KD1JV Designs "The Mountain Top'er" alimentado por USB-C

 Em portátil, seja no SOTA ou POTA, WWFF ou qualquer outra "desculpa" para levar o rádio para fora de casa, em QRP ou Low Power o problema que mais questões levanta é o da energia.

Peso, tamanho, autonomia são os principais critérios da nossa fonte de energia, e o preço é sempre inversamente proporcional a qualquer um dos três. O principal compromisso, e falo do orçamento energético, é a potencia do rádio levando muitos a optar por fazer as suas atividades em QRP, e usar equipamentos tipo QRP-Labs ou MTR que se melhor encaixam nesta solução pelo seu baixo consumo de corrente.

O protocolo USB-C permite comandos para alterar a potencia da porta. Posto isto, segundo a especificação, é possível retirar 5V, 9V, 12V e 20V de um Power Bank com USB-C PD. No meu caso adquiri um que faz a seguinte.

Especificação:

- Tipo de bateria: Li-Po de alta qualidade e alta densidade
- Capacidade: 20000mAh / 3,7V
- Entrada micro USB/Tipo C: DC 5V/2.5A; 9V/2.0A; 12V/1.5A (18W)
- Saída USB QC3.0: DC 5V/3A; 9V/2.0A; 12V/1,5A (máx. 18W)
- Saída tipo C: DC 5V/3A; 9V/2.23A; 12V/1,67A (máx. 20W)
- Dimensões: 137x68.75x28.2mm
- Cor: Preto
- Peso do produto: 405g

 Energia de sobra e várias opções de entrega de potencia.

Falta convencer o Power Bank a debitar 9V ou 12V de acordo com o nosso rádio. Uma solução pode ser esta Gatilho 5 5A V 9V 12V 15V 20V 

A versão da imagem é disponibilizada com bloco de 2 terminais com parafuso que podemos usar para ligar o cabo de alimentação do nosso equipamento.

Esta será a melhor solução de comunicação com o power bank. Podemos até fazer isto com um vulgar carregador de telemóvel que suporte esta função.

No meu caso escolhi um pequeno multímetro USB-C.

Podem ver na figura em baixo.

 

A minha solução adiciona alguma complexidade, porem permite controlo e medida de tensão, corrente e energia.

  

A configuração tem de ser feita por menu, mas o pequeno display torna a operação intuitiva.

A regulação da tensão, e proteção contra curto-circuito e ainda descarga é tudo feito pelo Multímetro USB-C e pelo Power Bank. Só temos de construir um cabo USB-C para ficha DC (Barrel plug) presente em muitos equipamentos do género. Existem cabos USB-C não terminados e apenas com os fios de alimentação numa ponta para este efeito.

Apesar de medir cerca de 40mV pico a pico de ruído, esta é coerente nos vários débitos de corrente que solicitei. Mesmo com a simplicidade do circuito do MTR não se nota no áudio e a transmissão parece limpa. talvez a ferrite colocada no cabo ajude.

A maioria destes equipamentos QRP em Kit consome menos do que os 1,5A máximos de debito anunciados pelo fabricante do Power Bank. Quem tiver um FT-817 pode alimentar o rádio nas potencias mais baixas e abraçar o desafio.

 

Esta ideia teve inspiração deste vídeo:

 

 

 

Estação para MGM

O meu setup de software para MGM, vulgo modos digitais, neste momento é o seguinte:

• wsjtx (compilado para o Debiam 10);

• GridTracker;

• CQRLog.

O GridTracker funciona em conjunto com o wsjtx, depois o GridTracker duplica essa informação por outro porto para o CQRLog, e desta forma o log fica centralizado.

ct7aez amatuer station view on MGM

 

cqrlog config

gridtracker config

 

 

Infelizmente o cqrlog não permite abrir diretamente o wsjtx e passar comandos, para abrir o wstjx em dark mode no Debian 10 (direto no atalho sem usar a linha de comandos):

/usr/local/share/applications/

editar wsjtx.desktop e na linha Exec=wsjtx

 Exec=wsjtx --stylesheet :/qdarkstyle/style.qss

depois 

 sudo update-desktop-database .

Dependendo dos olhos e dos monitores pode ser necessário adequar algumas cores no wsjtx, uma coisa que me ajuda em monitores de portátil é o tamanho de letra configurável também dentro do wsjtx.

 

Sessão de Onda Curta

13750Khz 1138 21 MAI. - RADIO ROMANIA INT. (ROMANIA) in INGLÊS from TIGANESTI. SINPO = 44434. Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 2965KM from transmitter at Tiganesti. Local time: 1238.

15220Khz 1130 21 MAI. - CHINA RADIO INT. (CHINA) in CZECH from KASHI (KASHGAR) (XINJIANG). SINPO = 45434. Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 7013KM from transmitter at Kashi (Kashgar) (Xinjiang). Local time: 1230.

15825Khz 1116 21 MAI. - WWCR 1 NASHVILLE, TN (UNITED STATES OF AMERICA) in INGLÊS from NASHVILLE, TN (WWCR). SINPO = 34433. Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 6601KM from transmitter at Nashville, TN (WWCR). Local time: 1216.

15770Khz 1101 21 MAI. - WRMI RADIO MIAMI INT. (UNITED STATES OF AMERICA) in INGLÊS from OKEECHOBEE, FL (WYFR). SINPO = 44333. Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 6601KM from transmitter at Okeechobee, FL (WYFR). Local time: 121.

Onda curta

Decidi experimentar o FTdx 10 nas bandas de onda curta. O resultado, ajudado certamente pela propagação é assim:

 

17655Khz 1742 10 ABR. - VOICE OF AMERICA (UNITED STATES OF AMERICA)  in PORTUGUÊS from SANTA MARIA DI GALERIA. SINPO = 35333.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 1837KM from transmitter at Santa Maria di Galeria. Local time: 1842.

17850Khz 1701 10 ABR. - RADIO FRANCE INT. (FRANCE)  in FRANCÊS from ISSOUDUN. SINPO = 44434.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 1193KM from transmitter at Issoudun. Local time: 181.

17800Khz 1655 10 ABR. - DEUTSCHE WELLE (GERMANY)  in AMHARIC from ISSOUDUN. SINPO = 55455.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 1193KM from transmitter at Issoudun. Local time: 1755.

15320Khz 0903 8 ABR. - RADIO FRANCE INT. (FRANCE)  in FRANCÊS from ISSOUDUN. SINPO = 55545.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 1193KM from transmitter at Issoudun. Local time: 103.

15245Khz 0834 8 ABR. - VOICE OF KOREA (DEMOCRATIC PEOPLE'S REPUBLIC OF KOREA)  in RUSSO from KUJANG. SINPO = 24222.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 10117KM from transmitter at Kujang. Local time: 934.

4870Khz 2019 6 ABR. - MYSTERY RADIO 21 (NETHERLANDS)  in INGLÊS. SINPO = 23332.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal. Local time: 2119.

15400Khz 1708 5 ABR. - BBC (UNITED KINGDOM)  in INGLÊS from ASCENSION ISLAND. SINPO = 55555.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 5213KM from transmitter at Ascension Island. Local time: 188.

21525Khz 1559 5 ABR. - PAB RADIO AFRICA (UNITED STATES OF AMERICA)  in INGLÊS from OKEECHOBEE, FL (WYFR). SINPO = 45444.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 6601KM from transmitter at Okeechobee, FL (WYFR). Local time: 1659.

21525Khz 1558 5 ABR. - PAB RADIO AFRICA (UNITED STATES OF AMERICA)  in INGLÊS from OKEECHOBEE, FL (WYFR). SINPO = 45444.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 6601KM from transmitter at Okeechobee, FL (WYFR). Local time: 1658.

7285Khz 2100 30 MAR. - CRI/CGTN RADIO (CHINA)  in INGLÊS from XIAN-XIANYANG (SHAANXI). SINPO = 45434.  Received at Atouguia da Baleia, Portugal, 9669KM from transmitter at Xian-Xianyang (Shaanxi). Local time: 220.

Usei a minha antena, Vertical de 10 metros montada 3 metros acima do solo com 3 radiais e alimentada ao centro com um antena tuner SGC-230.

1090 Filter

I getting an hard time to decode some ADS-B signals, my antenna is not ideal (using a J-Pole for 2 M 70 CM) and only aeroplanes right on top of my location wore decoded, so time for a filter. I got an ADS-B filter for 1090 MHz and now I can pick up ADS-B signals in a 150 Km radius, the next pictures show why:

No filter

1090MHz filter

With the filter the main difference is obvious, no more FM stations an less GSM.
These pictures wore made using qspectrum, and the filter is this one.

433.92Mhz ASK/OOK Decoding

I have an old 433MHz remote temperature sensor laying around and decide to do some testing. I've used my Hackrf One to probe the frequency and the modulation type using the osmocom_fft and the insepctrum application.
First run on a terminal osmocom_fft -a hackrf -v -f 433e6 -s 8e6 -g 0
If you are using an rlt-sdr use osmocom_fft -a rtl=0 -v -f 433e6 -s 2048e3 -g 0 . Notice that on the right lower corner there is a rec button just record some transitions from the sensor and notice the frequency.

osmocom_fft

 Using the REC button record the sensor activity and use inspectrum to analyse it by open the recorded file.

inspectrum

Now we can clearly see what is append. This is much better than use audacity to look at the demodulated signal. The ASK/OOK signal is clear now, we can demodulate and "time travel" our signal at will, you can even try several types of modulations at the same time and figure which apply.

There is also rtl_433 application that will decode the temperature sensor, or your car tire pressure sensor or many things from an rtl-sdr, on your terminal just use rtl_433 -G

rtl_433 in action using an DXPatrol MK4

 

Spectrum Analyzer using DXPatrol MK4

The 2MHz maximum display from an RTL dongle sometimes is not enough, one way to deal with it and explore the spectrum is using QSpectrumAnalyser.

Using QSpectrumAnalyser with DXPatrol MK4 from 87 MHz to 1,5GHz

Just follow the instructions on AD-Vega/rtl-power-fftw

DXPatrol MK4 SDR

There is a new DXPatrol SDR, the Ultra Wide-band Coverage SDR Receiver DXpatrol Mk4. Some new features:

Direct Sample Mode *

Very High performance Pre-amplifier +33dBm IP3*
Font-end input antennas protection *
Shielded Aluminum box *
*New

Dispositivos série remotos

servidor

Na máquina onde temos o radio ou o winkeyer e até mesmo a TNC, gps etc. Instalar o ser2net sudo apt-get update&&sudo apt-get install ser2net
Editar /etc/ser2net.conf

BANNER:banner:Serial-USB Proxy Server: 38400 baud, 8, none, 1 (Kenwood TS-590S)
4001:raw:0:/dev/ttyUSB0:38400 8DATABITS NONE 1STOPBIT
3001:raw:0:/dev/ttyS0:1200 8DATABITS NONE 2STOPBITS

 
A configuração anterior disponibiliza a porta sério do rádio em 192.168.1.25:4001 e em 192.168.1.25:3001 como se fosse uma bridge serial to ethernet.
 

cliente

Se for aberta uma sessão de telnet para os portos configurados podemos  comandar o rádio ou gerar morse no winkeyer pela consola. Porem, normalmente o desejável é usar o nosso software que poderá não ter ligação a portos TCP para isso basta instalar o socat sudo apt-get update&&sudo apt-get install socat
Correr o seguinte comando: sudo socat -v -d -d -d PTY,link=/dev/ttyS1,rawer,wait-slave,user=pmc,group=dialout TCP4:192.168.1.25:4001
A partir daqui o porto série virtual /dev/ttyS1 está ligado ao porto série no servidor e disponível para ser usado por qualquer programa como se o equipamento estivesse ligado na máquina cliente

No FLRig configurar o rádio e no separador TCPIP configurar o TCP IP address, TCPIP Port, e "Use tcpip".

 O fldigi na versão 4 já tem um modem com o winkeyer, esta configuração complementada com o pulseaudio permite operação remota completa e totalmente integrada. O custo de largura de banda é simpático, pulseaudio + serial2net e socat cerca de 4  MBytes no máximo. A resposta é muito melhor do que soluções com o VNC ou remote desktop afinal temos o software a correr na nossa máquina.

Áudio remoto no linux (revisitado)

Usando arecord e aplay

Existem muitos softwares para capturar e distribuir áudio remoto para SO Microsoft, nomeadamente os dedicados a esta tarefa e outros mais genéricos que podem ser usados para o efeito como o Skype. No GNU/Linux o panorama é um pouco diferente, aparentemente não há soluções "chave na mão". Porem com alguma imaginação isto é muito fácil de obter: basta instalar o 'alsamixer' e 'libogg' 'libvorbis' 'vorbis-tools' e finalmente 'mplayer' no par servidor/cliente. Não se admire que alguns destes já façam parte da sua distribuição.
Assim para obter áudio remoto:
ssh user@192.168.1.25 'arecord -f cd -t wav -vv | oggenc - -r' | mplayer -
Versão com menos lag e BW de cerca de 400k, a novidade está aqui.
ssh -C pmc@192.168.1.25 'arecord -f cd -D hw:2,0 -t wav -M | oggenc - -r -q 10' | mplayer -
Assim tem o áudio da entrada de áudio "default" da sua máquina remota. Para setups mais complexos o programa 'arecord' permite a escolha da entrada, por ex: ...arecord -f cd -D hw:0,0... uma vista de olhos pela man page revela outras facilidades. Esta pode ser usada numa máquina remota com vários rádios ligados a várias placas. Rádios com o o TS-590 com placa de som interna podem ser usados com muita facilidade não precisando de adaptadores ou cabos especiais, apenas o cabo USB.
Para enviar áudio para o rádio remoto é assim:
arecord -f cd -t raw | oggenc - -r | ssh user@192.168.1.25 'mpalyer -'
Um "&" no fim de cada comando liberta a shell para receber outros comandos e temos uma ligação full-duplex para o nosso rádio remoto.
https://ct7aez.blogspot.pt/2016/09/audio-remoto-no-linux.html

Usando portaudio Audio Server

A novidade aqui é podemos usar uma placa de som remota no fldigi. 

Servidor

sudo apt-get install pulseaudio pulseaudio-module-zeroconf alsa-utils avahi

Adicionar o utilizador aos grupos audio pulse e pulse-access

sudo usermod -a -G audio user sudo usermod -a -G pulse user sudo usermod -a -G pulse-access user
Ver os grupos a que pertence o utilizador sudo groups user
Fazer PulseAudio iniciar no arranque
Editar /etc/default/pulseaudio

Change PULSEAUDIO_SYSTEM_START to 1

Editar /etc/pulse/daemon.conf

exit-idle-time = -1 para evitar "timeout"

Editar /etc/pulse/default.pa

load-module module-alsa-sink device=hw:2,0
load-module module-alsa-source device=hw:2,0
load-module module-native-protocol-tcp auth-ip-acl=127.0.0.1;192.168.1.0/24
load-module module-zeroconf-publish

Comentar o seguinte:

### Automatically load driver modules depending on the hardware available
#.ifexists module-udev-detect.so
#load-module module-udev-detect
#.else
### Use the static hardware detection module (for systems that lack udev support)
#load-module module-detect
#.endif

pulseaudio -vvv para fazer o debug se necessário.

Cliente

Instalar o psprefs sudo apt-get install paprefs
Correr o paprefs e configurar o seguinte:

• Make discoverable PulseAudio network sound devices available locally
• Enable network access to local sound devices
• Allow other machines on the LAN to discover local sound devices
• Don’t require authentication

A monitorização do sinal pode ser feita assim:
pactl load-module module-loopback
No pauvcontrol selecionar o separador A Gravar selecionar "Show All Streams" e selecionar a fonte para o monitor "PCM2903BAudio CODEC on XXXXX".

fldigi

No fldigi na configuração da placa de som selecionar "PortAudio" e colocar o servidor local.
Com este setup a latência é quase 0 (menos de 1 segundo garantidamente). 

fldigi remoto + eficaz

Uma das maneiras de operar uma estação remota é usar o X11 com o ssh. Porem a largura de banda necessária não é a mais conveniente para o caso do fldigi, tornando este impossível de usar.

A maneira "normal" de usar o fldigi numa máquina remota será esta:

ssh -X xxx@remote

mas vamos de precisar de uns 50 Mb/s ou mais o que numa rede Wi-Fi fica impossível de usar. Uma maneira de melhorar é usar a compressão de dados assim:

ssh -XC xxx@remote

Isto reduz para menos de metade a largura de banda necessária, difícil de usar por wireless mas excelente numa ligação por cabo.

 Se tivermos uma máquina lenta ainda podemos melhorar desligando a cifra:

ssh -XC -c none xxx@remote

e ficamos livre do processamento de encriptação necessário, mas com o problema de ficar com o nosso tráfego visível.

Alias úteis

Se usar Linux é bem provável que tenha de usar bash, ou a linha de comandos se preferir. este ambiente é altamente configurável e aqui tem algumas dicas para a estação de rádio. Assim alguns comandos aparentemente compridos podem ser reduzidos a por exemplo '590' na linha de comandos para obter um terminal de controlo do rádio com o rigctl. Os comandos desde que respeitem as regras do seu terminal podem ser o que quiser.
Em baixo um extrato do meu .bashrc

# iniciar o rigctl para o TS-590S em /dev/ttyUSB2
alias 590='rigctl -m 231 -r /dev/ttyUSB2'
# iniciar o terminal para fazer morse pelo teclado (existe um ficheiro .minirc.begali com a configuração alvo)
alias cwm='minicom begali'
# terminal de controlo do kx3
alias kx3='rigctl -m 229 -r /dev/ttyUSB0'
# inicia o deamon de controlo do TS-590S (conector de rede)
alias r590='rigctld -m 231 -r /dev/ttyUSB2'
# liga remota ao controlo do rádio
alias rem='rigctl -m 2 -r 192.168.1.24'
# inicia o daemon para o kx3
alias rkx3='rigctld -m 229 -r /dev/ttyUSB0'

A forma de carregar as modificações ao .bashrc é a seguinte 'souce .bashrc'

Problemas com placas gráficas Intel

Devido à natureza do desenvolvimento do GNU/Linux por vezes não temos o melhor suporte para o nosso hardware. O pc que uso na minha estação é um Core 2 Duo com 4 GB de RAM e uma placa gráfica Intel (tentem fazer tudo o que fazem a correr o Windows numa máquina antiga como esta :D).
Ás vezes ficava com os menus completamente escuros ou mesmo janelas inteiras completamente pretas, um login-logout e assunto resolvido. Porem com o gqrx ou o fldigi a puxar pela gráfica este problema era mais frequente. Se sofre do mesmo mal o remédio é este:

Crie um ficheiro em /etc/X11/xorg.conf.d/20-intel.conf (é muito provável que não exista, é criar) com o seguinte:

Section "Device"
   Identifier  "Intel Graphics"
   Driver      "intel"
   Option      "AccelMethod"  "uxa"
EndSection

Se o problema persistir substitua "uxa" por "sna". Uma forma de verificar o sistema é assim:

cat /var/log/Xorg.0.log | grep -i uxa

[    28.820] (II) intel(0): SNA compiled: xserver-xorg-video-intel 2:2.21.15-2+b2
[    28.896] (**) intel(0): Option "AccelMethod" "sna"
[    29.116] (II) intel(0): SNA initialized with Alviso (gen3) backend

Banda dos 2 metros

Por causa da minha disponibilidade, a escolha de bandas que opero assenta quase sempre no HF. É com alguma pena que tenho "poucas horas de voo" nas ondas ainda mais curtas. Nas horas que estou no rádio os grandes eventos da ionosfera e atmosféricos no VHF já foram.
Depois de um update ao gqrx para a ultima versão fiquei com a possibilidade de ter um waterfall de algumas horas, uma boa oportunidade para monitorizar o que passa pela banda dos 2 metros que calha mesmo bem para DX Patrol Mk3 que consegue receber 2 MHz de espectro.

Infelizmente neste caso, e sem grande surpresa, o ruído é notório e em quantidade para desencorajar qualquer um.
O ambiente é rural, a antena usada é um J-Pole montado baixinho.
Ainda assim se pode ver o APRS e o TX de alguns repetidores no lado direito.

Áudio remoto no linux

Existem muitos softwares para capturar e distribuir áudio remoto para SO Microsoft, nomeadamente os dedicados a esta tarefa e outros mais genéricos que podem ser usados para o efeito como o Skype. No GNU/Linux o panorama é um pouco diferente, aparentemente não há soluções "chave na mão". Porem com alguma imaginação isto é muito fácil de obter: basta instalar o 'alsamixer' e 'libogg' 'libvorbis' 'vorbis-tools' e finalmente 'mplayer' no par servidor/cliente. Não se admire que alguns destes já façam parte da sua distribuição.
Assim para obter áudio remoto:

ssh user@192.168.1.25 'arecord -f cd -t wav -vv | oggenc - -r' | mplayer -

Assim tem o áudio da entrada de áudio "default" da sua máquina remota. Para setups mais complexos o programa 'arecord' permite a escolha da entrada, por ex: ...arecord -f cd -D hw:0,0... uma vista de olhos pela man page revela outras facilidades. Esta pode ser usada numa máquina remota com vários rádios ligados a várias placas. Rádios com o o TS-590 com placa de som interna podem ser usados com muita facilidade não precisando de adaptadores ou cabos especiais, apenas o cabo USB.

Para enviar áudio para o rádio remoto é assim:

arecord -f cd -t raw | oggenc - -r | ssh user@192.168.1.25 'mpalyer -'

Um "&" no fim de cada comando liberta a shell para receber outros comandos e temos uma ligação full-duplex para o nosso rádio remoto.

A tentar CQ WPX

Em qrp e sem propagação lá se vai tentar fazer uns qso's....

Dia Nacional do SOTA.

Fiquei contente pela participação no "Dia Nacional do SOTA" no dia 2 de Abril, uma promoção quase espontânea. Nos últimos anos os eventos em portugal são esporádicos, mas é bom ver que as pessoas se mobilizam para partilhar o seu gosto.

SOTA CT/BL-018

 Uma activação de cerca de 2 horas de operação com 34 contactos realizados com 3W e a antena que se vê na imagem. Escutei muitas estações portuguesas mas a propagação não deu tréguas.

Alimentação de bancada com fonte ATX

Depois de um inventário descobri uma fonte de alimentação de um PC velho, um AMD Duron. Não havia muito para uma salvar, mas a fonte tinha bom aspecto.
Aproveitando a oferta da Spakfun eis tudo montado para alimentar as breadboards.

Pormenores aqui: https://www.sparkfun.com/products/12867
A Spakfun vende este kit com um conector ATX de 24 pinos, todavia e sem admirar, esta velha fonte é contemporânea com o final dos anos 90 do século passado e tem um conector de 20 pinos. Sem problema, ligando como mostra a imagem funciona perfeitamente.

Propagação no desktop do GNU/Linux

Existe um método muito interessante que funciona muito bem em http://ok2cqr.com/linuxsw/how-to/207-hf-propagation-on-your-linux-desktop descrito por um dos criadores do CQRLog. Porem é um pouco trabalhoso, eu costumo usar uma maneira menos complicada.
Instalar o w3m e o w3m-img, o w3m é muito provavel que já faça parte do sistema.

sudo apt-get install w3m w3m-img

Vai ser preciso o imageMagick, mas certamente já estará instalado.
Correr o seguinte comando:

w3m http://www.hamqsl.com/solar101vhfper.php

E o resultado é este:


Tem porem uma desvantagem, não actualiza automaticamente, mas serve para fazer uma consulta esporádica.

As minhas extensões do Gnome favoritas

Como já é perceptível sou um utilizador de Linux. Apesar de algum desentendimento com o Gnome ao principio acabou por se tornar o meu desktop favorito principalmente pelo seu aspecto e pela panóplia de extensões disponíveis.
O meu programa de Log que ficou com este aspecto.

Escolhi o "Dark Theme" e estou a usar a extensão "Pitch-Dark", acho que ficou com muito bom aspecto.
Outras extensões que uso e podem se obtidas a partir de https://extensions.gnome.org

Arduino Control
Sound Output Device Chooser
Pitch-Dark
caffeine
drop down terminal
frippery move clock
impatience
taskbar

Agora só falta esperar por algumas correcções no CQRLog para o poder usar a ultima versão no Debian jessie...