Kiedy Hans Summers G0UPL zaprezentował w maju 2024 r. w Dayton Hamvention nástupcu svojho úspešného QMX, komunita QRP Projektanci przykuli uwagę. Wielomodowy transceiver QMX+ 160-6m to nie tylko kolejny pięciowatowy zestaw wyjściowy — to urządzenie zintegrowane w jednej kompaktowej obudowie. Odbiornik 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 aktywacja, to oferta, której nie można zignorować.
W artykule przeczytasz
Kto stoi za QMX+: Hans Summers G0UPL i filozofia QRP Labs
Hans Summers G0UPL to brytyjski radioamator z długą historią w budowie QRP. Jego firma QRP Labs, stał się synonimem wyjątkowego stosunku ceny do wydajności w segmencie zestawów KV w ciągu ostatniej dekady. Linia rozpoczęła się od prostego QRSS radiolatarnie, kontynuowano popularną serię QCX (pięciowatowy transceiver CW dostępny na poszczególnych pasmach), QDX (transceiver cyfrowy) i zwieńczono serią QMX i QMX+.
Summers podchodzi do konstrukcji systematycznie: wszystkie elementy SMD są montowane na płytce PCB w technologii przemysłowej, dzięki czemu konstruktor pracuje wyłącznie z klasycznymi elementami z wyprowadzeniami (toroidy, złącza, enkodery, wyświetlacz). Dzięki temu zestawem może posługiwać się nawet radioamator bez doświadczenia w lutowaniu SMD. Sama płytka PCB jest wysokiej jakości, z otworami przelotowymi i sitodrukiem – jakością, której mało kto oczekuje od zestawu w cenie 125 dolarów.
Hans regularnie występuje również na konferencjach międzynarodowych. W lipcu 2024 roku wystąpił dla RSGB w cyklu „Tonight at 8”, gdzie szczegółowo omówił architekturę QMX+ oraz ścieżkę rozwoju od QCX do obecnego urządzenia. We wrześniu 2024 roku wziął również udział w konferencji NARC Live!, gdzie relacjonował postępy w rozwoju oprogramowania układowego SSB. Oba wystąpienia są dostępne na YouTube i stanowią cenne źródło wiedzy dla każdego, kto chce zrozumieć, co dzieje się w tym TCVR.
Co wyróżnia QMX+: architektura SDR w latawcu QRP
Podstawą technologiczną QMX+ jest architektura, która wcześniej była dostępna wyłącznie w drogim sprzęcie profesjonalnym: wbudowany odbiornik SDR z tłumieniem niepożądanej wstęgi bocznej na poziomie 60–70 dB. W praktyce oznacza to, że odbiornik QMX+ nie jest klasyczną superheterodyną, lecz rozwiązaniem SDR zaimplementowanym bezpośrednio w mikrokontrolerze STM32, z sygnałem I/Q przetwarzanym w czasie rzeczywistym przez oprogramowanie DSP. Ma to fundamentalny wpływ na jakość odbioru SSB i możliwość odbioru przyszłych aktualizacji oprogramowania układowego bez konieczności zmian sprzętowych.
Równie ważna jest filozofia transmisji cyfrowej w trybach digi. Podczas gdy większość tanich transceiverów wykorzystuje dodatkowy modulator tonu do transmisji FT8, WSPR lub RTTY SSB (co nieuchronnie generuje niepożądane pasma boczne, resztkową nośną i produkty intermodulacji, zależne od liniowości PA), QMX+ w trybie digi generuje czysty sygnał FSK z jedną wstęgą boczną. Rezultatem jest znacznie zredukowana ilość niepożądanych pasm bocznych, minimalna resztkowa nośna i minimalne zniekształcenia IMD. Na oscyloskopie pasma w klastrze DX lub skimmerze sygnał QMX+ wygląda tak samo czysto, jak sygnał stacji z kilowatowym liniowym transceiverem i profesjonalnym transceiverem.
W przypadku PSK31, VARA Winlink i innych trybów wielotonowych lub z modulacją fazową, używany jest tryb SSB (USB/LSB) urządzenia, z sygnałem audio z zewnętrznego mikrofonu lub przez USB z komputera. Ta kombinacja oznacza, że praktycznie każdy tryb cyfrowy używany obecnie przez radioamatorów – wyjątkami są FT8, FT4, WSPR, RTTY, JS8Call, Olivia i MSK144 – jest obsługiwany przez jedno urządzenie.
Kolejną istotną funkcją systemu jest wbudowana 24-bitowa karta dźwiękowa USB o przepustowości 48 ksps oraz wirtualny port USB COM do sterowania CAT. QMX+ łączy się z komputerem za pomocą jednego kabla USB-C, a system operacyjny rozpoznaje go jednocześnie jako kartę dźwiękową i port szeregowy. Można skonfigurować WSJT-X, JS8Call lub Fldigi tak, jak w przypadku pełnoprawnego stacjonarnego transceivera. Nie jest wymagany zewnętrzny interfejs audio, Rigblaster ani skomplikowane kable krosowe.
Pasma, tryby i wydajność: co obejmuje QMX+
QMX+ zapewnia pełne pokrycie w paśmie od 160 m do 6 m, a konkretnie w 11 pasmach: 160, 80, 60, 40, 30, 20, 17, 15, 12, 10 i 6 m. Oczywiście uwzględniono wszystkie pasma WARC (30, 17 i 12 m). Moc wyjściowa wynosi od 3 do 5 W przy napięciu zasilania 12 V (lub od 3 do 5 W przy 9 V, w zależności od wybranej konfiguracji). Pobór prądu podczas odbioru wynosi zaledwie 80 mA, przy nadawaniu 5 W przy 9 V wynosi około 1,0 do 1,1 A, a przy 12 V około 0,7 A. W przypadku aktywacji SOTA z akumulatorem LiPo jest to minimalne parametry, które wystarcza na cały dzień.
Przełączanie pasm oraz przełączanie odbioru/nadawania realizowane jest bezprzekaźnikowo, za pomocą tranzystorowych przełączników sterowanych przez oprogramowanie układowe – bez mechanicznego klikania, bez zużycia styków, z natychmiastową reakcją po sterowaniu przez CAT. Sygnał VFO generowany jest przez popularny syntezator Si5351A z częstotliwością odniesienia TCXO 25 MHz w standardzie, co gwarantuje wystarczającą stabilność częstotliwości do pracy bez korekcji GPS. Dla zapewnienia maksymalnej dokładności (na przykład podczas obsługi WSPR z własną pozycją w lokalizatorze WW) dostępny jest wewnętrzny moduł QLG3.
QLG3 to miniaturowy moduł GNSS z obsługą wielu konstelacji, zaprojektowany bezpośrednio jako opcja wewnętrzna dla QMX+. W przeciwieństwie do starszej serii QCX, w której GPS musiał być podłączony zewnętrznie przez port Paddle, QLG3 w QMX+ wykorzystuje niezależny mikrokontroler USART, dzięki czemu może być podłączony na stałe, bez kolizji z klawiaturą. GPS zapewnia automatyczną kalibrację częstotliwości, synchronizację zegara RTC oraz podaje współrzędne QTH dla trybu radiolatarni WSPR.
Funkcje CW: QMX+ jako pełnoprawny transceiver telegraficzny
Chociaż QMX+ jest urządzeniem wielomodowym, jego funkcje CW dorównują tym oferowanym przez transceivery czysto CW. Wbudowany keyer obsługuje tryby jambiczny A i B, tryb ultimate oraz klasyczny tryb straight key. Szybkość kluczowania, stosunek dit/dah, sidetone i wszystkie istotne parametry można regulować w menu.
Dostępnych jest 12 pamięci wiadomości, każda o pojemności do 50 znaków. W przypadku zawodów, gdzie operator musi szybko wysłać CQ, własny znak wywoławczy, numer połączenia lub 73, jest to wygodne rozwiązanie bez konieczności używania zewnętrznego klucza. Wysłanie zapisanej wiadomości następuje po długim naciśnięciu odpowiedniego enkodera.
Urządzenie zawiera również dekoder CW w czasie rzeczywistym, wyświetlający zdekodowany tekst bezpośrednio na wyświetlaczu LCD – to poręczna pomoc w monitorowaniu aktywności w paśmie, zwłaszcza gdy nie ma pod ręką komputera z oprogramowaniem skimmerowym lub łącza RBN. W przypadku pracy QRP w kontekstach SOTA, POTA lub WWFF, gdzie minimalizacja masy i zależności od komputera jest kluczowa, wewnętrzny dekoder stanowi istotną wartość dodaną.
Ważnym elementem pracy CW jest sposób kształtowania obwiedni RF podczas kluczowania. QMX+ wykorzystuje kształtowanie obwiedni o podwyższonym kosinusie, co eliminuje kliki i ostre krawędzie w sygnale. Rezultatem jest czysty, pozbawiony klików sygnał CW, który docenią sąsiednie stacje w tym paśmie oraz odbiorniki po stronie DX łącza.
Oprócz standardowego kluczowania CW, QMX+ obsługuje również autonomiczny tryb radiolatarni CW i FSKCW – bez połączenia z komputerem. Częstotliwość dla trybu radiolatarni można ustawić ręcznie lub automatycznie zsynchronizować za pomocą GPS. W przypadku radiolatarni WSPR, GPS jest niemal niezbędny, ponieważ WSPR wymaga dokładności pomiaru czasu co do sekundy i prawidłowych współrzędnych QTH lokalizatora WW. Dzięki wbudowanemu układowi QLG3, QMX+ może wykonywać wszystkie te czynności samodzielnie, bez użycia komputera.
VFO oferuje tryb pracy dual-VFO (VFO A/B), tryb pracy split w sytuacjach pile-up oraz RIT (Receiver Incremental Tuning) do precyzyjnego dostrojenia częstotliwości odbioru bez zmiany częstotliwości nadawania. Pamięć częstotliwości i komunikatów dopełnia obrazu transceivera, który nie wydaje się kompromisem w przypadku pracy na falach CW.
Projekt i możliwość rozbudowy: zestaw deweloperski i QLG3
QMX+ jest dostępny jako zestaw (125 USD) lub jako w pełni zmontowany, przetestowany i skonfigurowany transceiver (185 USD). Obudowa jest opcjonalna – wykonana z czarnego anodowanego aluminium, o wymiarach 106 × 55 × 146 mm, z frezowanymi panelami przednim i tylnym oraz laserowo grawerowanymi oznaczeniami. Waga całego urządzenia, łącznie z obudową, wynosi 578 gramów.
Złącza na tylnym panelu obejmują: gniazdo zasilania 2,1 mm, USB-C (audio i CAT), wejście/wyjście RF BNC, gniazda 3,5 mm do wyjścia audio, wejście i wyjście pilota/GPS/mikrofonu/PTT. Dzięki temu wszystkie interfejsy cyfrowe są obsługiwane bez konieczności stosowania adapterów.
Dla eksperymentatorów dostępny jest opcjonalny zestaw deweloperski: płytka PCB na siatce matrycowej 0,1 cala, zamontowana nad płytką główną na 11-milimetrowych podkładkach. Zestaw deweloperski zapewnia dostęp do 11 portów GPIO (od 0 do 10), magistrali I2C (SDA, SCL), sygnałów do wyboru pasm BPF i LPF, wyjścia RF (nadającego się np. do instalacji modułu Auto-ATU), zasilanego z szyn 3,3 V i 5 V, a także innych sygnałów. Stanowi on podstawę do integracji Arduino Nano lub innego mikrokontrolera, dodania zewnętrznego dipleksera, automatycznego tunera antenowego lub niestandardowego wyświetlacza. Obudowa posiada również 11 portów GPIO, z których jeden jest wyprowadzony na gniazdo stereo 3,5 mm oznaczone jako „AUX”, konfigurowalne jako port szeregowy.
Zegar RTC wykorzystuje wewnętrzny układ RTC mikrokontrolera STM32 zasilany baterią CR2032, której teoretyczna żywotność przy takim obciążeniu wynosi 20 lat. Dzięki temu zegar pamięta godzinę nawet po odłączeniu zasilania, co jest przydatne w przypadku wielokrotnego użytku w terenie.
YouTube: gdzie zobaczyć QMX+ w akcji
Najlepszym sposobem, aby dowiedzieć się więcej o QMX+ przed jego zbudowaniem lub zakupem, jest obejrzenie filmów udostępnionych bezpośrednio przez twórcę urządzenia lub przez niezależnych konstruktorów.
RSGB Dziś o 20:00 — Hans G0UPL na QMX+
Wykład Hansa Summersa G0UPL na RSGB z 8 lipca 2024 roku to jak dotąd najbardziej szczegółowe publiczne wyjaśnienie architektury QMX+. Hans omawia podejście SDR, historię rozwoju od QCX do QMX+, szczegóły połączenia PA oraz powody konkretnych decyzji projektowych. Idealne dla każdego, kto chce dogłębnie zrozumieć urządzenie, a nie tylko z niego korzystać.
NARC Live! — aktualizacja oprogramowania układowego SSB i sesja pytań i odpowiedzi z Hansem G0UPL
Nagranie z wydarzenia NARC Live! z września 2024 roku przedstawia Hansa prezentującego najnowszy stan rozwoju możliwości SSB w QMX+. Zawiera również sesję pytań i odpowiedzi na żywo, w której Hans odpowiada na konkretne pytania techniczne zadawane przez społeczność – ciekawa lektura (i możliwość obejrzenia) dla każdego, kto planuje wdrożenie QMX+ do pracy z SSB.
QMX+ zbudowany przez Hannesa DL9SCO
Hannes DL9SCO udokumentował cały proces budowy zestawu QMX+ w formie filmu na YouTube. Dla przyszłych konstruktorów jest to prawdopodobnie najcenniejsze źródło wiedzy: możliwość zobaczenia procesu montażu przez prawdziwego konstruktora, jego rozwiązań i rekomendacji jest niezastąpiona. Film wskazuje również praktyczne aspekty montażu, których pisemne instrukcje nie zawsze w pełni obejmują.
Pełną listę filmów QRP Labs na temat QMX, obejmującą demonstracje operacyjne, testy i aktualizacje oprogramowania sprzętowego, można znaleźć na kanale QRP Labs w serwisie YouTube.
Podsumowanie: Zestaw QRP, który Cię zaskoczy
QMX+ 160-6m to nie urządzenie dla każdego. Ci, którzy oczekują ekranu dotykowego, analizatora widma lub setek watów w antenie, powinni poszukać czegoś innego. Dla radioamatorów zainteresowanych czystym sygnałem, sprawdzoną architekturą SDR, autonomiczną pracą CW i WSPR, pełnym pokryciem wszystkich pasm HF, w tym WARC i 6m, oraz radością z budowania zestawu z profesjonalną płytką PCB — QMX+ to jeden z najlepiej zaprojektowanych i najcenniejszych produktów, jakie społeczność QRP widziała w ostatnich latach. Fakt, że stoi za tym wszystkim, Hans Summers G0UPL, który regularnie publikuje nowe oprogramowanie, instrukcje i schematy na swojej stronie internetowej, potwierdza, że kupując zestaw za 125 USD, kupujesz również aktywne wsparcie ze strony projektanta.
Dla zainteresowanych szczegółami: pełna dokumentacja, schematy, oprogramowanie sprzętowe i możliwość zakupu dostępne są bezpośrednio na stronie QRP-labs.com/qmxp.html.