Summa sidvisningar

onsdag 26 mars 2025

Cheap toy-like VHF UHF Radio for spectrum display of IF frequency - part 2

UV-K5 är liksom många andra billiga handapparater byggda runt BK4819 BEKEN TWO-WAY RADIO IC




Tittar man på BK4819 datablad efter spec. och prestanda -  så står det även vad den ska användas till:

Applications: BABY MONITOR, TOYS, PERSONAL RADIO

Ger inte så mycket förtroende för en kräsen radioamatör??? ..haha 8)

MEN ----

IC kretsen med synth, PLL, txco anges klara 18-610MHz samt 840-1300MHz.

Dvs. man kan göra en halv duplex radio med RX & TX på dessa frekvenser.

Köper man en UV-K5 är den frekvensbestämd på så sätt att det finns filter för VHF och UHF både på RX och TX kedjorna. Iofs. väldigt enkla filter vilket gör att man kan i orginalutförande nå viss reducerad prestanda utanför spec. Även valet av RF transistorer i TX kedjan begränsar prestanda över 500MHz. I RX kedjan är RF transistorn specad. upp till 2GHz.

Jag ser framför mig en byggsten som går att modifiera på RF sidan, på digitalsidan finns redan alla möjliga firmware som redan möjliggör alla tillgängliga frekvenser.

Söker man på nätet finns s.k backwards engineering av radion, man har ritat upp kretsschemat, man har gjort egna KiCad filer att tillverka egna kretskort, man har identifierat alla kompinenter, man har avkodat orginal kretskort och även slipat ned kretskortet till de inre kretsmönsterlagren och dokumenterat detta.

Så hela radion är tillgänglig för egen konstruktion, modifikation baserat på de firmware kloner som finns.


10M transciever

Letar man vidare på nätet hittar man redan RF modifieringar av dessa RF filter, man har tagit bort VHF/UHF induktorer och kondensatorer och räknat fram filter för 28MHz 10M bandet och kan på så sätt använda den för AM/FM trafik, och USB mottagare.


Kortvågsmottagare

Letar man på nätet finns allt man behöver se.
K5an har en inbyggd FM radio IC som redan bytts ut av andra mot en annan konverter IC SI4732-A10 som då gör att K5an blir en HF mottagare som klarar LW, SW, AM BC band med AM,FM,USB demodulator.


23cm radio ????


Med moddad firmware kan man sända och ta emot på 23cm- med mycket reducerade prestanda, finns exempel med långt under 0.1mW mätbar effekt.

Har hittills inte hittat någon som moddad och gjort en FM radio för 23cm, vilket verkar fullt möjligt om man ger sig på filter och komponenter i signalvägarna. Radio IC klarar 1300MHz och mina prov visar att RX fungerar om än med stora förluster i original RF filter, även TX fungerar men ger låg uteffekt.

Enklast verkar vara att skaffa en K5a och börja modda RF delarna i RX och TX, schema och BOM finns redan på nätet så man kan börja där och räkna fram nya filter.

Tittar man på TX kedjans RF transistorer så är drivsteget specad. till 1GHz samt efterföljande driv och slutsteg till 470MHz. I RX kedja finns en RF transistor som är specad. till 2GHz med 1.2dB NF vid 1GHz - helt klart användbart även om förstärkningen är endast 9dB i orginalutförandet, lågt kanske med hänsyn till radio ICs ingång för RX.


Nu är alla dessa vanligt förekommande SMD SMT kapslingar så det går att byta ut dessa SOT-89 TX driv och slutstegstransistorn till andra modeller som har data över 1GHz.

Modellerna är SOT-89 och FET transistorer, enligt schema drivs dom av Vbatt (7.2V) men i databladet är spec. angivna vid 3.6-4.5V så dessa körs lite högre i Vd.

En snabb sökning visar att AFT05MS004N kanske är lite bättre, fortfarande SOT-89-3, anses gå till 941MHz men i drivsteg till 1GHz vid 7.5V, gain sjunker snabbt med frekvens, kanske ger den tillräckligt på 1.2GHz , dvs. cirka 8dB som orginal. Har inte hittat någon slutstegsersättare till RD02LU2S, en CLY10 skulle vara intressant men är mycket större i sin SOT-223 kapsel. Även CLY5 kan fungera men är också SOT-223. Äldre FET som KGF1323C är nog ett alternativ för slutsteget, SOT-89-3 1.8GHz 10V och 9.5dB gain.


CW radio ????

Det finns moddar och firmware för CW via FM med K5an.
Har hittills inte hittat någon som gjort en kombinerad CW och USB radio, det borde vara möjligt men kräver nog kunskap i MCU programmering av Radio IC. USB lyckades någon göra i kod vilket är mycket kul!. Borde kunna bli en QRP radio på nån frekvens som radio IC klarar, dvs. över 18MHz.
Med HF konverter kan man redan nu lyssna under 18MHz så kanske går att addera en nedkonverterande krets för TX under 18MHz.


Nedersta Raden

För de som gillar analoga modifieringar är en K5a för 400pix en bra byggsten, ytmonterat visserligen men man får både dator, display, firmware, radio IC med txco, och en massa möjligheter :) :)  :)


Helt onödigt men rätt kul leksak för små pengar.....



tisdag 25 mars 2025

Cheap toy-like VHF UHF Radio for spectrum display of IF frequency

Funkar Quansheng UV-K5 (8) som mätmottagare med spektrumvisning?


Priset är lågt för en apparat, mellan 400-500SEK komplett i låda och all firmware kan bytas ut i radion!

Köpte 2st leksaker och började prova mig fram för att se vad som finns att ladda ned 8)

Söker man på nätet så hittar man många exempel på modiferade K5or, mycket intressanta projekt.

Jag fastnade för den som armel komplierat, som verkar vara en en gafflad firmware där andras arbete (ezgumer, oneofeleven, fagci, dualtachyone) ingår, man har adderat USB demodulering, spektrumscanner med grafik, RSSI kalibrerad samt ett nytt band 7+ över 1GHz och med viss funktion på 23cm bandet.

Sen finns massor med bells and whistles som t.ex uteffekt i flera nivåer än low/mid/hi, andra scanning tabeller osv.

Det jag letat efter är just en IF mottagare med spektrumvisning på 144MHz och som inte kräver en PC ansluten.

En tidig generation Malahit SDR RX har hittills varit min lösning men RF byggkvaliteten är en katastrof och firmware likaså.


En bra detalj med Win10 och USB är att  Chromium baserade webläsare som Edge, Chrome har ett API som tillåter att UVMOD flashar firmware direkt till radio via USB.

Ett enkelt alternativ till att ha Github upplagt, kompliering, ev. Linux miljö osv.

Fler och fler moddare tillhandahåller webinterface, UVMOD, vilket fungerar bra i Win10 med en USB-TTL adapterkabel mellan radio och dator.

Min gamla prolific USB TTL adapter accepterades av Win10, drivrutinerna hittades och USB hoppade igång efter ett tag.

UVMOD hittade UV-K5 via US kabel efter att radion startas upp i firmware läget (tryck in PTT + power on).

Man kan först ta en backupkopia på firwmare som levereras i radion - för att vara på den säkra sidan.

Därefter laddas .INI filen på radion.


Efter en lyckad firmware uppdatering så är man nyfiken på hur spektrumvisningen, RSSI och USB fungerar.


Radio till vänster har  armel .INI filen laddad
Radio till höger är enligt orginal
USB demodulering låter intressant speciellt om man bygger och mäter på radioapparat har USB en funktion helt enkelt
Så här ser implementationen av spektrumgrafen, man ställer in en lägsta frekvens, anger bandbredd och får en högsta frekvens automatiskt, scanningen startar automatiskt och när en signal finns i spektrumgrafen stannar scanning, man trycker då på PTT knappen och går in i specialmeny för just den frekvensen
Specialmeny för den frekvens som scanner hittade, här får man en signalstyrka i S-värde och -dBm från RSSI utgången i VUHF radiotransceiver IC kretsen.

Man kan knappa in en frekvens manuellt istf. att låta scanner hitta den i spektrumgrafen.
Här kan man även påverka spänningar på LNA och gain block samt IF frekvens.


Mitt kladdblock vad som finns i respektive meny och vilka knappar som tilldelas en funktion i respektive meny.

 Band 7+

Provar först ansluta signalgenerator på Band 7+ och knappar in 1296.2MHz och USB

RSSI signalvärdesmätning kalibrering verkar inte vara rätt på band 7+, det fattas många dB i mottagarkänslighet.

Men mottagaren är ändå användbar eftersom man kan alltså lyssna på signaler ned till -85.5dBm enligt min signalgenerator.

Frekvensnoggrannheten är OK, det skiljer inte mycket alls och kan härledas till USB ligger lite utanför CW.

Knappar in 1298.2MHz och USB

Även här är mottagaren användbar eftersom man kan alltså lyssna på signaler ned till -85.5dBm även om RSSI data är okalibrerat.



Utan insignal ligger RSSI på -121 S-4 i signstyrkemätaren


BAND 1

Byter till Band 1 50.200MHz och USB

Provar mata in -100dBm med signalgeneratorn och spektrumgrafens specialmeny för .200 visar RSSI -110dBm, ganska nära.

Sänker signalgeneratorns utsignal till under -134dBm och fortfarande hörs en ton om än mycket svagt men RSSI ligger 

kvar på -122 dBm vilket verkar vara det som den firmware och K5 mottagaren orkar med som lägst.

Ökar signalgeneratorns utsignal och iakttar RSSI, först när insignalen blir starkare än -122dBm börjar RSSI att mäta och ge ett mätvärde från S-0 och uppåt


BAND 3

Byter till Band 3 144.200MHz och USB

Provar mata in -100dBm med signalgeneratorn och spektrumgrafens specialmeny för .200 visar RSSI -100dBm, helt rätt!.

Sänker signalgeneratorns utsignal till under -134dBm och fortfarande hörs en ton om än mycket svagt men RSSI ligger 

kvar på -127 dBm och S-3 vilket verkar vara det som den firmware och K5 mottagaren orkar med som lägsta signal.

Jämför man spektrumdisplay och specialmeny för frekvensen så verkar båda RSSI ligga kvar på -129 dBm men vid test men med -100dBm på antennporten visar båda rätt RSSI.

I specialmeny kan man ställa parametrar för två LNA och gain block MMIC. Ändrar man från ursprungsvärden här kommer RSSI

inte lägre vara kalibrerad. Jag provade sänka första LNA och man tappar mycket förstärkning, provade sänka andra LNA och 

här kan man se ett ändrat signal/brus förhållande, signalen blir mindre brusig med lägre tal.

Samma sak sker med gain block MMIC om man sänker värdet.

I stort sett låter jag värdena vara enligt de värden som ingår i den modifierade firmware.


BAND 6

Byter till Band 6 432.200MHz och USB

Provar mata in -100dBm med signalgeneratorn och spektrumgrafens specialmeny för .200 visar RSSI -97dBm, nära nog!.

Sänker signalgeneratorns utsignal till under -133dBm och fortfarande hörs en ton om än mycket svagt men RSSI ligger kvar på -124 dBm och S-0 vilket verkar vara det som den firmware och K5 mottagaren orkar med som lägsta signal.





Lite observationer

Tittar man i databladet igen på radio IC BK4819 så finns ett känslighetsvärde angivet, där ligger kanske en del av förklaringen till varför RSSI stannar på ett visst lägsta-värde om man låter signalgeneratorn ge ännu lägre signal till antennporten.

Från databladet
Receiver characteristics     Sensitivity RXSENS -123dBm

Många signalgeneratorer läcker lite signal så i mitt enkla test kan det ha läckt och en signal hörs i mottagaren ändå, trots en signal på under -130dBm.


Prov med RF uteffekt

I den modden med spektrumanalysatorn är uteffekt TX avstängt så jag använde radio #2 utan denna modd och med de tre effektnivåerna LOW MID HIGH.

Själva radio IC kan ge 0 -7 dBm upp till 1300MHz om man tolkar databladet, sen hänger det på TX kedjans egenskaper om det finns förstärkning hela vägen upp eller inte.











I orginalutförandet är skillnaden mellan alla dessa tre effekt lägen är inte så stor,
 LOW är runt 2.8W, Mid 3.2W och Hi 4.5W - inte särskilt användbart för låga uteffekter.

Jämför med den "armel" F4 mod jag har nu där antalet RF uteffekt steg ändrats till detta:

  • Low1 to Low5 (<~20mW, ~125mW, ~250mW, ~500mW, ~1W),
  • Mid ~2W,
  • High ~5W,
  • User (see SetPwr),


LOW POWER ORGINAL





HIGH POWER ORGINAL





Ett utvald av nya, borttagna och modifierade menyer radion

Ett gäng med nya menyer och ändrade knappfunktioner, att kunna trycka ned längre istf. F + knapp är en bra funktion!.

Här upptäcktes att man även kan ta bort den inverterade skärmutförandet som finns på bilderna ovan :)

LED blink, FM radio, scrambler och dtmf saknas inte i denna modifierade leksaken