nanoVNA H4 で SWR ( HF-40CL ) を測定

　nanoVNA H4 ( SDメモリー無 旧版 ) を持っていて、ときどき使用しますが、暫く使ってなかったので、試験を兼ねて久しぶりに 7MHz 短縮センターローディングアンテナ HF-40CL (Diamond) の SWR を測定してみました。( 実を言うと、暇ですることが無く、暇つぶしに引っ張り出してみました。

 

　使用したラジアル用のビニール線に釣り竿アンテナ用に作った少し長め ( 約 7m 程 ) の物を使用しているからなのか同調点は、ドンピシャですが、SWR 値 は、1.4 程度と少し高めになっています。

　記事冒頭に ” SDメモリー無 旧版 " とご案内のとおり、手持ちの nanoVNA H4 本体 ( 旧 nanoVNA H4 ハード ) だけでは スクリーンショット が残せないので、PC 用アプリ " nanovna saver Ver.310 " の機能を利用して nanoVNA H4 本体 からスクリーンショットのデータを取り込んでいます。( 現行 nanoVNA H4 は、SDメモリーを実装しており、本体のみでSDメモリーに スクリーンショット画像の保存ができます。)

 

TinySA Ultra の SG 機能を使用【 2 】

　昨日の 「 TinySA Ultra 機能 を使用 」で、SG として利用することが出来ることを確認しましたが、SG 出力の設定値がどの程度信頼できるか、 TinySA Ultra と元々所持していた Tiny SA とを接続し、TinySA のスペアナ機能でレベルがどれほど誤差があるか ( 絶対的な精度はありませんが ･･･ ) それぞれを接続をして測定してみました。

　なお、TinySA の 「 Low 」 レンジでは､430MHz帯の測定が出来ないので、「 High 」レンジ ( 高調波利用モード ) を使って測定しています。

 

　上の画像が、TinySA Ultra (下側) と TinySA (上側) の測定模様です。

 

　TinySA Ultra の 「 SG 」 モードの設定値拡大画像です。433.0MHz / -100dBm ( キャリアのみ 無変調 ) で信号を出しています。

 

　TinySA のキャプチャー画像 ( アプリ TinySA Appのキャプチャ機能を利用 ) で、検出レベルは、-98.5ｄBm を指示しており、機器相互の誤差は 1.5dB ( -100dBm : -98.5dBm )で、極端なズレは無く、誤差は少なくとも1桁の範囲内で納まっているのではないかと思っています。

　結果、外付けの ATT さえ用意できれば、TinySA Ultra を使用し、無線機の受信部の感度調整や確認に充分使用できるレベルに収まっていると考えます。

　一般的には受信感度は 「 μV 」の単位が使われているので、換算式等を用いて計算すればよいと思います。

　ちなみに、下記のホームぺージで標記の相互換算ができます。

(株) サーキットデザインさんが公開しているホームぺージの「電圧･電力･デシベル相互変換ツール」で換算でき、-100dBmは、2.236μVとなります。
換算表利用時の最小値は、-140dBmまでのようで、-140dBm ＝ 0.022μV となりました。

 

 

 

 

 

 

 

 

　

 

TinySA Ultra の SG 機能を使用する

　Tiny SA Ultra は、スペアナとしての活用例が良く掲載されていますが、別に SG ( Signal Generator ) としての機能も持っています。

　Tiny SA Ultra を SG ( Signal Generater ) モードとして立ち上げるには、Tiny SA Ultra 電源投入後初期画面で右端のコマンドメニューを開き、一番下の「MODE」を選びます。

　次に、下の画像のように通常の「 Spectram Analyzer 」の下に「 Signal Generator 」が有るので、これを選択します。

 

　既に画面上で SG 出力を ON にしていますが、始めは、「LOW  OUTPUT 」は「 OFF 」、「 Freq 」は、10MHz、「「 MOD 」は、NONE になっているので、

①「 Freq 」を押さえ、10キー入力画面で目的周波数をセット

②「 MOD 」NONE を押さえ、次の変調設定画面を開きます。

 

 

下画像が変調設定画面です。

 

変調信号は「1,000Hz」で OK ですが、変調モードを「 None 」、「 AM 」、「 FM 」から選びます。
変調の深さ 「 AM DEPTH 」は、80％ ～ 100% で良いと思います。

この設定を終え、「 BACK 」を押さえると、前画面に戻ります。

 

この画面に戻ったら、一番上の「 LOW OUTPUT 」の 「 OFF 」を押さえ、「 ON 」にします。

SG 出力レベル 「 LEVEL 」を適宜絞ると、出力がおち、下の写真のように IC-705 の S メータが 1.5 程度 ( 1KHz の信号音がノイズ混じりで聞こえるレベル ) まで絞ることが出来ました。

 

　外部 ATT が必須ですが、結構 SG 出力を絞ることが可能ですので、SGとしての活用範囲もそこそこありそうです。

　なお、TinySA Ultra 本体からは、結構高いレベルで SG 信号出力が漏れているので、測定系の ATT 接続ケーブル類の各接続点はしっかりと締めて測定しないと、漏れ信号を拾ってしまいます。ご注意ください。また、しっかりとしたケースに入っていない受信機等に対しては、漏れ信号を拾ってしまうのである程度の強さの信号になってしまいます。

　上写真のように IC-705 では、SG 出力を絞った信号を検出できていますが、アンテナに繋いでいる別の FM専用 U/V 機は、TinySA Ultra 本体からの漏れ信号 ( 439.46MHz / FM )を拾って、かなりの信号の強さで受信していました。Hi.

 

 

 

 

 

Tiny SA Ultra を使って SSB 信号を測定 【3】

　2-Tone 信号の周波数を 900Hz と 1,700Hz の組み合わせに変更してみました。

 

 

　また、IC-705 の出力を 10W 設定に上げて、ALC が機能しないレベルまで 2-Tone 信号のレベルを下げると、通過型電力計で約 3W ほどの出力としています。

 

なお、本体出力を 1W ⇒ 10W の設定に上げているので、TinySA Ultra の入力端子前に入れるアッテネータには、昨日の 30dB 前部分に更に 20dB (100W) を加えてトータル 50dB のアッテネータを入れています。

 

 

　昨日の測定系での 3次歪は、17～18dB だったことから、ALCが働かないレベルまで入力信号を下げた結果、3次歪の値は基本派に対し、およそ -30dB程となり、更に小さなヒゲもあまり見えなくなりました。

　また入力レベルは、画像左上の表示のとおり、内部 ATT で 21dB 落としているので、TinySA Ultra の入力端子への入力信号はおよそ -1.8 dBm 迄アッテネータで絞っていることとなります。

　結論的なことを申せば、昨日の測定結果、今日の測定結果の比較が十分できることから、スペクトラムアナライザーとして十分活用できるレベルに有るのではないかと思います。

 

 

 

 

 

 

Tiny SA Ultra で SSB 信号を測定 【2】

　昨日 Tiny SA Ultra を使って SSB 信号の高次歪を測定できることを確認したが、設定等不十分な点があったので、再度測定を実施した。

　改善点は、以下の通り

① 入力信号 ( 2-Tone信号 ) のレベルが高すぎて、IC-705 の ALC が働いていたので、レベルをさげた。( WG105 出力 -30dB ⇒ -38dB ) 

② 入力信号 ( 2-Tone信号 ) の周波数は、900Hz と 1,300Hz 帯域内で高調波が重なることを避ける周波数を設定 

 

③ IC-705 ( 出力 １W ) の入力レベルが適正となったので、ALC が少し振れる程度となった。

 

以上のような措置を加えた測定系全体の画像が下の写真

 

Tiny SA Ultara で測定したキャプチャー画像

④ 周波数解像度 は昨日と同様 「 VBW：200Hz 」にて測定。
⑤ 横軸の周波数は 1kHz / Div、縦軸の信号レベルは 10dB / Divに設定しています。

⑥ 周波数は、IC-705 と Tiny SA Ultra で 表示が 1kHz ほど異なりますが、7,051kHz の キャリアにおよそ 1kHz (LSB) で 変調を加えているので、このような表示になる？のでは ･･･ 、どちらも絶対的な精度が無いので、ある程度の誤差は出るものと思っています。

⑦ 1Wは、+30dBm なので 30dB のアッテネータを入れているから Tiny SA Ultra の入力レベルは、0dBm (1mW) ですが、入力系に 10dB の ATT が入っていると思われ、表示レベルは -9.0 dBm となっています。

　※ 測定値 -10dBの値は、誤差では無く、「 入力系に 10dB のATT が入っている。」のではと思っています。
　  ( Tinysa Ultra の説明資料が手元に無いので未確認ですが、Advantesut のスペアナでも保護のため、入力系に 10dB の ATT が入っており、表示されていました。)