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). Иногда они не нужны и смартфон без них определяет интерфейс как гарнитуру.

Резистор микрофонного входа (1.5 ком) может быть увеличен до 20ком. 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 у меня давно работает с компьютерами и смартфонами.


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.
  - Если нужно получить низкое соотношение сигнал/шум, увеличиваем кол-во тонов (16, 32), а полосу (250) не меняем.
  - Если нужно получить максимальную скорость, делаем наоборот, расширяем полосу (2000), а кол-во тонов уменьшаем.

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 режимом и могут работать даже через обычный 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, могут активно расходовать аккумулятор 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