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。

2021-12-07

交換機器

上個星期五 (2021-12-03),我跟一位仁兄約在台北的某家無線電行(不便具體透漏)那邊用我的 Kenwood TH-F7E 交換他的兩台 Kenwood TM-441A 車機(UHF 單頻,不太好賣的那種,而且不附麥克風),店家那邊現場測試給我看是 40W 功率輸出(用得還是 Telewave 什麼的大顆功率錶),後來考慮好幾分鐘後我收下機器了。後來我就搭著客運回到台中,結果回到家拿自己的電源(有確定是 13.8V)以及 Nissei RS-40 功率錶測試(用杜邦線短路 PTT 信號測試的),發現功率只有 30W 多左右!!當下我還是滿淡定的,不過洗澡時還是覺得後悔的感覺蔓延全身……

上星期天 (2021-12-05) 時我去了一位友台家裡,用其中一台外觀比較漂亮的 Kenwood TM-441A 換了 Icom IC-V8000,然後他問我,要不要拿我行李箱裡面的一堆東西來再換一台 Kenwood TM-271A 和 Icom LC-192(就是跟 IC-705 搭配用的包包),經過一番深思熟慮以後(雖然這些東西我還會用到,但畢竟機會難得,而且也都是再買就有的東西)就答應了。於是我有了一台 Icom IC-V8000 和一台 Kenwood TM-271A。


Kenwood TM-271A,滿漂亮的
 
Icom IC-V8000,用起來夠爽
 

不過,這兩台車機其實都有點小問題,首先 Icom IC-V8000 有改小功率過,於是現在發射信號的效率很差,以及 Kenwood TM-271A 的接收 FM 解調有點問題,會出雜音(應該不是頻率合成的問題,因為發射不會),於是這個星期六 (2021-12-11) 應該就會拿去臺中火車站那邊的宏佳無線電再改正/維修。既然都是比較現代的機器了,至少不會修起來貴死人。