Quando Hans Summers G0UPL ha presentato nel maggio 2024 a Dayton Hamvention nástupcu svojho úspešného QMX, komunita QRP I progettisti hanno catturato l'attenzione. Il ricetrasmettitore multimodale QMX+ 160-6m non è solo un altro kit da cinque watt, ma un dispositivo che si integra in un unico chassis compatto. Ricevitore SDR, 24-bitovú zvukovú kartu, CAT rozhranie, TCXO referenčný oscilátor, RTC hodiny a plné pokrytie od 160 m až po 6 m, a to za cenu kitu 125 USD (zostavený 185 USD). Pre licencovaného rádioamatéra, ktorý hľadá prenosný alebo záložný TCVR vhodný rovnako na CW, FT8, WSPR, RTTY, PSK31, SSB či SOTA Attivazione, è un'offerta difficile da ignorare.
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Chi c'è dietro QMX+: Hans Summers G0UPL e la filosofia di QRP Labs
Hans Summers G0UPL è un radioamatore britannico con una lunga esperienza nella costruzione di QRP. La sua azienda QRP Labs, è diventato sinonimo di eccezionale rapporto prezzo/prestazioni nel segmento dei kit KV nell'ultimo decennio. La linea è iniziata con semplici QRSS I beacon, proseguirono con la popolare serie QCX (ricetrasmettitore CW da cinque watt disponibile su singole bande), QDX (ricetrasmettitore digitale) e culminarono nei modelli QMX e QMX+.
Summers affronta la costruzione in modo sistematico: tutti i componenti SMD sono montati sul PCB utilizzando tecnologie industriali, quindi chi assembla il kit lavora esclusivamente con componenti classici con terminali (toroidi, connettori, encoder, display). Di conseguenza, il kit può essere utilizzato anche da radioamatori senza esperienza nella saldatura di componenti SMD. Il PCB stesso è di alta qualità, con fori passanti e serigrafia: una qualità che pochi si aspettano da un kit da 125 dollari.
Hans è anche un relatore abituale in occasione di eventi internazionali. Nel luglio 2024, ha tenuto una presentazione per RSGB nella serie "Tonight at 8", dove ha spiegato in dettaglio l'architettura QMX+ e il percorso di sviluppo da QCX al dispositivo attuale. Nel settembre 2024, ha partecipato anche a NARC Live!, dove ha presentato un resoconto sui progressi dello sviluppo del firmware SSB. Entrambe le presentazioni sono disponibili su YouTube e rappresentano una risorsa preziosa per chiunque voglia capire cosa succede all'interno di questo TCVR.
Cosa rende speciale il QMX+: l'architettura SDR in un aquilone QRP
La base tecnologica del QMX+ è un'architettura che in precedenza apparteneva esclusivamente ad apparecchiature professionali costose: un ricevitore SDR integrato con una soppressione delle bande laterali indesiderate di 60-70 dB. In pratica, ciò significa che il ricevitore QMX+ non è un classico supereterodina, ma una soluzione SDR implementata direttamente nel microcontrollore STM32, con il segnale I/Q elaborato in tempo reale da un software DSP. Questo ha un impatto fondamentale sulla qualità della ricezione SSB e sulla capacità del dispositivo di ricevere futuri aggiornamenti del firmware senza alcuna modifica hardware.
Altrettanto importante è la filosofia della trasmissione digitale nelle modalità digitali. Mentre la maggior parte dei ricetrasmettitori economici utilizza un modulatore di tono aggiuntivo per la trasmissione FT8, WSPR o RTTY SSB (che inevitabilmente produce bande laterali indesiderate, portante residua e prodotti di intermodulazione a seconda della linearità dell'amplificatore di potenza), il QMX+ in modalità digitale genera un segnale FSK puro con una singola banda laterale. Il risultato è una significativa riduzione delle bande laterali indesiderate, una portante residua minima e una minima intermodulazione. Sul bandscope di un cluster DX o di uno skimmer, il segnale del QMX+ appare pulito come il segnale di una stazione con un amplificatore lineare da un kilowatt e un ricetrasmettitore professionale.
Per PSK31, VARA Winlink e altre modalità multitono o a modulazione di fase, viene utilizzata la modalità SSB (USB/LSB) del dispositivo, con ingresso audio da un microfono esterno o tramite audio USB da un PC. Questa combinazione significa che praticamente tutte le modalità digitali utilizzate oggi dai radioamatori (FT8, FT4, WSPR, RTTY, JS8Call, Olivia, MSK144 sono escluse) sono coperte da un singolo dispositivo.
Un'altra caratteristica fondamentale per il sistema è la scheda audio USB integrata a 24 bit e 48 ksps e la porta COM virtuale USB per il controllo CAT. Il QMX+ si collega al PC con un singolo cavo USB-C e il sistema operativo lo riconosce contemporaneamente sia come scheda audio che come porta seriale. È possibile configurare WSJT-X, JS8Call o Fldigi proprio come si farebbe con un ricetrasmettitore fisso completo. Non sono necessarie interfacce audio esterne, Rigblaster o cavi patch complicati.
Bande, modalità e prestazioni: cosa copre QMX+
QMX+ offre una copertura completa da 160 m a 6 m, nello specifico 11 bande: 160, 80, 60, 40, 30, 20, 17, 15, 12, 10 e 6 m. Sono ovviamente incluse tutte le bande WARC (30, 17 e 12 m). La potenza di uscita è di 3-5 W con una tensione di alimentazione di 12 V (o 3-5 W a 9 V a seconda della configurazione costruttiva scelta). Il consumo di corrente in ricezione è di soli 80 mA, mentre in trasmissione a 5 W a 9 V è di circa 1,0-1,1 A e a 12 V di circa 0,7 A. Per l'attivazione SOTA con una batteria LiPo, questo è il minimo parametrico che può durare un'intera giornata.
La commutazione di banda e la commutazione di ricezione/trasmissione sono implementate tramite interruttori a stato solido senza relè, controllati da firmware: nessun clic meccanico, nessuna usura dei contatti, con risposta istantanea se controllato tramite CAT. Il VFO è generato dal diffuso sintetizzatore Si5351A con un riferimento TCXO a 25 MHz di serie, che garantisce una stabilità di frequenza sufficiente per il funzionamento senza correzione GPS. Per la massima precisione (ad esempio, quando si utilizza WSPR con la propria posizione nel localizzatore WW) è disponibile un modulo QLG3 interno.
Il QLG3 è un modulo GNSS miniaturizzato con capacità multi-costellazione, progettato specificamente come opzione interna per il QMX+. A differenza della precedente serie QCX, in cui il GPS doveva essere collegato esternamente tramite una porta Paddle, il QLG3 nel QMX+ utilizza un microcontrollore USART indipendente, quindi può essere collegato in modo permanente, senza conflitti con la tastiera. Il GPS offre calibrazione automatica della frequenza, sincronizzazione dell'orologio RTC e fornisce le coordinate QTH per la modalità beacon WSPR.
Caratteristiche CW: QMX+ come ricetrasmettitore telegrafico a tutti gli effetti.
Sebbene il QMX+ sia un dispositivo multimodale, le sue funzioni CW sono paragonabili a quelle di un ricetrasmettitore puramente CW. Il manipolatore integrato supporta le modalità giambica A e B, la modalità Ultimate e la classica chiave telegrafica. La velocità di manipolazione, il rapporto punti/linee, il tono laterale e tutti i parametri rilevanti sono regolabili tramite il menu.
Sono disponibili 12 memorie per i messaggi, ciascuna con una capacità fino a 50 caratteri. Per le operazioni di contest, dove l'operatore deve inviare rapidamente CQ, il proprio nominativo, il numero di connessione o 73, questa è una base comoda senza bisogno di un manipolatore esterno. L'invio di un messaggio memorizzato viene attivato da una pressione prolungata del relativo encoder.
Il dispositivo include anche un decodificatore CW in tempo reale, che visualizza il testo decodificato direttamente sul display LCD: un valido aiuto per monitorare l'attività sulla banda, soprattutto quando non si ha a disposizione un PC con software skimmer o un collegamento RBN. Per le operazioni QRP in contesti SOTA, POTA o WWFF, dove ridurre al minimo il peso e la dipendenza dal computer è fondamentale, il decodificatore interno rappresenta un valore aggiunto significativo.
Un dettaglio importante per il funzionamento in CW è il modo in cui l'inviluppo RF viene modellato durante la modulazione. Il QMX+ implementa una modellazione dell'inviluppo a coseno rialzato, che elimina clic e picchi netti nel segnale. Il risultato è un segnale CW pulito e privo di clic, che sarà apprezzato dalle stazioni vicine sulla banda e dai ricevitori all'estremità DX del collegamento.
Oltre alla trasmissione CW standard, il QMX+ supporta anche la modalità beacon CW autonoma e la modalità FSKCW, senza necessità di connessione al PC. La frequenza per la modalità beacon può essere impostata manualmente o sincronizzata automaticamente tramite GPS. Per i beacon WSPR, il GPS è quasi indispensabile, poiché il WSPR richiede una precisione temporale al secondo e le coordinate corrette del QTH del locator WW. Grazie al QLG3 interno, il QMX+ è in grado di gestire tutto autonomamente, senza bisogno di un computer.
Il VFO offre funzionamento dual-VFO (VFO A/B), funzionamento split per situazioni di pile-up e RIT (Receiver Incremental Tuning) per la regolazione fine della frequenza di ricezione senza modificare la frequenza di trasmissione. Le memorie di frequenza e di messaggio completano il quadro di un ricetrasmettitore che non sembra un compromesso per il funzionamento in CW.
Progettazione ed espandibilità: kit di sviluppo e QLG3
Il QMX+ è disponibile in kit (125 dollari) o come ricetrasmettitore completamente assemblato, testato e configurato (185 dollari). Il case è opzionale: si tratta di un involucro in alluminio estruso anodizzato nero che misura 106 × 55 × 146 mm, con pannelli anteriore e posteriore fresati e marcature incise al laser. Il peso dell'intero dispositivo, coperchio incluso, è di 578 grammi.
Sul pannello posteriore sono presenti i seguenti connettori: jack di alimentazione da 2,1 mm, USB-C (audio e CAT), ingresso/uscita RF BNC, jack da 3,5 mm per uscita audio, ingresso e uscita paddle/GPS/microfono/PTT. Tutte le interfacce digitali sono quindi coperte senza bisogno di adattatori.
Per gli sperimentatori, è disponibile un kit di sviluppo opzionale: un PCB non assemblato su una griglia a matrice da 0,1 pollici, montato sopra la scheda principale su distanziatori da 11 mm. Il kit di sviluppo fornisce accesso a 11 porte GPIO (da 0 a 10), un bus I2C (SDA, SCL), segnali per la selezione delle bande BPF e LPF, un'uscita RF (adatta, ad esempio, per l'installazione di un modulo Auto-ATU), alimentata da linee a 3,3 V e 5 V, e altri segnali. Questa è la base per integrare un Arduino Nano o un altro microcontrollore, aggiungere un diplexer esterno, un accordatore automatico d'antenna o un display personalizzato. Il case dispone anche di 11 porte GPIO, una delle quali è collegata a un jack stereo da 3,5 mm contrassegnato come "AUX", configurabile come porta seriale.
L'orologio RTC utilizza la periferica RTC interna del microcontrollore STM32 con una batteria CR2032, la cui durata teorica con questo carico è di 20 anni. L'orologio quindi memorizza l'ora anche dopo aver scollegato l'alimentazione, il che è utile per un utilizzo ripetuto sul campo.
YouTube: dove trovare QMX+ in azione
Il modo migliore per farsi un'idea del QMX+ prima di assemblarlo o acquistarlo è guardare i video disponibili direttamente dal creatore del dispositivo e da altri utenti indipendenti.
RSGB stasera alle 20:00 — Hans G0UPL su QMX+
La presentazione di Hans Summers G0UPL all'RSGB dell'8 luglio 2024 è la spiegazione pubblica più dettagliata dell'architettura QMX+ finora disponibile. Hans illustra l'approccio SDR, la storia dello sviluppo da QCX a QMX+, i dettagli della connessione dell'amplificatore di potenza e le motivazioni alla base di specifiche scelte progettuali. Ideale per chiunque desideri comprendere a fondo il dispositivo, non solo utilizzarlo.
NARC Live! — Aggiornamento del firmware SSB e sessione di domande e risposte con Hans G0UPL
La registrazione dell'evento NARC Live! del settembre 2024 mostra Hans che presenta lo stato di sviluppo più recente delle funzionalità SSB di QMX+. Include anche una sessione di domande e risposte in diretta in cui Hans risponde a quesiti tecnici specifici della community: una lettura (o visione) interessante per chiunque stia pianificando di utilizzare QMX+ in modalità SSB.
QMX+ realizzato da Hannes DL9SCO
Hannes DL9SCO ha documentato l'intero assemblaggio del kit QMX+ in un video su YouTube. Per chi si accinge a costruirlo in futuro, questa è probabilmente la risorsa più preziosa: vedere il processo di un vero costruttore, le sue soluzioni e i suoi consigli, è impagabile. Il video evidenzia anche aspetti pratici dell'assemblaggio che le istruzioni scritte non sempre coprono in modo esaustivo.
Una playlist completa di video di QRP Labs su QMX, incluse dimostrazioni operative, test e aggiornamenti del firmware, è disponibile sul canale YouTube di QRP Labs.
In conclusione: un kit QRP che ti sorprenderà.
Il QMX+ 160-6m non è un dispositivo per tutti. Chi si aspetta un touchscreen, un analizzatore di spettro o centinaia di watt in antenna dovrebbe cercare altrove. Per il radioamatore interessato a un segnale pulito, un'architettura SDR collaudata, funzionamento autonomo in CW e WSPR, copertura completa di tutte le bande HF, incluse WARC e 6m, e la gioia di assemblare un kit con un PCB professionale, il QMX+ rappresenta uno dei prodotti meglio progettati e più validi che la comunità QRP abbia visto negli ultimi anni. Il fatto che dietro a tutto ciò ci sia Hans Summers G0UPL, che pubblica regolarmente nuovi firmware, manuali e schemi sul suo sito web, non fa che confermare che acquistando un kit da 125 dollari, si acquista anche un supporto attivo da parte del progettista.
Per chi fosse interessato ai dettagli: documentazione completa, schemi, firmware e acquisto sono disponibili direttamente su QRP-labs.com/qmxp.html.