Hans G0UPL zase řádí - novinka QMX TCVR







Hans má opravdu dobré nápady. Jestliže někdo dokáže komerčně prodat 25000 stavebnic QCX, pak klobouk dolů. Hans je na vysoké odborné úrovni a má dobré nápady. Když vypouštěl svůj digi TCVR QDX, pak jsme poznali, že zdokonalil svůj princip o slabiny předchozího QCX. Tam asi největší slabinou je použití málo výkonného 8 bitového procesoru Atmega 328P. To je vlastně i obrovská slabina (tr)uSDX. Zkrátka rádio je v limitu hardwaru. Už se s tím nedá nic zázračného udělat. A teď se podívejme na kus schématu digi TCVR QDX (je to jen pro digi módy).



Tak co Vás tady zaujme? No samozřejmě procesor 32 bitů typu STM32F401. To je jiné kafe jak Atmega. A samozřejmě signály I/Q vzorkuje speciálním 24 bitovým převodníkem A/D typu AK 5386. No to je jiné kafe. Když toto vypustil, každý si říkal, proč to nepoužije i v TCVR pro klasiku (SSB, CW). No a už je to tady. Zatím jen nesměle popisuje nový TCVR QMX. Více najdete zde:

QMX 5-pásmový 5W Digi transceiver (qrp-labs.com)

Omlouvám se za strojový překlad.

"QMX" (QRP Labs Mulitmode Xcvr): funkcemi nabitá, vysoce výkonná, pětipásmová (80, 60, 40, 30, 20m) vícerežimová sada transceiveru 5W. , včetně vestavěného SDR přijímače, 24bitové 48 ksps USB zvukové karty, CAT ovládání, syntetizované VFO s TCXO referencí. QMX vysílá JEDINÝ SIGNÁL, nejedná se o SSB modulátor s přidruženým nežádoucím postranním pásmem a zbytkovým nosnou, nebo intermodulací v důsledku nelinearity zesilovače. QMX vysílá čistý jediný signál.

QMX je v současné době vhodný pouze pro jednotónové režimy FSK, které pokrývají většinu dnes používaných digitálních režimů (pokud později podporuje SSB, budou možné vícetónové a fázové digi režimy). To zahrnuje vše ve WSJT-X, JS8Call, některé fldigi režimy, např. RTTY, Olivia a další. QMX je také vhodný pro režimy zapínání a vypínání klíčů, jako je CW, protože má tvarování RF obálky snižující kliknutí; není vhodný (dokud a pokud nebude implementováno SSB) pro režimy s fázovým posunem, jako je PSK31, nebo režimy zahrnující více souběžných tónů, jako je WinLink.

Sestavená sada: Sada bude ve výchozím nastavení sestavena pro provoz z 12V zdroje. Pokud dáváte přednost tomu, aby byl postaven pro provoz napájení 9V, napište prosím poznámku do pole poznámek / komentářů zákazníka na pokladně. POZNÁMKA: Sestavené sady jsou vyráběny na zakázku, čekací listina je zveřejněna zde https://www.qrp-labs.com/qcxmini/assembled.html - dodáváme kolem 25 týdně, takže pokud objednáváte sestavený rádia, prosím, přijměte na základě toho nějakou čekací dobu; pokud to potřebujete Naléhavě nás o tom prosím kontaktujte.

Volitelný kryt je černý eloxovaný extrudovaný hliník, velmi robustní a elegantní. Velikost skříně je 92 x 63 x 25 mm bez výčnělků. Přední a zadní panely jsou vyvrtány a řezány tak, aby odpovídaly desce plošných spojů QMX s laserem leptanými nápisy. Skříň obsahuje čtyři samolepicí nožičky.

Protože stále ještě je koncový PA udělán ve třídě E (a vzhledem k nemožnosti většího chladiče zřejmě i bude dále), pak zatím TCVR nabízí jen pro digi a CW mód s tím, že SSB je možné na principu PE1NNZ algoritmu (jak to má (tr)uSDX). Tím, že má k dispozici 32 bit procesor, pak se dá předpokládat, že zpracování signálu bude na daleko vyšší úrovni. Není ani programově omezen ( v současném (tr)uSDX už se toho mnoho do programové paměti nedá vměstnat). Jak je u Hanse zvykem, cena bude i se clem vycházet někde kolem 200 - 230USD (pro hotovou versi). Tedy laciněji, jak (tr)uSDX. Přitom tento TCVR má obrovský potenciál pro další vývoj SW. Když uvážíte, že je to 5 bandový TCVR v krabičce schodné s QCX mini, pak si jasně musíte říci. To musím mít. Konečně se věnuje je i ochraně PA tranzistorů. Tedy je tam i měření PSV a stahování výkonu při nepřizpůsobené anténě.
    Osobně jdu do toho s tím (po zkušenostech), že budu objednávat až po plném rozjetí výroby a po odstranění prvotních problémů (bude to TCVR pro sezónu 2024. Tak co říkáte?

Zdeněk OK2BQN publikoval na fóru QCX překlad dopisu od Hanse G0UPL (strojový překlad). Je zde plno dalších zajímavostí.
Ahoj QRP Labbers

S potěšením oznamuji významný nový produkt QRP Labs s názvem QMX. Písmena mohou znamenat QRP Labs Multimode Xcvr, ale M může znamenat i jiné věci. Marriage, Merger (QMX s QDX), Multimode Multiband, Magnificent, Marvelous, co si jen vzpomenete.

QMX fyzicky vypadá téměř úplně stejně jako QCX-mini. Rozměry skříně jsou shodné. Má LCD, dvě tlačítka, dva otočné ovladače. Levý otočný ovladač na QCX-mini je potenciometr zesílení zvuku. Na QMX je to rotační kodér, který má také funkci audio gainu; tlačítko hřídele má tři funkce:
Krátké stisknutí: změna režimu
Dvojité stisknutí: změna pásma
Dlouhé stisknutí: rádio on/off

Na levém panelu jsou tři konektory: DC in, audio out a paddle: přesně jako QCX-mini. Na pravém panelu jsou tři konektory: BNC RF, PTT out a místo 3,5mm stereo jacku pro CAT jako na QCX-mini zde máme konektor USB-C. USB-C se používá, protože zde není místo pro USB-B plné velikosti jako QDX; USB-micro je poněkud choulostivé a nespolehlivé a USB-mini není snadné najít. Všimněte si, že konektor USB-C se používá pouze pro skutečná data USB, nikoli pro poskytování stejnosměrného napájení rádiu. Stejně jako na QDX se QMX jeví jako vysoce výkonná 24bitová stereo USB zvuková karta a také virtuální sériový port COM pro CAT. Mikrokontrolér má více USB koncových bodů, takže by mělo být možné implementovat druhý nezávislý virtuální COM port pro připojení terminálu současně. Všimněte si, že výstup PTT je ve stylu QDX (kladný chod a uzemnění,

Vnitřní mechanické provedení je také podobné QCX-mini, se základní deskou, ovládací deskou a deskou LCD. Deska LCD zapadá do kolejnic krytu a hlavní deska je pod ní zavěšena na čtyřech 11mm nylonových distančních podložkách.

Elektricky je design QMX z velké části založen na QDX. Je to opět vestavěný SDR se stejným designem BPF a LPF, stejným push-pull PA a přepínáním pásem PIN diody, stejným PCM1804 stereo ADC čipem. Existuje několik změn v designu, postupné přidání do QDX, a to následovně:
1. Výměna procesoru.
2. Audio výstup na sluchátka
3. Uživatelské rozhraní (tlačítka, LCD, otočné kodéry)
4. Spínané zdroje
5. RF tvarování obálky
6. Most SWR.

Procesor QDX je STM32F401 běžící na 72 MHz. Velmi silný. Se 128K Flash a 64K RAM. Pro ukládání parametrů se používá 8K EEPROM. QMX má STM32F446 běžící na 168 MHz, takže značný krok nahoru. Má 512K Flash a 128K RAM. 128K EEPROM, kterou používáme pro ukládání parametrů atd. Zvýšení schopností zpracování by mělo poskytnout dostatek příležitostí pro spoustu vzrušujících budoucích vylepšení.

Zvukový výstup používá CS4334 24bitový 48ksps stereo I2S DAC během duálního operačního zesilovače (NE5532). Výstupní pohon je tedy dvakrát výkonnější než QCX-mini. 24bitové výstupní rozlišení umožňuje digitální implementaci ovládání hlasitosti.

QCX-mini používá 72 mA. QCX+ je více než 100 mA. QDX 150 mA. Nyní QMX se svým výkonnějším procesorem a dalšími obvody chce spotřebovat 220 mA. Ale u přenosných operací lidem záleží na příjmu proudu. Proto jsem implementoval tři buck převodníky, pro předpětí PIN diody na vysílání (jako na QDX) a pro napájecí lišty 5V a 3,3V. Výsledná spotřeba přijímaného proudu QMX je 80 mA (podsvícení displeje vypnuté - při zapnutém podsvícení displeje se zvyšuje 6 mA). Spotřebu proudu QMX může být možné dále zlepšit později pomocí některých změn firmwaru.

Převodníky buck jsou implementovány pomocí diskrétních součástek a jsou založeny na předpětí diody QDX PIN. Procesor implementuje regulační smyčku, generuje PWM a měří výstupní napětí pomocí vstupu ADC. Samozřejmě je to velmi hlučné, harmonické jdou nahoru do RF spektra, kde chceme slyšet slabé signály. Nicméně jsem navrhl tento hluk. Za prvé, normální spínací čip má normálně volně běžící RC oscilátor, ty jsou unášené a mají velký fázový šum; výsledkem jsou široká pásma šumu na harmonické frekvenci, která se také pohybuje kolem pásma. V QMX je vše odkazováno na jedinou referenci 25MHz TCXO. Krystalový oscilátor s velmi nízkým driftem a nízkým fázovým šumem. Druhým velmi důležitým krokem je toto. Procesor generuje budicí signál s modulací šířky pulzu pro spínací tranzistor na frekvenci, kterou si zvolí. Zná také pracovní frekvenci. Umí vypočítat harmonické spínací frekvence buck převodníku a zvolit posunutí frekvence, pokud by to rušilo příjem na rádiové provozní frekvenci. Tento můj nápad funguje velmi dobře v praxi a vynikající výkon přijímače QDX je zachován. V tuto chvíli jsem implementoval pouze dva filtry: 300Hz široký, ostrý CW filtr a 3,2kHz filtr používaný v QDX pro digitální operace.

Všimněte si, že procesor je softwarovou řídicí smyčkou pro spínací regulátory převodníku se třemi dolary vytváří situaci slepice a vejce s ohledem na napájení 3,3V. Procesor je řídicí smyčka, ale nemůže tuto práci vykonávat, dokud nemá k provozu 3,3V napájení. V souladu s tím jsem zahrnul lineární regulátor 78M33, který se používá přibližně prvních 0,25 sekundy při zapnutí. Během této doby je k 3,3V SMPS připojen 47ohmový odpor jako fiktivní zátěž; když je napájení 3,3 V připraveno, výstupní pin procesoru způsobí, že přepínač zvolí SMPS a odpojí lineární regulátor 78M33 a odpojí falešnou zátěž.

Napájecí obvody dále obsahují měkký vypínač, který se aktivuje dlouhým stisknutím levého otočného enkodéru. Obsahuje také obvod ochrany proti přepólování MOSFET P-kanálu AOD403.

Existují dvě malé napájecí desky, které se zapojují do hlavní desky QMX pomocí kolíkových konektorů.

Tvarování RF obálky je aplikováno stejnou metodou jako u sady QRP Labs 5W PA. V QMX je modulačním prvkem P-kanálový MOSFET AOD403. Řídicí obvod je řízen jedním z 12bitových výstupů DAC procesoru. Prakticky řečeno poskytuje 37 dB vysokého rozlišení RF amplitudy řízení s velmi vysokou linearitou.

SWR můstek je implementován pomocí dvou transformátorů navinutých na jediné binokulární feritové jádro BN43-1502. Je trvale v linii mezi BNC konektorem a LPF bankou. Výstupy měření Fwd a Rev můstku jsou připojeny ke vstupům ADC procesoru.

QMX obsahuje velký potenciál pro detekci chybových stavů a ​​předcházení poškození. Napájecí napětí PA DC (PO vytvarování obálky RF) je měřeno procesorem. Ví tedy, jaké napětí přikázalo (na výstupu DAC) a jaké napětí dostalo; v případě, že dojde k významnému nesouladu, jako například v případě poškození BS170 nebo nesprávně nainstalovaného výstupního transformátoru, procesor může proto provést ochrannou akci a v tomto případě vypnout vysílač. QMX bude schopen nepřetržitě monitorovat SWR a snížit výkon v případě vysokého SWR; a také zvolit nižší výstupní úroveň výkonu pro provoz auto-tuneru, aby se předešlo dočasnému vysokému SWR. QMX také nepřetržitě monitoruje napětí baterie a může být nastaveno na snížení energie, pokud bylo například použito více než 12V napájení. Výkonová obálka regulátorů SMPS buck je modelována ve firmwaru tak, aby v případě jakýchkoli závad bylo zabráněno tomu, aby pracovní cyklus PWM byl příliš vysoký, což by způsobilo poškození přepětím nebo nadproudem. Na 3,3V i 5V liště jsou také zenerovy diody, které omezují jakýkoli potenciál pro dočasné přepětí.

QMX také obsahuje mikrofon, takže přenos SSB může být implementován ve stylu EER, který používá Guido PE1NNZ v uSDX, který byl původně odvozen z QCX. Podporuje mikrofon a vstup PTT do konektoru pádla a také interní elektretový mikrofon na ovládací desce. Jak dobrý je SSB, se teprve uvidí. Je však třeba poznamenat, že QMX má ve srovnání s uSDX značné hardwarové výhody. Konkrétně 168MHz 32bitový ARM Cortex M4 DSP procesor (ve srovnání s uSDX 20MHz 8bitovým AVR); 512K Flash (ve srovnání s 32K); 128K RAM (ve srovnání s 2K); a 37 dB velmi lineárního rozsahu řízení amplitudy (ve srovnání s 20 dB při použití 10bitové PWM DC modulace zkreslení na hradla BS170). Vzhledem k těmto hardwarovým výhodám jsem optimistický, že QMX bude schopen poskytovat úctyhodnou kvalitu SSB, ale to se teprve uvidí,

QMX je implementován na jedné 6vrstvé desce, která je rozdělena na desku LCD, hlavní desku, řídicí desku a dvě desky napájecího zdroje. Samozřejmostí je velké množství SMD součástek, všechny jsou předpájené.

Aktuální firmware implementuje QDX digimódy a funkcionalitu QCX CW módu (všechny funkce QCX rádia včetně VFO A/B/Split, pamětí zpráv a frekvencí, jambic Keyer, CW dekodér, maják CW a WSPR, rozhraní GPS). Aktuální firmware ještě není dobře vyleštěný a měl by být považován za beta; Očekávám časté aktualizace v nadcházejících týdnech a měsících, aby byl transceiver zdokonalen a implementovány nové vzrušující funkce. Aktualizace firmwaru používá stejný mechanismus jako na QDX: rádio se zobrazí jako USB Flash disk a vy zkopírujete nový soubor firmwaru stažený z webu QRP Labs.

Pokrytí pásma QMX je 80, 60, 40, 30 a 20 m. Stejně jako na QDX můžete změnit hodnoty komponent ve filtrech, pokud je chcete nakonfigurovat pro jiná pásma. A stejně jako QDX předpokládám, že později nabídnu verzi 20-10m.

Ceny...
Sada 95 dolarů
20 dolarů za obal
50 $, pokud chcete sestavené / otestované rádio.

Porovnejte 95 až 72 USD za QCX (s možnostmi TCXO a AGC, pouze jednopásmové CW) a 69 USD za QDX (pouze digitální).

Objednávky zdehttp://shop.qrp-labs.com/qmx
Buďte prosím trpěliví s přepravou, protože poptávka pravděpodobně v raných fázích překročí naše přepravní a výrobní kapacity. Dokumentace bude na web přidána v nejbližších dnech a několika týdnech. Montážní manuál je již hotový, až se vrátím z Dayton hamvention, založím pro něj stránku.

73 Hans G0UPL
http://qrp-labs.com
https://www.buymeacoffee.com/g0upl