Spoločnosť Xiegu pripravuje uvedenie nového stolového kv/50 MHz SDR transceivera G7250. Ide o prvý model výrobcu, ktorý kombinuje výkon 100 W, architektúru Direct RF Sampling, oddělenou řídící jednotku a vysoký stupeň digitálního zpracování signálu. Již první zveřejněné technické informace naznačují, že se nejedná pouze o nástupce úspěšných modelů G90 nebo X6200, ale o zcela novou konstrukční platformu určenou pro domácí i vzdálený provoz.
Na rozdíl od předchozích zařízení výrobce je G7250 navržen jako dvoudílný systém sestávající z hlavní RF jednotky a samostatného ovládacího panelu s dotykovým displejem. Takové řešení umožňuje flexibilnější uspořádání pracoviště, jednodušší montáž do vozidel nebo vzdálené umístění výkonové jednotky v blízkosti anténního systému. Podle zveřejněných informací lze obě části propojit prostřednictvím ethernetového rozhraní až na vzdálenost přibližně 100 metrů. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
Výrobce přitom neprošel pouze na výkonnější výkonový zesilovač, ale kompletně změnil architekturu přijímače i vysílače. Celé zařízení je postaveno na principu přímého vzorkování vysokofrekvenčního signálu (Direct RF Sampling SDR), což představuje koncepci používanou i ve více moderních profesionálních SDR transceiverech.
V článku se dočtete
Hlavné vlastnosti Xiegu G7250
Zo zverejnených materiálov vyplýva, že Xiegu G7250 pokrýva amatérske pásma od 160 m po 6 m. Frekvenčný rozsah prijímača je 0,5 až 30 MHz a 50 až 54 MHz. Podporované sú prevádzkové režimy SSB, CW, AM, NFM a digitální módy. Maximální vysílací výkon je udáván jako 100 W na KV pásmech a 90 W na pásmu 50 MHz při napájení stejnosměrným napětím 9 až 15 V.
K nejvýznamnějším novinkám patří zcela nová architektura založená na přímém vzorkování vysokofrekvenčního signálu. Přijímač využívá vícestupňové vstupní pásmové filtry spolu s vysoce kvalitními indukčnostmi s vysokým činitelem jakosti (High-Q) a dvoustupňovým nízkošumovým předzesilovačem s velkým dynamickým rozsahem. Cílem této koncepce je minimalizovat vstupní ztráty, zlepšit selektivitu a zároveň zvýšit odolnost vůči silným mimo pásmovým signálům. Výrobce přitom uvádí citlivost 0,2 μV pro režimy SSB, CW a FM a minimální detekovatelnou úroveň signálu (MDS) −138 dBm.
Řídící jednotka je vybavena 7palcovým kapacitním dotykovým displejem s vysokým rozlišením. Ovládání však nestojí výlučně na dotykovém rozhraní. Panel obsahuje kompletní sadu fyzických tlačítek, otočných ovladačů a hlavní ladící knoflík, takže uživatel může kombinovat klasické ovládání s dotykovým rozhraním podle aktuálního způsobu práce. Spektrální analyzátor spolu s waterfall zobrazením umožňují průběžné sledování obsazenosti pásma a rychlou identifikaci slabých signálů.
Digitální zpracování signálu zahrnuje nastavitelné digitální filtry, digitální redukci šumu (NR), Noise blanker (NB) i funkci Noise Threshold. Součástí výbavy je také hlasový záznamník s přehráváním a paměť pro předprogramované CW zprávy, což ocení zejména contestoví operátoři nebo stanice pravidelně volající CQ.
Výrobce uvádí také podporu síťového přenosu baseband signálu. Jedná se o zajímavou funkci, která umožňuje přenášet základně pásmová data po počítačové síti a následně je zpracovávat kompatibilním SDR softwarem. Jako příklad je uveden program HDSDR. Tato vlastnost může nalézt uplatnění při vzdáleném provozu stanice, experimentování s digitálními módy nebo při vlastním zpracování přijímaného signálu.
Architektura Direct RF Sampling
Najväčšou konštrukčnou zmenou oproti starším zariadeniam Xiegu je použitie architektúry Direct RF Sampling. Na rozdiel Od klasického superheterodynného prijímača alebo SDR s medzifrekvenčným vzorkovaním je vysokofrekvenčný signál po prechode vstupnými pásmovými filtrami digitalizovaný priamo vysokorýchlostným A/D prevodníkom. Tým odpadá potreba analógových zmiešavačov, lokálnych oscilátorov a medzifrekvenčných filtrov, ktoré boli po desaťročia základom väčšiny KV transceiverov.
Digitalizovaný signál následně zpracovává programovatelné logické pole FPGA. Jeho úkolem je provádět časově kritické operace s vysokou datovou propustností ještě před samotným digitálním zpracováním signálu. FPGA zajišťuje přenos dat mezi A/D převodníkem a DSP procesorem, realizuje digitální decimaci, správu datových toků a další operace vyžadující paralelní zpracování velkého objemu vzorků.
Až za FPGA následuje digitální signálový procesor DSP, který realizuje demodulaci jednotlivých provozních režimů, digitální filtry, redukci šumu, AGC, tvarování audio signálu a další funkce. Výhodou takového rozdělení úkolů je efektivnější využití hardwarových prostředků. FPGA provádí vysokorychlostní operace přímo na úrovni vzorků, zatímco DSP řeší algoritmy pracující s již výrazně nižší datovou rychlostí.
Podobná Architektura sa v posledných rokoch objavuje vo viacerých moderných SDR transceiveroch vyššej triedy. Xiegu sa týmto modelom zaraďuje medzi výrobcov, ktorí využívajú plne digitálnu cestu spracovania vysokofrekvenčného signálu namiesto tradičného superheterodynného riešenia.
Architektura přijímače a vysílače
Jedním z nejzajímavějších technických aspektů modelu G7250 je jeho vnitřní architektura. Výrobce zveřejnil blokové schéma, ze kterého lze poměrně přesně odvodit filozofii návrhu celého transceiveru. Na první pohled je zřejmé, že se nejedná o klasický superheterodyn, ale o moderní SDR koncepci založenou na přímém vzorkování vysokofrekvenčního signálu (Direct RF Sampling). Analogová část zůstává pouze tam, kde je nezbytná z hlediska zpracování RF výkonu nebo ochrany vstupu přijímače, zatímco většina zpracování probíhá již v digitální oblasti.
Přijímací cesta
Přijímač začíná vstupním pásmovým filtrem (BPF – Band Pass Filter). Jeho úkolem je omezit šířku přijímaného spektra ještě před digitalizací. V systémech Direct RF Sampling má tato část mnohem větší význam než u klasických superheterodynů. A/D převodník totiž vzorkuje přímo vysokofrekvenční signál a každý silný signál mimo požadované pásmo by mohl snižovat efektivní dynamický rozsah převodníku nebo vytvářet nežádoucí produkty digitalizace.
Výrobce zároveň uvádí použití vícestupňových vstupních filtrů, vysoce kvalitních indukčností s vysokým činitelem jakosti (High-Q) a dvoustupňového nízkošumového předzesilovače s velkým dynamickým rozsahem. Takové řešení má přispět k lepší selektivitě přijímače a vyšší odolnosti vůči silným sousedním signálům. Právě kvalitní analogový vstup je jedním z rozhodujících prvků každého moderního SDR přijímače.
Za vstupním filtrem následuje vysokorychlostní A/D převodník. Právě zde dochází k největší změně oproti klasickým KV transceiverům. Namísto analogového směšovače a mezifrekvenčních filtrů se vysokofrekvenční signál digitalizuje přímo. Od tohoto okamžiku je celý přijímaný signál reprezentován digitálními vzorky.
Digitalizované údaje následně vstupují do programovatelného logického pole FPGA. V blokovém schématu je FPGA umístěno mezi A/D převodníkem a DSP procesorem, což odpovídá architektuře používané ve více profesionálních SDR zařízeních. FPGA zajišťuje časově kritické operace s vysokou datovou propustností, jako je správa datových toků, decimace, digitální frekvenční posuny nebo další operace prováděné ještě před samotnou demodulací.
Za FPGA následuje digitální signálový procesor DSP. V této části se realizuje vlastní demodulace jednotlivých provozních režimů, digitální filtry, automatická regulace zesílení (AGC), redukce šumu, Noise Blanker, Noise Threshold i další algoritmy digitálního zpracování. Výstupem DSP již není vysokofrekvenční signál, ale digitální zvukový signál připravený k převodu do analogové podoby.
Posledním stupněm přijímače je D/A převodník, který vytváří analogový audio signál pro výkonový audio zesilovač a reproduktor. Současně blokové schéma ukazuje samostatnou větev směřující z FPGA do zobrazovací jednotky. To naznačuje, že spektrální analyzátor a waterfall využívají data zpracovaná ještě před samotnou demodulací, což umožňuje plynulé zobrazování spektra bez zatížení hlavního DSP procesoru.
Vysílací cesta
I vysílač je navržen jako převážně digitální systém. Audio signál z mikrofonu je nejprve digitalizován A/D převodníkem. DSP následně provádí všechny operace spojené s modulací, tvarováním signálu, ekvalizací, kompresí a generováním jednotlivých provozních režimů.
Výsledný digitální základně pásmový signál přechází opět přes FPGA, které zajišťuje vysokorychlostní zpracování a přípravu dat pro D/A převodník. Ten vytváří analogový vysokofrekvenční signál určený pro další analogové stupně vysílače.
Následuje pásmový filtr BPF, který potlačuje nežádoucí produkty vznikající při digitálně-analogové konverzi. Za ním se nachází obvod ALC (Automatic Level Control), který řídí úroveň buzení výkonového zesilovače a zajišťuje stabilní vysílací výkon bez nadměrného zkreslení.
Výkonový zesilovač PA zesiluje signál na jmenovitý výkon 100 W v KV pásmech a 90 W na pásmu 50 MHz. Na jeho výstupu se nachází dolnopropustný filtr (LPF), jehož úkolem je potlačení vyšších harmonických složek tak, aby vysílaný signál splňoval požadavky na spektrální čistotu. Výrobce uvádí potlačení nežádoucích produktů nejméně 55 dB, potlačení nosné minimálně 40 dB a potlačení opačného postranního pásma nejméně 50 dB.
Posledním blokem vysílače je integrovaný automatický anténní tuner (ATU). Je umístěn až za výkonovým zesilovačem, takže pracuje s plným vysílacím výkonem. Podle výrobce dokáže přizpůsobit impedance v rozsahu 20 až 150 Ω, přičemž první ladění trvá nejvýše deset vteřin a opětovné naladění z paměti méně než 0,1 sekundy. Tuner si pamatuje nastavení pro jednotlivá pásma, takže při návratu na již jednou naladěnou frekvenci proběhne přizpůsobení prakticky okamžitě.
Co blokové schéma prozrazuje o konstrukci?
Přestože výrobce zatím nezveřejnil použité integrované obvody ani konkrétní typy A/D převodníků nebo FPGA, samotné blokové schéma prozrazuje, že G7250 patří mezi SDR transceivery nové generace. Analogová část je omezena na vstupní a výstupní vysokofrekvenční obvody, zatímco rozhodující část zpracování probíhá v digitální oblasti. Takové řešení umožňuje snadněji implementovat nové DSP algoritmy prostřednictvím aktualizací firmwaru, zlepšovat filtry nebo přidávat nové funkce bez zásahu do hardwaru.
Zajímavým detailem je také samostatné zpracování údajů pro zobrazovací jednotku přímo z FPGA. To naznačuje, že spektrální analyzátor nebude závislý na výkonu DSP procesoru a může pracovat s vysokou obnovovací frekvencí i při současném využívání pokročilých DSP funkcí.
Celkovo bloková schéma naznačuje, že konštruktéri sa snažili oddeliť časovo kritické operácie spracovania RF signálu Od algoritmov digitálneho spracovania audia. Ide o riešenie, ktoré sa dnes používa vo výkonnejších SDR platformách a predstavuje výrazný technologický krok oproti predchádzajúcim generáciám transceiverov Xiegu.
Technické parametry
| Parametr | Hodnota |
| Architektura | Direct RF Sampling SDR |
| Frekvenční rozsah | 0,5 – 30 MHz, 50 – 54 MHz |
| Pásma | HF + 50 MHz |
| Provozní režimy | SSB, CW, AM, NFM, DIG |
| Minimální krok ladění | 1 Hz |
| Napájení | 9,0 – 15,0 V DC |
| Výstupní výkon | 100 W (HF), 90 W (50 MHz) |
| Citlivost přijímače | 0,2 μV (SSB/CW/FM), 2 μV (AM) |
| MDS | -138 dBm |
| Digitální filtry | nastavitelné DSP filtry |
| Redukce šumu | NR, NB, Noise Threshold |
| Spektrum a waterfall | ano |
| Dotykový displej | 7″ kapacitní |
| Oddělená řídicí jednotka | ano |
| Automatický anténní tuner | 20 – 150 Ω |
| První ladění ATU | ≤10 s |
| Ladění z paměti | ≤0,1 s |
| Hlasový záznamník | ano |
| CW Message Memory | ano |
| Síťový baseband streaming | ano |
| Doporučený externí reproduktor | Xiegu GY-10 |
Technické parametry vycházejí z údajů zveřejněných výrobcem a distributory v době oznámení nového modelu. Výrobce zároveň upozorňuje, že jde o parametry předprodukční verze a před uvedením na trh se mohou ještě změnit.
YouTube videa
První videa ukazují předprodukční prototyp během zkoušek. Je na nich dobře viditelné nové uživatelské rozhraní, rychlost waterfall displeje, odezva dotykového ovládání i samostatná řídicí jednotka.
https://www.youtube.com/watch?v=H2O4k-ZAb68
https://www.youtube.com/watch?v=gy5XcLu_Occ
Ve videích zatím nejsou prezentována podrobnější laboratorní měření přijímače ani vysílače. Většina ukázek je zaměřena na ovládání zařízení a představení jeho hlavních funkcí.
Zhodnocení z pohledu radioamatéra
Model G7250 predstavuje pre spoločnosť Xiegu významný technologický posun. Kým modely G90 alebo X6100 byly orientovány především na kompaktnost, nízkou spotřebu a přenosný provoz, G7250 je od začátku navržen jako plnohodnotný stolní transceiver o výkonu 100 W.
Největší změnou není samotný výkon vysílače, ale přechod na architekturu Direct RF Sampling. Tato koncepce dnes dominuje ve vyšší třídě SDR transceiverů a umožňuje realizovat většinu funkcí digitálně. Výsledkem bývá jednodušší signálová cesta, menší počet analogových stupňů a větší prostor pro další rozvoj prostřednictvím aktualizací firmwaru.
Velmi zajímavě působí i použití FPGA mezi A/D převodníkem a DSP procesorem. Takové rozdělení úloh umožňuje paralelní zpracování vysokorychlostních datových toků bez zatížení hlavního DSP procesoru. Jedná se o řešení, které se běžně objevuje ve výkonnějších SDR platformách.
Pozornost si zaslouží i samostatná řídicí jednotka. Oddělení ovládacího panelu od RF části umožňuje umístit výkonovou jednotku v blízkosti anténních přepínačů nebo výkonových zesilovačů, zatímco samotný operátor může pracovat na jiném místě. Výrobce navíc uvádí možnost propojení obou částí pomocí ethernetového rozhraní na vzdálenost až přibližně 100 metrů. Takové řešení může být zajímavé pro contestová pracoviště, vzdálené stanice i mobilní instalace.
Integrovaný automatický anténní tuner s pamětí naladění sice nenabízí extrémně široký rozsah přizpůsobení, ale odpovídá koncepci transceiveru určeného především pro provoz s rezonančními amatérskými anténami. Velkou výhodou je velmi krátká doba opětovného ladění z paměti.
Za zajímavou lze považovat i podporu síťového přenosu baseband signálu. Pokud bude tato funkce implementována v rozsahu naznačeném výrobcem, může výrazně zjednodušit vzdálený provoz i integraci s SDR softwarem třetích stran.
Na definitivní hodnocení přijímacích parametrů je zatím příliš brzy. Výrobce sice uvádí citlivost přijímače, MDS i základní údaje o vstupním řetězci, chybí však podrobná laboratorní měření, jako jsou RMDR, BDR, IMD DR, reciproční míchání fázového šumu nebo měření podle metodiky Sherwood Engineering. Právě tyto údaje ukáží, jak si nový transceiver poradí v silně obsazených contestových pásmech.
Napriek tomu už dnes možno povedať, že G7250 predstavuje doteraz najambicióznejší amatérsky transceiver spoločnosti Xiegu. Ak sa výrobcovi podarí zachovať deklarované parametre aj vo finálnej sériovej verzii, pôjde o zariadenie, ktoré môže výrazne rozšíriť ponuku 100 W SDR transceiverov strednej triedy.
Závěr
Xiegu G7250 prináša kombináciu modernej SDR architektúry, oddelenej riadiacej jednotky, výkonu 100 W a pokročilého digitálneho spracovania signálu. Zverejnená bloková schéma ukazuje premyslené rozdelenie úloh medzi analógovou a digitálnou časťou, pričom využitie FPGA naznačuje architektúru porovnateľnú s výrazne drahšími SDR transceivermi.
V době psaní článku jde stále o předprodukční model a výrobce upozorňuje, že některé parametry se ještě mohou změnit. Definitivní hodnocení proto přinesou až první nezávislá měření a zkušenosti radioamatérů z reálného provozu.