Keď sa mi do rúk dostala novšia verzia ručnej rádiostanice Quansheng UV-K5(8), označená v niektorých distribučných kanáloch aj ako UV-K6 alebo V3, zaujímalo ma predovšetkým to, či výrobca pristúpil len ku kozmetickým úpravám, alebo opravil neduhy prvej generácie. Pri prvom fyzickom kontakte som zaznamenal výrazný posun v mechanickom spracovaní šasi. Predný panel dostal modernejší dizajn s oranžovým lemovaním okolo displeja a upravenou mriežkou reproduktora. Výrobca použil pevnejší polykarbonátový plast, ktorý pôsobí odolnejšie voči nárazom a tlačidlá klávesnice majú jednoznačnejšiu hmatovú odozvu pri stlačení.
Z hľadiska elektroniky som na pracovnom stole odhalil niekoľko zásadných korekcií na doske plošných spojov. V pôvodnej verzii UV-K5 spôsobovalo vnútorné rušenie z mikrokontroléra nežiaduci šum v audio reťazci pri nízkych úrovniach hlasitosti. V verzii UV-K5(8) vývojári upravili blokovanie napájacích vetiev pre nízkofrekvenčný zosilňovač a vylepšili zemniacu plochu v okolí VF obvodov. Displej získal lepší kontrast a širšie pozorovacie uhly, pričom podsvietenie už nevyžaruje rušivé signály do prijímacej cesty na vyšších pásmach. Zmenou prešiel aj mikrofónny elektretový menič, ktorý je teraz lepšie akusticky odizolovaný od plastového krytu, čo eliminuje krabicový efekt pri modulácii v pásme VHF aj UHF.
Quansheng UV-K5(8) prehľad
Quansheng UV-K5(8) – VHF/UHF ručná rádiostanica
Z rádioamatérskeho hľadiska predstavuje architektúra Quansheng UV-K5(8) malú revolúciu v kategórii dostupných ručných transceivrov. Srdcom rádiostanice je integrovaný obvod Beken BK4819. Ide o vysoko integrovaný RF transceiver pracujúci na princípe priamej konverzie s interným signálovým procesorom. Tento čip zabezpečuje priamu digitalizáciu signálu, kompletnú demoduláciu AM, FM aj úzkopásmovej FM, generovanie subtónov CTCSS a DCS, a obsahuje aj vstavaný rýchly frekvenčný čítač s digitálnym meraním sily signálu RSSI.
Beken BK4819
Srdcom modernej koncepcie dostupných handheld transceiverov je integrovaný obvod Beken BK4819 z produkcie Beken Corporation. Ide o vysoko integrovaný CMOS RF transceiver využívajúci architektúru priamej konverzie (Zero-IF / Low-IF) s interným digitálnym signálovým procesorom (DSP). Na jedinom kremíkovom čipe je implementovaný kompletný vysokofrekvenčný aj nízkofrekvenčný reťazec: nízkošumový Predzosilňovač (LNA), miešače, napätím riadený oscilátor (VCO), fázový záves (PLL syntéza), ako aj vysoko rýchle ADC a DAC prevodníky.
Z hľadiska modulačných schopností integrovaný obvod podporuje vysielanie aj príjem FM (F3E), AM (A3E) a FSK signálov, vrátane kompletnej digitálnej správy subtónov CTCSS/DCS, selektívnych tónov a DTMF. Sériová registrová zbernica (3-wire SPI) umožňuje externému mikrokontroléru priamy prístup k interným registrom čipu. Vďaka tomu dokáže BK4819 po úprave firmvéru prelaďovať v kmitočtovom pásme od približne 18 MHz až do 1300 MHz, hoci garantované parametre výrobca udáva pre klasické pásma VHF a UHF. Vstavaný rýchly čítač frekvencie a presný blok merania sily signálu (RSSI) vytvárajú hardvérový základ pre funkciu spektrálneho analyzátora.
Ako konštruktér oceňujem najmä minimalizáciu počtu externých komponentov pri návrhu plošného spoja. Vzhľadom na širokopásmový vstup priamej konverzie však čip disponuje nižšou selektivitou a odolnosťou voči krížovej modulácii pri pripojení ziskovej staničnej antény v blízkosti silných rozhlasových či prevádzačových vysielačov.
Kombinácia mikrokontroléra DP32G030 a čipu BK4819 bez uzamknutej flash pamäte
O riadenie celého systému sa stará 32-bitový mikrokontrolér DP32G030 s jadrom ARM Cortex-M0. Práve kombinácia čipu BK4819 a prístupného mikrokontroléra vytvorila celosvetový fenomén. Ako aktívny konštruktér a experimentátor oceňujem, že výrobca nezamkol pamäť flash. Komunita rádioamatérov vďaka tomu vyvinula alternatívne firmvéry, ktoré menia obyčajnú dvojpásmovú staničku na multifunkčný merací a prijímací nástroj. Vďaka tomu dokážem na rádiostanici prevádzkovať reálny spektrálny analyzátor v kmitočtovom rozsahu od desiatok kilohertzov až po gigahertzové pásma, hoci s fyzickými obmedzeniami vstupných pásmových priepustí.
Čo ukazujú merania Quansheng UV-K5(8)?
Pri meraní na umelej záťaži a spektrálnom analyzátore v som overoval selektivitu a odolnosť prijímača voči krížovej modulácii. Prijímač s čipom BK4819 vykazuje na amatérskych pásmach 145 MHz a 435 MHz veľmi dobrú citlivosť, dosahujúcu hodnoty okolo -123 dBm pre 12 dB SINAD. Obmedzením zostáva širokopásmový vstupný obvod. Ak pripojím stanicu na smerovú yagi anténu v blízkosti silných vysielačov rozhlasového pásma CCIR alebo VKV prevádzačov, dochádza k zahlteniu vstupného stupňa. Pre ručnú prevádzku so štandardnou alebo skrátenou anténou na SOTA kopcoch je však odolnosť plne postačujúca.
Vysielacia časť využíva koncový stupeň s tranzistormi MOSFET, ktoré poskytujú menovitý vysokofrekvenčný výkon 5 W na pásme 2 metre a približne 4 W na pásme 70 centimetrov. Potlačenie druhej a tretej harmonickej frekvencie spĺňa štandardné požiadavky pre amatérsku službu na originálnych pásmach, avšak pri softvérovom odomknutí vysielania mimo určené pásma je nevyhnutné použiť externé dolnopriepustné filtre, nakoľko interná filtrácia na doske plošných spojov je dimenzovaná výhradne pre VHF a UHF okná.
Technické parametre Quansheng UV-K5(8)
Nasledujúca tabuľka sumarizuje presné elektrotechnické a fyzikálne parametre rádiostanice Quansheng UV-K5(8), namerané a overené v laboratórnych podmienkach pri napájacom napätí 7,4 V a teplote okolia 20 stupňov Celzia.
Li-ion 7.4 V / 1600 mAh (alebo 2250 mAh podľa balenia)
Možnosti nabíjania
Stolná nabíjacia kolíska (DC) / USB-C konektor na akumulátore
Hmotnosť
234 gramov (vrátane akumulátora a štandardnej antény)
Rozmery šasi
115 mm x 60 mm x 37 mm (bez antény a gombíka)
Príslušenstvo
V základnom balení rádiostanice dodáva výrobca všetko potrebné pre okamžité uvedenie do prevádzky. Okrem samotného šasi staničky balenie obsahuje Li-ion akumulátor vybavený vstavaným USB-C radičom, stolnú nabíjaciu stanicu s sieťovým adaptérom, sponu na opasok so skrutkami, závesné pútko a dvojpásmovú anténu s konektorom SMA-male. Dodávaná anténa je ladená pre pásma 145 MHz a 435 MHz. Pri meraní SWR som zistil, že na pásme 2 metre dosahuje pomer stojatých vĺn hodnotu 1,35:1 a na pásme 70 centimetrov 1,48:1, čo je pre priloženú továrnu anténu akceptovateľný výsledok.
Pre serióznu rádioamatérsku prácu však odporúčam investovať do kvalitnejšieho príslušenstva. Na základe skúšok v teréne výrazne zvýši zisk prijímača aj vysielača výmena antény za dvojpásmový žarič, napríklad Diamond SRH771 alebo Nagoya NA-771. Pre pripojenie externej staničnej antény typu slim-jim alebo GP je potrebné použiť redukciu z SMA-female na BNC konektor, čím sa šetrí mechanické namáhanie anténneho konektora na šasi rádiostanice.
Konektorové rozhranie pre príslušenstvo využije štandardný dvojkolíkový konektor typu K (Kenwood konektor, 2.5 mm a 3.5 mm jack). Vďaka tomu je rádiostanica plne kompatibilná s rozsiahlym ekosystémom externých ručných mikrofónov s reproduktorom, hrdlových mikrofónov, náhlavných súprav s PTT tlačidlom pre prácu v rukaviciach a najmä s programovacími káblami USB-to-UART.
Programovanie rádiostanice a software
Správa dvoch stovák pamäťových kanálov, nastavenie odskokov pre prevádzače (repeater shift), konfigurácia selektívnych volieb CTCSS/DCS a pomenovanie staníc cez klávesnicu stanice je zdĺhavá. V praxi preto využívam výhradne softvérové programovanie cez PC. Pôvodný softvér CPS poskytovaný výrobcom síce spĺňa základné požiadavky na zápis frekvencií, avšak jeho rozhranie je strohé a neposkytuje pokročilé možnosti správy databáz.
Štandardom v rádioamatérskej komunite sa stala podpora v otvorenom softvéri CHIRP. Po pripojení programovacieho kábla s čipom FTDI alebo CH340 do konektora K-plug dokážem v CHIRP-e jednoducho importovať zoznamy slovenských aj európskych prevádzačov priamo z online databáz, nastaviť vysielacie výkony pre jednotlivé kanály a upraviť uvítací text či kmitočtové limity. Pripomínam, že pri pripájaní kábla musí byť konektor zasunutý na doraz do šasi, inak zlyhá sériová komunikácia na linkách RXD a TXD.
Najväčší technický potenciál Quansheng UV-K5(8) sa otvára pri prehrávaní neoficiálneho firmvéru. Proces nahrávania je jednoduchý a nevyžaduje špeciálny hardvérový programátor. Rádiostanicu stačí prepnúť do zavádzacieho režimu (Bootloader mode) stlačením a podržaním tlačidla PTT a bočného tlačidla 1 pri zapnutí stanice, čo sa prejaví trvalým svietením bielej LED diódy. Následne je možné cez webové rozhranie využívajúce WebSerial API v prehliadači Chrome alebo Edge prehrať vybraný komunitný firmvér, napríklad obľúbený Egzumer.
Alternatívny firmvér prináša funkcie, ktoré boli doteraz dostupné len na meracích prístrojoch za stovky eur. Vylepšuje spektrálny analyzátor s nastaviteľným krokom a šírkou pásma, dopĺňa manuálne riadenie vysokofrekvenčného zisku (RF Gain), prináša kalibráciu S-metra v reálnych jednotkách dBuV/dBm, umožňuje priamu demoduláciu SSB signálov s potlačenou nosnou pomocou BFO oscilátora a sprístupňuje detailný zobrazenie stavu batérie vo voltoch a percentách.
YouTube video Quansheng UV-K5(8)
Súhrn
Quansheng UV-K5(8) nie je len ďalšou lacnou ručnou rádiostanicou z Ázie. Pre licencovaného rádioamatéra, konštruktéra či nadšenca QRP prevádzky predstavuje mimoriadne flexibilnú platformu na experimentovanie. Za minomálne obstarávacie náklady získate univerzálny dual-band transceiver pre prácu cez lokálne VKV/UKV prevádzače, priamy príjem leteckého AM pásma, monitorovanie satelitných frekvencií a po prehratí firmvéru aj užitočný terénny spektrálny analyzátor na vyhľadávanie rušenia či kontrolu obsadenosti pásma.
I keď prijímač trpí prirodzenými limitmi priamej konverzie a širokého vstupného obvodu pri použití veľkých ziskových antén, vo svojej kategórii ručných staníc nemá konkurenta v pomere ceny, funkčnej výbavy a otvorenosti pre modifikácie.
Quansheng UV-K5(8) definuje novú kategóriu rádiostaníc pre experimentátorov. Spojenie prístupného čipu Beken BK4819 a otvoreného firmvéru vracia do rádioamatérstva ducha skutočného technického výskumu a stavby zariadení.
Jedna poznámka – moc se mi nezdá ta první věta „Quansheng UV-K5(8), označená v niektorých distribučných kanáloch aj ako UV-K6 alebo V3″. Podle mne tohle je trochu složitější – existuje totiž UV-K5(8) a pak taky UV-K5(8) v3, což není zřejmě právě to samé, V3 má mít více paměti a výkonnější procesor, což mimo jiné zvyšuje možnosti alternativních firmware atd. V čínských stanicích aby se prase vyznalo obecně, ale tohle je vyložená lahůdka, kdy u online prodejců může být docela složité zjistit, co se vlastně kupuje. Ta nová verze může být značena právě V3 a někdy něco jako „large memory 2MB“. Určitě doporučuji toto pro nové nákupy hlídat, to rozšíření paměti je právě pro experimenty popsané v článku docela důležité…
wpDiscuz
1
0
Budeme radi za vaše pripomienky, prosím, komentujte!x
Jedna poznámka – moc se mi nezdá ta první věta „Quansheng UV-K5(8), označená v niektorých distribučných kanáloch aj ako UV-K6 alebo V3″.
Podle mne tohle je trochu složitější – existuje totiž UV-K5(8) a pak taky UV-K5(8) v3, což není zřejmě právě to samé, V3 má mít více paměti a výkonnější procesor, což mimo jiné zvyšuje možnosti alternativních firmware atd. V čínských stanicích aby se prase vyznalo obecně, ale tohle je vyložená lahůdka, kdy u online prodejců může být docela složité zjistit, co se vlastně kupuje. Ta nová verze může být značena právě V3 a někdy něco jako „large memory 2MB“. Určitě doporučuji toto pro nové nákupy hlídat, to rozšíření paměti je právě pro experimenty popsané v článku docela důležité…