Смартфон + Радиостанция

май 2021

Современный смартфон, может дополнить возможности радиостанции для обмена информацией и проведения QSO в радиоэфире. Для этого необходимо: сделать интерфейс, установить программу, настроить уровни.

Для комфортной работы, смартфон радиолюбителя должен отвечать нескольким простым требованиям:

Для смартфона разработаны программы позволяющие обмениваться изображениями, передавать тексты и координаты, проводить QSO в разных цифровых режимах, вести аппаратный журнал. При этом, к самой радиостанции не предъявляется никаких особенных требований.

###

Поскольку в домашнем шэке радиолюбителя (как правило) есть компьютер, смартфон нужен именно для работы в полевых условиях, с маломощных КВ/УКВ радиостанций.

На КВ, компактные SSB трансиверы: ICOM-703/705, FT-817/818/891, Elecraft KX2/KX3, Xiegu X5105, TX500. На УКВ, это любые FM портативки (например Yaesu FT-70DR, Icom IC-T70A, Kenwood TH-K20A, Retevis RT87 и тд).

Автомобильная радиостанция также может быть дополнена новым функционалом, например Icom ID-5100E не имеет возможности работать в APRS, но добавив интерфейс и смартфон с программой aprsdriod, вы получите такую возможность.

Для автоматического включения передачи, желательно что-бы радиостанция имела вcтроенный VOX, но и без него можно работать, так как в интерфейсе предусмотрен режим ручного PTT.


Интерфейс

Для подключения смартфона к радиостанции, необходимо сделать простой интерфейс. На схеме наже, показан вариант для штекера TRRS.

В интернете много разных схем интерфейсов, но не все они будут работать со смартфонами (или с одними моделями будут, а с другими нет). Связанно это с тем что гарнитура должна быть не только правильно распаяна, но и отвечать определённым требованиям, только так смартфон её определит и будет работать.

Резистор 2 ком (на схеме) нужен только для радиостанций Yaesu, в которых управление PTT и микрофон находятся на одном контакте.

Номиналы нагрузочных резисторов (33 ома), можно увеличить до 100 ом и более (зависит от смартфона). Для некоторых моделей, они не нужны, смартфон и без них определяет интерфейс как гарнитуру.

Резистор микрофонного входа от 1.5 до 20ком, нужно подобрать. Смартфон по этому сопротивлению определяет, подключена гарнитура или наушники. Например, REALME C67 определяет гарнитуру с резистором 9.1ком.

В интерфейсе (между радиостанцией и смартфоном) предусмотрена кнопка PTT, нужна она для ручного управления передачей радиостанции (если нет системы VOX).

###

Уровень модуляции передатчика, меняется регулировкой громкости в смартфоне или в меню радиостанции. Оптимальный уровень для приёмника, устанавливается регулировкой громкости в радиостанции.

Все детали интерфейса размещаются на небольшой плате и после проверки работоспособности закрываются термоусадкой. При изготовлении кабеля (между радиостанцией и смартфоном) нужно уделить внимание защите от влаги и механической надёжности!

###

Отличие стандартов разьёма для гарнитуры, видно на картинке. На сегодняшний день, все гарнитуры для android-смартфонов (включая компьютеры) имеют стандарт CTIA.

В схему интерфейса легко добавить vox (управлением ptt от звукового сигнала), я пробовал несколько вариантов и остановился на том что вы видите ниже. Нужно заметить, что в УКВ-радиостанциях, встроенный vox использовать рациональнее.

Из предыдущей схемы убираем резисторы 33ом, а к контакту Audio (Left) подключаем вход, показанной ниже схемы. Кнопку убираем, а вместо неё, подключаем коллектор транзистора.

###

Важно чтобы диоды были германиевые, остальные детали не критичны. Показанный интерфейс подходит и для подключения радиостанции к компьютеру.


Программы

Программы для Android-смартфонов имеют свою специфику и могут сильно отличаться от привычных компьютерных программ. Мы видим другой стиль управления (не всегда удачный), маленький экран и отсутствие клавиатуры. К таким программам требуется привыкание.

Рассмотрим популярный софт: 

SSTV: Robot36, SSTV_Encoder, DroidSSTV
Digi: DroidRTTY, DroidPSK, AndFlmsg, HFpager, FT8CN, FT8RX, FSKchat, IFSKchat
Маяки: WSPR, CW, IFSK, Sweep, NCDXF, QRSS, Loud_Bang
APRS: APRSdroid, U2APRS
Аппаратные журналы: EWLog Mobile, QSO секретарь, VLS Logger, DXPocket

В приведённых программах, самые 'пробивные' текстовые моды на КВ: MFSK, THOR, OLIVIA, IFSK.

OLIVIA - универсальный режим, может работать в широком спектре диапазонов частот (от НЧ до УКВ), но, для хорошего результата, важно правильно установить соотношение тонов и полосы. Например: OLIVIA_8-250 хороший вариант для любого КВ/УКВ диапазона.

Важные особенности протокола OLIVIA:

1. Если нужно получить низкое соотношение сигнал/шум (для работы на КВ) - увеличиваем кол-во тонов (16, 32), а полосу (250Гц) не меняем.

2. Если нужно получить максимальную скорость (для УКВ) - расширяем полосу (до 2000Гц), а кол-во тонов уменьшаем (4, 8, 16), до нужного значения.

THOR_4 и MFSK-4, MFSK-8 были разработаны с учётом проведения QSO максимальной дальности на КВ, при минимальной мощности передатчика. THOR_micro подходит только для НЧ диапазонов (160 и 80м).

Для передачи длинных текстовых сообщений на УКВ, подойдёт серия режимов 8PSK.., которые имеют большую скорость передачи (до 2400 bps), не требуют радиостанцию с линейным выходом и могут работать через аналоговый ретранслятор (8-PSK 500F). Буква F в названии моды, обозначает FEC (прямая коррекция ошибок) с которой падает скорость и повышается надёжность.

Поддержка модой набора символов UTF-8, говорит о том что русские буквы будут передаваться и приниматься корректно, в ином случае, используйте латинские буквы, для передачи текстов.

###

Популярный режим для передачи картинок Robot36 (используется на МКС), если нужна большая детализация подойдёт Robot72, но время передачи увеличивается в два раза. Режим Scottie-DX позволяет передать изображение с высокой детализацией, при плохих условиях приёма.

Обратите внимание, на время передачи одного изображения: 

* Robot 36: цветной режим, время передачи: 36 сек,
* Robot 72: цветной режим, время передачи: 72 сек,
* Martin 1: цветной режим, время передачи: 114 сек,
* Martin 2: цветной режим, время передачи: 58 сек,
* Scottie 1: цветной режим, время передачи: 110 сек,
* Scottie 2: цветной режим, время передачи: 71 сек,
* Scottie DX: цветной режим, время передачи: 268 сек,
* PD 50: цветной режим, время передачи: 50 сек,
* PD 90: цветной режим, время передачи: 90 сек,
* PD 120 цветной режим, время передачи: 126 сек,
* PD 180 цветной режим, время передачи: 187 сек,
* PD 240 цветной режим, время передачи: 248 сек,
* SC2 180: цветной режим, время передачи: 182 сек.
Рекомендованные частоты для SSTV: 3730/LSB, 7035/LSB, 14230/USB, 21340/USB, 28680/USB, 144500/FM.

Программы которые декодируют сигналы из эфира (как правило) активно расходуют ресурс аккумулятора смартфона, это нужно учитывать, при длительной работе в эфире.

Некоторые программы платные, но, стоят они не дорого, а у вас есть возможность поддержать радиолюбителей и помочь им развивать свои продукты.

Итак, используя КВ/УКВ радиостанцию и сделав простой интерфейс, можно работать в aprs, передавать изображения, тексты или проводить qso в других цифровых видах, передавать маяки и экспериментировать на радиолюбительских диапазонах.


Статьи

Визуализация радиосвязи
Аппаратный журнал в Android
Смартфон радиолюбителя

R7HJ