1. 概述
uSDX是一个全模式，低成本的开源短波电台，支持SSB，同时支持CW，AM 和FM。uSDX由QCX-SSB开源硬件优化而来，它的惊艳之处在于使用一个8位单片机(ATmaga328)依靠强大的软件支持并采用更少的硬件完成SW收发，并支持SSB模式（接收质量很好，发射质量稍差）。请记住，它是一个简易的短波收发机，你不应该把他当作一个商品机去使用它，也不要指望它能代替商品电台，uSDX拿来学习研究才应该是你选择它的正确原因。此外，开发者还为其开发了AM/FM模式，但AM/FM被定义为赠送功能，请不要对AM/FM效果抱有太高的期望。
uSDX有多个版本，比较有名的是WB2CBA和 DL2MAN的版本。uSDX源代码为Guido创建，github 网址为https://github.com/threeme3/QCX-SSB；DL2MNA版本的网址 https://dl2man.de/，目前已支持8波段；WB2CBA三波段的版本：https://antrak.org.tr/blog/usdx-triband-sdr-all-mode-qrp-transceiver ，另外WB2CBA还有单波段和8波段版本；
本文要制作的是王老师八波段的版本uSDX，开源地址:https://gitee.com/csqwdy/usdx，它采用铝制外壳，尺寸 82.8✖️28.8✖️110mm (不含突出物)，前面板为按钮、编码器旋钮和1602N液晶屏，后面板为天线、耳机、电源等输入输出接口，功率3-5w，与经典的QRP商用电台比较类似。
2.uSDX简介
uSDX可将QCX转换为（E 类驱动）SSB 收发器或（与PC 结合）用于 FT8、FT4 等数字模式。它可以在 LSB/USB 模式下通过 80m-10m 频段完全连续调谐，带宽为2400Hz，具有高达 5W PEP SSB 输出，并具有基于软件的完整插入 VOX，可在语音和数字化操作。
SSB 发送级完全以数字和基于软件的方式实现：ATmega328P控制 Si5351 PLL相位（通过 800kbit/s I2C上的微小频率变化）对输入音频进行采样并重建 SSB 信号并控制PA功率。通过这种方式，可以实现高能效的 E 类驱动SSB信号；PWM驱动的E 类设计使SSB收发器简单、小巧、效率高、节能且成本低（即无需像常见SSB收发器中常见的那样，功率效率低且复杂的线性放大器带有笨重的散热器）.主要有以下特点：
◎全模式支持：USB、LSB，实验模式：CW、AM、FM
◎通过数字调谐结合低通滤波支持多个频段
◎13.8V 电源供电时大约 5W PEP SSB 输出；
◎DSP 功能：自动增益控制 (AGC)、降噪 (NR)、语音触发PTT(VOX)、RX 衰减器 (ATT)、TX 驱动控制、音量控制、dBm 或 S 表
◎DSP 滤波器：4000、2500、1700、500、200、100、50 Hz
◎基于软件的 VOX，可用作快速完全切入（QSK 操作）或辅助 RX/TX 切换以操作数字模式（无需 CAT 或 PTT 接口）
◎支持数字通信模式 FT8，通过菜单快速调出预设的 FT8 频段
◎轻量且低成本的收发器设计：由于采用E类PA，因此具有高能效（无需庞大的散热器），并且设计简单（无需复杂的平衡线性功率放大器）
◎接收机本底噪声 MDS：–135 dBm at 28MHz（200Hz BW）
◎可能是您能找到的最具成本效益且易于构建的独立SDR SSB收发器
3. 电路原理
一共4块电路，分别是核心板，RF板，前面板和后面板。
主板包括单片机Atmega328、Si5351 芯片组成的可变频率振荡器（VFO），音频放大电路 LM4562，模拟开关 FST3253，编码器等。
RF板包括E类MOS管功率放大、磁环线圈和电容组成的八波段的低通滤波器。两块电路板通过排针连接起来，铜柱支撑固定插入到铝合金壳子。
1602N液晶屏与编码器小板通过铜柱固定到前面板，通过排线与插针连接。
其中 CPU 是 8bit AVR 单片机Atmega328p，它也是很常见电子 DIY 用的 Adruino 板开发板的mcu。Si5351 是数字时钟芯片，AVR 单片机通过 I2C 总线控制 Si5351 产生时钟频率，用于接收和发送不同频率的无线电信号。天线上接收到的信号通过低通滤波器板上滤除不需要的高频干扰，经过 Q1 MOS 管控制接收使能（Q1 完成收/发切换，在发射时，Q1 关闭，以免大功率发射信号进入接收通道损坏接收电路），进入到 FST3253 中与 SI5351 产生的时钟信号进行混频，得到正交采样音频信号 I/Q 信号，并且经过 LM4562 芯片放大82倍，再由 AVR 单片机的10bit ADC采样，解调后，通过 PWM 驱动耳机或者喇叭还原音频信号。
发射过程是通过DAC对MIC 语音或者 CW 的电键进行采样，联合语音和 Si5351 产生的时钟信号，通过 74ACT00 产生对应频率的方波，驱动低通滤波板上的三颗BS170组成的E类放大器，产生射频信号并由天线发射出去。
接收通道上 FST3253 到 LM4562 的 82 倍放大电路上的电阻和电容应尽量精确匹配，以达到 I/Q 两个采样通道上平衡，否则会影响接收的底噪。具体而言：
◎LM4562 上 2 个 100 欧电阻和 82K 欧姆电阻必须为 0.1%精度电阻，如果电阻精度较低，则需要通过高精度万用表，对电阻进行挑选，使得两个 82K 电阻应尽量相等，100 欧电阻尽量相等。
◎FST3253 入口的偏置分压电阻 R1 R2和R3，以及单片机 IQ 通道采样电阻 R10 R13应选用 0.1%精度，或者从较低精度中进行筛选，保证两个电阻阻值基本完全一致，以获得高精度偏置电压。
◎LM4562 入口的 4 个 470nF 电容，以及跨接在负输入端和输出端的 1nF 电容，应该保证较高的精度，或者通过万用表挑，使得 I 通道和 Q 通道的电容值基本一致。
功放板位于下层，驱动为BS170 MOS管3只并联，低通滤波器为FT37-2、FT37-6磁环绕线构成电感，和电容组成 LC 滤波器，一共设置了8组滤波器，通过单刀双掷磁保持继电器开关选择某一个波段。通过绕制不同的磁环匝数，以及选用不同容值的电容，即可实现多波段低通滤波器。
建议使用耐压100v NP0 C0G材质的零温飘电容，PA是E类功率放大电路，mos管工作在高速开关状态，其实际电压可达到供电电压的4倍左右，因此12V供电情况下接近 50V，为了保证电容不损坏，安全起见需购买100V 耐压电容，推荐立创商城采购。
前面板通过铜柱固定1602N与编码器小板，通过两个按键和一个旋转编码器实现菜单选择和频率调整。
4.元器件清单
所有元器件均可在淘宝、立创商城采购，尽量采购高耐压值，高精度容阻，确认满足需求。
本次制作共有4块PCB,两块黑色阻焊层的前后面板以及核心板与RF板；
下面介绍下主要特殊物料购买链接及焊接注意事项
铝合金外壳淘宝采购，尺寸为82.8✖️28.8✖️110mm，链接如下:
http://e.tb.cn/h.gpElRqszFcWd0vj?tk=tQSk3hjYadu
音频功放ic如使用8002/xpt6871则R30 空焊。
如使用xpt4871则R30焊接47k电阻。
核心板的Si5351频率合成晶振尽量使用温补晶振，安装到X1，如使用无源晶振，需安装到Y1。温补晶振购买链接如下：http://e.tb.cn/h.gKw8JWfTD5LujKK?tk=7BbR3hFknFA
焊接完成时需要短接核心板底下的FST3253 5v供电跳线。
编码器：
http://e.tb.cn/h.gKkwHPgV3n1DNjF?tk=PnNH3hFOE3I
编码器手柄：http://e.tb.cn/h.gqisEYKUOb4g1Kt?tk=MXEb3huzM8o
音腔喇叭：
http://e.tb.cn/h.gqiwxSy0jSrH7a3?tk=AdBa3hFcHc9
面板按键高度 4.5＊4.5＊10
磁保持继电器可以购买拆机件，经济允许可以买全新，一定要看清型号是G6KU！
磁环建议从淘宝君灿购买，一定要购买进口磁粉压制的磁环！颜色为猪血色，鲜红色磁环为国产磁环，磁通量不达标，上机会功率低！
1602N液晶屏及FPC连接座：
编码器连接座：
其他元器件购买数量 链接以及对照图：
3.5mm 4 https://m.tb.cn/h.g8D7VoUXl5TpzUb?tk=KwNg3XO7o5t
2.5mm 1 https://m.tb.cn/h.g8NODY5gcFOYzZT?tk=gdRz3XO7FoV
817C 1 https://m.tb.cn/h.g8DiIIARoYtUBey?tk=LG0O3XOikPv
78M05 1 https://m.tb.cn/h.g8D8dt7M8TYxgrQ?tk=Hgeu3XORIAw
74ACT00 1 https://m.tb.cn/h.g8NMN7LP2Q2xLpz?tk=vfSJ3XORCk9
si5351 1 https://m.tb.cn/h.gjwt5FpTlIouOkz?tk=vaxr3XOjYzo
FST3253 1 https://m.tb.cn/h.g8DQv2Y8kjn8uo4?tk=15dm3XOjNG0
DSB321SDN 27Mhz 1 https://m.tb.cn/h.g8NLUOUdap6hsfY?tk=EkGc3XOQfpu
LM4562MA 1 https://m.tb.cn/h.gj5Ar5dZrxckjxp?tk=acnf3XOkjT5
XPT4871 1 https://m.tb.cn/h.g8NKSX2Lq0CQQ77?tk=GYQ83XO9b2p
atmega328P 1 https://m.tb.cn/h.gjgazYJluRwl6wf?tk=6qdL3XOP6Io
xh2.5410排针 1 https://m.tb.cn/h.gjwv4oujF52LVWe?tk=Ul2e3XOPXan
DC插座 1 https://m.tb.cn/h.gjg0uYq5cpaG2jh?tk=uPuM3XOlWZ5
xh2.5410排座 1 https://m.tb.cn/h.g8DltrDmJIGwryy?tk=PItf3XOOfcN
TCA9555 1 https://m.tb.cn/h.gjgY4x7ElIBV8w0?tk=ylgU3XOlpGK
BS170 3 立创商城 C111691
BNC 1 https://m.tb.cn/h.gjwDsEale67j4Fx?tk=5FTY3XONTv9
EC11 1 https://m.tb.cn/h.gjwxsCelNUmB6Nf?tk=udGh3XOOlzP
xh2.54 32插针 1 https://m.tb.cn/h.g8Dm2JFUyBuQ4YV?tk=1qRu3XONWnM
xh2.54 32插座 1 https://m.tb.cn/h.g8NHplk7Mndnxob?tk=xrk23XOnfCc
5.固件烧录与调试
ATmega328p上机前需用Progisp1.72软件完成芯片烧写，烧写时需要配置熔丝位，熔丝位设置为：FF D6 FD，烧写完熔丝位后即可调入Flash并烧录固件
烧写完程序后，重新断电再上电，正常情况下LCD会显示界面，左右旋转一下编码器，查看频率是否增大和减小，如果有反应，则表明工作正常。再按一下左键，进入menu，按一下右键，退出menu。正常情况下右上角显示的是dbm表示的信号强度，也可以改成一般电台上的S表显示。通常在-130dbm到-100dbm之间，数值越小表示机器本底噪音越小。如果10K，82K，以及接收通道上的1nF，470nF等电阻电容精度高，匹配的好，则能到-120dbm以上。
如果有示波器，则可以测量SI5351的时钟输出，在CPU的TP4和TP5，和GND之间电压，波形应该为方波，方波频率和接收频率一致，两个方波之间相位差为90度。如有偏差可在菜单8.4手动补偿
一且正常后接入天线并检测接收是否正常。
可以接收BPM的载波来校准晶振误差，方法是：
把频率调到BPM的频率±0.001Mhz的USB或者LSB模式下去听BPM的载波，既9.999Mhz USB或10.001Mhz LSB，喇叭会发出BPM的1k载波正弦波音，用声音频谱分析软件查看尖峰的频率，频率不偏的状态下看声音的频谱尖峰应该在1000hz处，如有偏频可以在菜单8.3手动补偿回来
测试发射前需慎重，需连接到驻波较小的天线，或者通过30dB以上衰减器接50欧假负载，也可以直接连接大功率耐受的50欧假负载，一般10W以上负载就安全
建议通过功率计或者频谱仪来进行发射功率测试，在电台输出口串入30dB衰减器连接到功率计或者频谱仪，以免功率过高损坏仪器。连接带有电流电压指示的台式电源或者普通电源串入万用表电流档，给电台供电并连接CW电键，通过右键选择模式为CW模式，按电键后进入发射模式，观察功率计或者频谱仪功率的读数。
进入菜单8.2，将PA Bias max调到E类功放工作的最佳状态，既效率最高状态，测试时以步进为10慢慢往上调保存后捏下PTT并查看电流表，调到功率不能再提升且电流最小的时候就可以停手了，再往上调电流会增大但是多余的功只会拿来发热，并不会有功率的提升，对mos寿命有影响
一切调试完毕后调到一个合适的频率尽情享受QRP的乐趣吧
最后非常感谢王道银老师开源完成度这么高且这么好玩的小电台，非常感谢制作时的技术指导。也同时感谢BI1LJS老师编写的手册，并从中学到了很多知识
Best 73s
BI4KSR / Liu
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