nanoVNA 【5】 nanoVNA-saverを使ってみる

nanoVNA-saver v0.0.11がリリースされました。
https://github.com/mihtjel/nanovna-saver/releases

こちらがZS1SCIのブログ　新firmwareとnanoVNAsaverについて書いてます
https://zs1sci.com/blog/nanovnasaver/#filters

nanoVNA firmware update v0.1.1
@edy555 released 2019-09-18
fix: increase stack area to prevent fault caused from nanovna-saver
そして、話題のstop周波数拡張->1.5GHzがサポートされました。
https://github.com/ttrftech/NanoVNA/releases/tag/0.1.1

飯能シャックにしかアンテナやフィルター等が無いため、実際にnanoVNA-saverを使用して計測したのは今回初めて
ところが、起動して周波数範囲指定して、sweepボタン押してもサンプリングしません、当然表示もしません。その内クラッシュして消えてしまいます。何回やっても同じでした。
twitterにこの件を書いたところ、作者のRuneからデバッグ用のエラーファイルを作成するオプションを付けて実行してみくれないか？というコメントが有りました。
ショートカットのプロパティーを開き
リンク先: D:\nanoVNA\nanovna-saver.v0.0.11.exe -D logfile.txt
として起動したところ、logfile.txtも作成してるし、正常動作するようになりました。

nanoVNA-saverでは、Segments:で指定することにより、計測点を101の倍数してできます。当然測定時間はその倍数分だけかかります。


これが1.8MHz用スローパーを計測した結果


R+jXのグラフを拡大表示(測定点数101)


上記でjX=0のラインを太線で表示してもらえると、共振周波数が分かりやすくなるけど検討してくれませんか？と提案したところ、それは良い考えだ次回のアップデートに取り込もうとRuneが返事をしてくれました。
CalibrationもnanoVNA-saverで出来るので、ぜひ使ってみてください。

ケース
タカチのプラスチックケースにnanoVNAを入れたという@ZeroCat15さんの
https://twitter.com/ZeroCat15/status/1176346532565536768
を見て、あれ?　送られてきたプラスチックケースを利用すれば、CALセットもケーブルも収納できるんじゃない？とふと思いつきました。SMAコネクタとUSB/電源SW/コマンドSW用の切り欠きを作るのは大した工作では有りません。
バックプレートは両面基板に塗装をしてあり、これが一応シールド板の役目を果たしているとのことです。
4本のビスを外しバックプレートをプラスチックケースの隅に当て、ビス穴にマジックインクで印をつけます。


ビスは2mmなので2.5mmのドリルで当て木をしながら4か所に穴を開けました。予想はしていたのですが、ビスの長さが短くプラケース＋バックプレートの共締めは出来ませんでした。後2㎜ほど長いビスを探してくる必要が有ります。このケースに入れればそのまま持ち運べて、使用する時にはふたを開け画面タッチで設定、と使い勝手が良くなりますし埃などから多少は守ってくれそうです。

nanoVNA 【3】Calibration

まず計測する前には(できる限り)nanoVNAの較正をした方が良さそうです。
ただ、1回較正すればそのデータは内部メモリーに保存されますので、概略のデータで良いならば、較正無しで測定しても傾向は分かります。但し、測定物(アンテナやフィルター等)への接続ケーブルを較正時のケーブルと変更する場合には、それほど時間もかからないので較正するべきでしょう。逆に言えば、接続ケーブルを変えなければ、敢えて構成する必要も無いと思います。

nanoVNA.exe v1.03は以下からダウンロード
nanoVNAsharp.zip
Size: 163 KB (166,655 bytes)
Owner: Gen Hu
Opened: Aug 28, 2019

Firmware情報は、nanoVNA.exeを起動して、左下の[ABOUT],[FW INFO]をクリックすると画像表示されます。


１．電源オン
USBコネクタ、LEDの右のスライドSWを右に動かすと電源が入ります。
すると、SWの右の青LEDが点灯し画面表示が開始します。


タッチスクリーンがサポートされていますので、操作はボールペンの芯をひっこめた状態で行いました。スクリーンにタッチすると、右上に[CALIBRATE],[RESET],[CORRECTION],[BACK]の4項目が表示されます。


２．RESET
[RESET]ボタンを押すと、それが緑に変わり保存されていた較正データが削除されます。


３．[CALIBRATE]
[CALIBRATE]ボタンを押すと[OPEN],[SHORT],[LOAD],[ISOLN],[THRU],[DONE],[BACK]の7項目が表示されます。測定用のケーブルに中継コネクタを開始てオープンのコネクタを接続し、[OPEN]ボタンを押します。
[OPEN]が反転表示され、[SHORT]が緑色に変わります。

オープンコネクタをショートコネクタに変更し、[SHORT]ボタンを押します。
[SHORT]が反転表示され、[LOAD]が緑色に変わります。

コネクタを50ΩLOADコネクタにに変更し、[LOAD]ボタンを押します。
[LOAD]が反転表示され、[ISOLN]が緑色に変わります。

アイソレーション[ISOLN]の較正は、CH0とCH1それぞれに50オームのLOADを接続して行うのが最良の方法である、とマニュアルには記載されています。しかし、2個無い場合には簡易的に50Ωのロード接続したケーブルをCH1に接続変更して、[ISOLN]を押します。
[ISOLN]が反転表示され、>[THRU]が緑色に変わります。

[THRU]THROUGHの較正は、CH0とCH1をケーブルで直結し[THRU]を押します。
[THRU]が反転表示され、[DONE]が緑色に変わります。


これで較正は終了ですので[DONE]を押すと、較正結果の保存画面が表示されます。
[SAVE 0]-[SAVE 4]のいずれかを押して保存し計測を行います。

nanoVNA 【2】同軸長さの計測

JN1MSO局のコメントから、nanoVNA用のUser group(Mailing List)が今年の6月から開催されていることが分かりました。
nanoVNA user-groups

未だ過去の記事を読み始めたばかりで全てを把握していませんが、その中に同軸ケーブルの長さを簡単に計測する方法がWarren WA8TODにより紹介されています。
CoaxMeasurement.pdf

nanoVNA 【1】

nanoVNAをAliexpress　から購入しました。

プラスチックのケースに、本体＋ケーブル2本(両端にSMA Maleコネクタ付き)＋キャリブレーション用コネクタ(short, open, 50ohm, 中継コネクタ)が入ったセットで届きます。


これがキャリブレーション用コネクタ
左からOpen, Short 右端が 50Ω


【2019-09-22】NanoVNA User Guide(日本語)　お薦め！
https://cho45.github.io/NanoVNA-manual/

VNAはキャブリレーション操作を行ってこそ信頼できるデータが計測できるとのことで、これらのキャリブレーション用コネクタを別途揃えるだけでも結構面倒です。特にRF特性の優れた50Ω終端のコネクタ製作にはチョットした技術が必要です。

購入前に検索した時には英文ページがほとんどで、日本語ユーザーはあまり見つかりませんでした。改めて検索したところ、開発者は北海道在住の TT@北海道 @edy555 https://twitter.com/edy555 さんであることが分かりました。詳細な情報は、Computer & RF Technologyというホームページに記載されています。しかし、そのURLドメイン "tk" がこのブログではエラーになり記載できません。
Computer & RF Technology , 校正用キャリブレーションキットCALKITを自作する
で検索してください

表示画面。画面のタッチコントロールがサポートされていて、パラメータの設定等はタッチコントロールを使用(指では少々きついのでタッチペン:先の丸いペンなどがお薦め)した方が楽です。


本体はケース収納されていないので埃や水から守るために、何かしらのケースに入れるべきでしょうね。


USB接続したPCから制御、データ取得が可能です。最新版はnanoVNA v1.03らしいのですが、未だ見つけ切れていません。WinShotによるキャプチャー

2.4GHz パラボラアンテナ vs N1201SA

以前入手してそのままになっていたWiFi用の
　2.4GHｚパラボラアンテナ
これのSWR特性をN1201SAを使用して計測してみました。



ラジエター支持部をプラスチックボックスの上に置き、そこにSMAP/NJ変換コネクタを経由してN1201SAを接続。


2.4G用呼出し周波数2427MHzが表示されるように2400-2430MHzをスキャン範囲に設定。1スキャンだけでなく、表示している状態で『リアルタイム』スキャンをし続けています。これは、アンテナを調整する時には状態の遷移を確認出来て非常に便利です。
2万円しないハンディな機器で、2.7GHzまでリアルタイムスキャンしてくれるなんて想像していませんでした。


スキャン画面と特定周波数の詳細データ表示は、左端の『Ｍ』ボタンを押すだけで切り替え出来ます。


2427MHzでのSWRは1.4弱、十分に実用範囲に納まっていることが確認できました。
このラジエター部分が分解できれば、エレメント長を調整して2427MHzでSWR最良となるようにできると思います。しかし、プラスチックケースには止めネジ等は無くかしめてあるようで分解できません。

N1201SA -2.7GHz VNA

2.7GHzまで測定できるVNA(Vector Network Analyzer)が有ることを知り、検索してみたら『AAI』のN1201SAだと判明。Amazonで4万6千円で売られています。さらに検索するとAAIは中華メーカであり、結構製品の評判が良いようだ。
愛用しているAliexpressで検索すると2万円弱で見つかった。
2.4GHzのアンテナ調整はしようと思っても測定器が無く出来ませんでした。これが有ればと思い即注文しました。
2019年7月02日　注文
2019年7月05日　国内発送
2019年7月08日　日本向発送
2019年7月15日　到着通関手続き
2019年7月17日　私書箱到着
15日で通関＋到着したことになります。
過去にこんなにスムースに中国から品物が到着したことは無く、多分注文した会社の使っている発送会社に依存するんじゃないかと思います。
外箱も傷んでいないし、もちろん表示させた限り正常動作の様でした。

段ボール箱で到着、税金は取られませんでした


発泡スチロールのショック材に挟まれて入ってました


マニュアル、本体、USB充電器、充電ケーブルの4点がセット


コネクタが特殊で変換コネクタが必要なため、未だチャンとした計測はしていません


2.4GHzのパラボラが購入したまま未使用になっているので、近々計測してみようと思っています。
2017-08-30　2.4GHz パラボラアンテナ