各種便宜藍芽耳機都試了一遍,全都配對不上,最後只有單耳的小米藍芽耳機青春版能夠成功配對連線。然而連線上之後我才發現更大的問題……TH-D74 的藍芽音訊只有 HSP,使用位元率很低的編碼,音質慘不忍聽。

藍芽 SPP(也就是虛擬序列埠)部份就沒什麼問題,算是不幸中的大幸吧。 

 

缺點 3:這 GPS 接收機就真的只是 GPS 接收機!

老一代的 TH-D72 還支援 SBAS 信號增強定位精準度的,但到了 TH-D74 上,這款 GPS 接收器晶片 (datasheet) 就完全沒有 GPS 以外其他衛星的支援,不過仔細看看可以發現這款晶片不只是 GPS 接收機,還有包含藍芽收發和 FM 廣播接收,所以……這款機器上面的許多神奇問題大概都來自這顆晶片吧。

 

缺點 4:喇叭太小

由於喇叭尺寸太小了,聲音輸出沒有 TH-F6/F7 或 TH-D72 那麼好

2022-07-01

QCX-mini 組裝心得

根據 QCX-mini 的組裝說明書,最困難的就是最開始的 T1(接收變壓器)。

T1 線圈組裝完成的樣子

 漆包線焊接時,我雖然照著說明書上講的,用錫包覆住漆包線來燒掉外層的漆,但一直沒有成功。於是我發現了原創的方法:直接用烙鐵頭摩擦漆包線,把漆磨掉,雖然是個 Quick & Dirty 的方法,但確實能用。

把可調電阻和電容裝上的樣子

焊上 BS170/MPS751 等零件的樣子

第一天晚上的最終進度

這裡有個絕對需要注意的地方,就是 BNC 接頭絕對需要照著說明書橋好角度再把外殼焊接起來,否則裝外殼時清則需要硬塞,重則根本裝不進去。


第二天早上組裝起來的樣子(正準備進行 Receiver Alignment)


最後外殼也裝起來的成品

最終成品的鋁製外殼質感相當不錯!

 

2022-07-03 更新:

漆包線外皮沒辦法融掉的主要原因其實是烙鐵沒有加溫夠,把溫度設定到 340℃ 就不會有問題

2022-06-20

Yaesu VX-5R 使用心得

 最近又搞到一隻 Yaesu VX-5R 手持機,正好來寫點東西。


Yaesu VX-5R 是 1999 年左右推出的 50MHz/VHF/UHF 三頻迷你手持機 (6m/2m/70cm),是單接收機/雙顯示的手持機。主要特色功能有簡易的頻譜掃描以及內建溫度計,還可以選配氣壓計 (SU-1) 顯示海拔高度,甚至紀錄海拔/氣壓變化。

一些優點:

  • 靈敏度很棒,甚至比 Kenwood TH-D72A 強
  • 小隻,可以完整握在手中
  • 外殼似乎是全鋁製的,感覺相當堅硬
  • 有一定防水能力,雖然我手中這隻已經有點老了,不敢隨便測試防水能力
  • 電池與 VX-6R/7R 相容,很容易可以買到新品
  • 帶有短波接收能力 (500kHz~16MHz)
  • 能夠直接顯示鋰電池電壓,不需要看圖說故事
  • 喇叭音質媲美 Kenwood TH-D72A/TH-F7E

一些缺點:

  • 短波接收功能沒有涵蓋到 30MHz(沒 General Coverage)
  • 發熱量比較明顯(某種程度上代表散熱很好?)
  • 天線接頭設計很特立獨行,導致原廠以外的 SMA 天線通常都沒辦法吻合

結論:

這是一隻接收靈敏度無可挑剃的手持機,加上尺寸很小隻,非常適合帶出去溜。 


2022-06-22 更新:

VX-5R/6R/7R 的 Image Rejection / IF rejection 根據 QST Review 的資料,相較於 TH-D72A 之類的其他手持機差很多……於是在我家樓頂使用時,接收很容易被玩過載

2022-04-15

Video over HF 構想

Video on HF 構思:

能在短波上面運作的業餘模式,最早有 CW (Morse Code), AM Phone, SSB Phone,以及後來的 RTTY/SSTV 甚至是 FAX。如今已是 2022 年,是時候在短波上挑戰 Fast Scan TV 啦!

DRM 傳輸模式:

在短波上廣播較大資料量 (> 9600bps) 的其中一個方式就是 DRM 廣播,DRM 廣播模式標準中制定了好幾種調變模式,對應不同傳播方式的需求。

DRM 不同模式的對應速率 (Source: Wikipedia)

理論上選擇 Mode B, Protection Class 3 的 27.4kbps 應該是足夠的。不過,由於信號是 10 或 20kHz 寬,和窄頻 FM 語音差不多,所以使用可能會被限制在 10m (28 & 29MHz) 頻段。

視訊/音訊編碼選擇:

規格:

  • 視訊:
    • 320x180 (16:9) / 240x180 (4:3) / 180x180 (1:1)
    • 10fps (VFR), YUV420, Buffer size < 32k
    • H.265 Codec, Main Profile, 16kbps
  • 音訊:
    • OPUS, 8kbps Mono

音訊編碼的部份,由於 OPUS 這類編碼器在低位元率 (< 16kbps) 的音質夠好了,因此直接選擇 8kbps 的 OPUS。

至於視訊編碼,就有點完蛋了。以 320x180 的解析度來說,320 * 180 * 1.5 (YUV420) 每張畫面總共有 84.375KiB,而每秒有 10fps,所以每秒原始資料有 843.75KiB/s!因此壓縮率必須高達 421.875 倍的壓縮,理所當然的輸出品質不可能好到哪裡去。

即使目前的視訊編碼(H.265, AV1 等)很強大了,但面對這種低到靠腰的位元率來說依然很困難。

如果想要自己編碼看看影片檔案,參考一下出來的視訊畫質,可以使用這裡的 FFmpeg 腳本: https://gist.github.com/NeoChen1024/0d12d63b545717ed781e63a20cbbf1de

硬體:

由於需要在 Host 上即時編碼 H.265 到這麼低的位元率,還想盡量保持品質,於是至少需要 AMD Ryzen 5 4500U 這種等級的 CPU 效能。RF 部份,由於發射頻寬大約 10/20kHz,基本上只能找 SDR TX 了。

命名:

我也不知道這個模式應該叫什麼好,也許應該說是 "Video DRM" 或 "ATV DRM" 之類的吧。

人員:

這樣一個專案明顯是我這種平凡大學生寫不出來的,所以還是得找到願意一起來搞這些玩意的人。有興趣參與的話,可以在 Telegram 或是其他管道聯繫我。

2022-04-01

2022 曾經擁有機器大回顧

今天有人問起我曾經玩過多少機器,所以拿 LibreOffice 忙了一下午,列出這份長得很誇張的清單:


 

2022-03-10

Kenwood TM-V708A 使用體驗


 這兩天弄到一台 Kenwood TM-V708A 車機,剛開始拿到的時候很興奮,因為看到美規版的說明書說有 Remote Control 的功能,結果 Kenwood 型號結尾的 A 其實並不一定代表 American,也可以代表 Asia……(通用市場都是 A 結尾)於是就沒有這個功能可以玩了。


優點:

  • 可以分離面板
  • 有 Visual(就是頻譜顯示功能,雖然掃描速度並不快)
  • 繼承 Kenwood 的一貫 UI 設計,學起來很快
  • 寬接收,甚至能收 1.2GHz 頻段(雖然沒什麼用,因為台灣玩 1.2GHz 的人太少)
  • 散熱夠好,風扇也算安靜

缺點:

  • 只能分離面板
  • MC-45 麥克風的 PTT 按鍵還是海綿……爛爆了
  • 買不到 DTMF 版的麥克風,沒辦法直接按頻率/輸入文字

2022-03-04

商品評論:ToolkitRC P200 可調電源&悍源 12.8V 40Ah 鋰鐵電池 (LiFePO4)

ToolkitRC P200:

這是一台非常小巧的可調電源,可調範圍 1~30V, 0.5~10A,直接插在 AC 電源上時輸出功率限制 100W,接上外部 DC 供電的話可以達到 200W。除了原廠風扇有點噪音(對我而言還可以接受,畢竟風扇很小)以外,沒什麼缺點。還可以拿來給大顆鋰電池充電(!)

在宿舍時為了降低風扇造成的振動噪音,底下墊著整包口罩

跟 Kenwood TH-D72A 比大小

給我的鋰鐵電池充電中……

正在被充電的大顆鋰鐵電池

悍源 12.8V 40Ah 鋰鐵電池:

這是一顆相當便宜的鋰鐵電池,大約 NT$2300 左右,含到台灣的運費總共不超過 NT$3000。原本還有點擔心可能容量虛標,到手後手癢拆開看看(注意,這樣就破保固了,雖然它的保固可能真的沒什麼用),可以看到電芯型號是 95F0Q0,單顆容量 20Ah,而這組電池是兩並四串,所以確實是 40Ah @12.8V。拿 FT-991A 接上 30A 升壓器打了整個早上的 FT8 也才用掉一半電量,很夠用了。

可以看到作工就……都這個價格了,不能要求什麼

裡面的主電源線還是夠粗的,8 AWG

保護板是淘寶上隨便都能找到的 50A 保護板,峰值電流可以 100A

紅色按鈕只是電壓顯示的開關,電源輸出沒有開關功能


2 月 27 去雲嶺之丘架台的時候就是用這組鋰鐵電池

新玩具: Kenwood TH-D72A 使用心得




結論先寫在開頭,這確實是一台很棒的機器,作為 TH-D7 的後續,有全點陣 LCD 螢幕,依然保留著 VHF/UHF 雙工(Duplex 功能),內建 GPS 接收機。讓使用更方便,至於缺點嘛……還真的有幾個

缺點一:配件很難買到

畢竟這台的銷售量本來就沒有很大,因此電池很難買到。目前這顆電池還是 2013 年出廠時配的 1800mAh 原廠電池,所以續航極差,輕度聊天/發 APRS 封包大概只能撐 3 小時多,但電池太難買到了,目前唯一選擇是從美國買……
(後記: 後來去光華商場 6F 的店家那邊換了電池芯,續航好了不少)

缺點二:GPS 接收機就真的是「GPS 接收機」

畢竟推出時間是 2011,它真的就只能接收 GPS 衛星,沒有其他 GNSS 的支援(像是GLONASS),於是一次能使用的衛星顆數很少,導致收訊不理想時可能定位誤差很大,甚至無法鎖定。

缺點(?)三:貴

對,就是因為太珍貴了,所以不敢拿來亂操,差不多就是可以當成傳家寶的東西。

不過呢,這台還是有一些有趣的功能:

奇妙功能一:可以自訂的開機畫面

它的開機畫面是 120x48 像素的點陣圖,可以用 GIMP 之類的影像編輯軟體畫出來之後匯出。
這是我的開機畫面,給大家參考看看


奇妙功能二:掃 Tone 很快

普通機器掃描 Tone 的時候都要慢慢一個一個測試,但這台可以幾秒內直接掃出 DCS/CTCSS。

奇妙功能三:EchoLink 記憶

雖然用起來和普通 DTMF 記憶沒差,不過有顧慮到 EchoLink 使用者也是滿棒的。

Waypoint 功能時刻提醒我,離家還有 125km(誤)

開放空間接收到的衛星數量還是夠多的



2022-01-12

電池容量、運作時間與工作週期 (Duty Cycle) 之間的故事

第一部份,搞懂電池電量標示:


你的 2000 mAh 不是我的 2000 mAh:

普通的電池在充/放電時,電壓會逐漸變化,容量通常標示的單位是 mAh(毫安培小時),表示「以 X mA 的電流放電,可以放電一個小時」的電荷量,Ah(安培小時)則是 mAh 的 1000 倍大。不過電荷是電荷,但實際攜帶的能量還要由電壓決定。電池根據使用的化學反應,有各種不同的標稱電壓、充電截止電壓(充到飽)以及放電截止電壓(放到空)。常見的有鎳氫電池(標稱 1.2V,充飽大約 1.46 ~ 1.5V,放電截止 1.0V)鉛蓄電池(這個根據蓄電池類型,電壓滿多變的,而且溫度影響相當大)、鋰鐵電池(標稱 3.2V,充飽約 3.6 ~ 3.65V,放電截止 2.5V)以及鋰離子電池(標稱 3.6 / 3.7V,充飽大約 4.2V,放電截止通常定在 3.0V),如下圖。

鋰離子電池放電電壓曲線圖,縱軸是電壓,橫軸是電量放出的百分比(來源

鋰鐵電池的放電曲線,注意這是 4 顆串聯的電壓,以及因為鋰鐵電池的特性,充電截止電壓其實只會維持非常短的時間。(來源

能量/電荷量?

單位是一切測量的基礎,所以首先要搞明白電荷儲存量(mAh / Ah / C),與能量儲存單位(Wh / kWh / J)的差別。
 
首先,電荷儲存量代表的是電池可以儲存多少電荷,由於 X 安培 (A) 相當於 X 庫倫 (C) 的電荷花費一秒時間通過某個截面,因此電流量乘上時間就可以表示電荷量。

再來,因為電壓 (V) 乘上電流 (I) 等於功率 (P),也就是 P=IV。因此安培小時 (Ah) 乘上電壓就是瓦時 (Wh)。

綜上所述,其實電荷儲存量乘上電壓才是實際蘊含的能量。因此同樣是 2000mAh 的鎳氫電池 (1.2V) 實際上能量只有鋰離子電池 (3.6 / 3.7V) 的三分之一左右。

C 數是什麼鬼?

(注:不是庫倫)電池充電放電常常看到 C 數這個數值用來描述「相對充電/放電速率」,比如 0.2C、0.5C 還是 1C 2C 等等的。這是一個沒有單位的數值,具體是將放電電流除以電池容量,比如以 20A 放電 100Ah 的電池 ,就是 0.2C。如果反過來,將電池容量除以放電電流,就會得到放電時間。比如鉛酸電池常見的「X 小時放電率」就是 C 數的倒數。一般而言鋰離子電池與鋰鐵電池在 1C 放電下都算安全(不過還是需要電池保護板支援到這個電流),如果需要高電流的話(比如用 100W 功率在短波發射)就得注意這點。

電池的串聯與並聯

電池串聯時,輸出電壓變成串聯數量的倍數,例如串聯 4 顆鋰鐵電池時,標稱電壓變成 12.8V (3.2V * 4),而安培小時數不變(原本單顆 40Ah 的話,串聯後總體還是 40Ah)。
並聯時,輸出電壓不變,換成安培小時數依照顆數倍增,例如 4 顆 2Ah (2000mAh) 鋰離子電池並聯就是 8Ah 容量。

我的 12.8V(標稱電壓)/ 14.6V(充電截止電壓) 10Ah 鋰鐵電池,是 4 組鋰鐵電池串聯,外觀相當普通。


第二部:工作週期 (Duty Cycle):

工作週期就是在一段時間單位內,設備動作的比例。舉例來說,有一台短波收發機正在收發 FT8,每 30 秒有 15 秒在發射信號,那發射耗電量的工作週期就是 50%。要得到週期中的平均耗電量,只要將動作時的功耗乘上工作週期,如 240W 乘上 50%,就會得到平均 120W,這樣就能得到單純發射使用的平均功率。想必讀者現在發現了一個問題,接收時的耗電量要怎麼算進去呢?為了準確計算整體耗電量,接收時的功耗也是得考慮進去的,尤其像我的 FT-991A,光接收就有 20W 左右的功耗 (13.8V @ 1.5A),不算進去會明顯失準。其實計算方法也跟剛剛一樣就是接收功耗乘上接收時間的比例,比如這裡的 20W 乘上另外的 50%,得到 10W 的平均接收功耗,剩下就是把這兩段的平均功耗加起來得到 130W,這樣就是我這台 FT-991A 打 FT8 時的平均功耗了。

得到平均功耗之後,只要把電池的能量(單位是 Wh,不是 Ah 那個)除以平均功耗就能得到估算的續航時間。假設我的電池是 4 串的 40Ah 鋰鐵電池(標稱電壓 12.8V),電量有 512Wh,除以 130W 的平均功耗就是 3.93 個小時,接近 4 小時了。

結語:

唉……要不是家裡不方便架設固定臺,我就不需要弄電池搞懂這些了,這算是塞翁失馬,焉知非福嗎?

2022-01-01

交換機器:後記

Icom IC-V8000 內部狀況並沒有很好,修起來不划算,所以考慮直接賣了。

Kenwood TM-271A 換了陶瓷濾波器就正常了,最近暫時先借給朋友用。