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NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/27 (Sat) 22:30:03

皆様、今晩は(今日は)
最近手に入れたNanoVNA-Hのファームを上げてみました。
STOP周波数は900MHzですが、最新のVersion:0.8.0にすると2.7GHzまでSTOPを伸ばすことが出来る様です。
また、Formatのmoreに新たにQ Factorと言う項目が追加されています。使い方は分かりませんが。
画像は50K~2GHzでのキャリブレーション結果です。

書き込みはDfu-utilを使いました。使い方が分からずてこずりましたが、何とか書き込むことが出来ました。
Zadigを使ったドライバの入れ替えはしたのですが、元に戻すにはデバイスマネージャーのユニバーサルシリアルバスコントローラの該当するデバイスをアンインストールと書いてあります。しかし、それに該当するデバイスは表示されていません。
このままでいいのか?電源を入れなおせばもとに戻るのか、今のところ分かりません。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - やどさん

2020/06/28 (Sun) 10:03:05

笛吹おじさん 皆さま こんにちは!

NanoVNA-H良くなってますね!
こちらもOjisankobouさんや皆さんの情報のおかけでかなり改善できて喜んでいます。

●ファーム書込みツールの件

WindowsPCでは、STM32CubeProgrammerが便利です。(画像上側)
→ Zadigでドライバを入れ替える必要がありません。
 今までDfeSu Demoを使っていたのですが、hexをdfuに変換する準備作業が必要だったのと、binからはdfuに変換できませんでした。

●スクリーンショットがとれるツール

パソコンにnanovna-saverを入れると、USBケーブルでつないだNanoVNAのスクリーンショットが撮れます。(画像下側)

→ クラッシュし易かったのがバージョンアップで 今のところ大丈夫そうです。

・NanoVNA、PCソフトで使う ~ NanoVNASaver他
 http://www.jh4vaj.com/archives/13425
https://github.com/NanoVNA-Saver/nanovna-saver/releases

//

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - Ojisankoubou

2020/06/28 (Sun) 10:08:46

CALした状態でオープンスタブ(なるべく短いケーブル、またはSMAオス-メス変換器など)をつないだらどうなりますか?
NanoVNA-H では改善されているのか興味があります。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/28 (Sun) 11:12:48

Ojisankoubou様
やど様
お世話になります。
>STM32CubeProgrammerが便利です
DLしようかと考えているのですが、英語を読むのが面倒「同意」をクリックするのに躊躇してます。
DFU-Utilは面倒くさいので簡単に書き込みが出来るほうがいいのですが。

>CALした状態でオープンスタブ(なるべく短いケーブル、

有り合わせのコネクタをつないでみました。

ちなみに2.7GHzでのCALはかなり暴れています。

私、うん十年前の学生時代に高周波理論の単位を落としていましてスミスチャートとは何ぞや?もう一度勉強する必要がありそうです。
今はNanoVNAは猫に小判状態です。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - Ojisankoubou

2020/06/28 (Sun) 12:48:57

わざわざありがとうございます。

やはり、外周円に沿っているのは 1GHz ぐらいまででしょうか?
NanoVNA-H では信号出力レベルを 10dB ぐらい上げているだけのようなので基本的には同じだろうと思っていました。

>ちなみに2.7GHzでのCALはかなり暴れています。
ハードウェア改修(受信感度改善)をすると良くなると思いますが、2.7GHz ではあまり改善されないかもしれません。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/28 (Sun) 13:25:16

Ojisankoubou 様

>やはり、外周円に沿っているのは 1GHz ぐらいまででしょうか?

はい、その通りです。おまけして1.1GHzと言うところでしょうか。
NanoVNA-Hも1GHzまでがそれなりに使える範囲ではないかと思います。
NanoVNAv2は50KHz~3GHzですから、これなら2GHzくらいまでは使えるのではないでしょうか。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 相模のおじさん

2020/06/28 (Sun) 17:22:56

皆さん こんばんは。

ojisankoubou様の ch20200524.bin は2.7GHzまで設定できるので、Max=2.7GHzまでのデータを取って見ました。

個体差は有るかと思いますが、そこそこの特性かと思います。
当初、300MHz(900MHz?)だった測定範囲がここまで拡張出来ている事に驚きを感じます。

ノイズやクロストーク等で基板の改良を重ねた様ですが、ソフトでの対応(最適化)に寄る所も大きい様です。
因みに、ojisankoubou様が改善する前の(edy555さんの)Version:0.8.0では、笛吹おじさんがTOPで報告されたのと同じように暴れます。

測定時にCH1は50Ωで終端しておいたので、アイソレーションも読めるかと思います。
2.4GHzでもRLは30~35dB取れているので、ANT調整には不自由しないかと思います。

セミリジットケーブルが有ったので測定して見ました。
測定結果がどの様な意味を持つのか分からないのは、何ともはずかしい限りです。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/28 (Sun) 17:24:14

やどさん、STM32CubeProgrammerをインストールしました。Dfuに比べると楽でいいですね。
これからはこちらを使うことにします。

Ojisankoubou20200524を書き込んでみました。
最初自分でコンパイルしたものを入れたのですが、Calデータの読み込みがおかしい為オリジナルのbinを書き込んでみました。
Calの読み込みは正常になりました。
結果はがぞうの様な感じです。

追伸
相模のおじさんの結果とはかなり違いますね。
書き込みに問題あり?かな。

追伸2
最新の0.8.0を私の環境でコンパイルしたbinを書き込みますと、電源を入れた状態では画面左の縦にC0DRSTXと出ていますが、startを押すとC0の部分がC*になってしまいます。
RECALLでSAVE0を読みだせばC0になります。
オリジナルのbinを書き込んだ時はこの様な現象は起きません。
これはバージョン 20200524 の場合もおなじです。
私のコンパイル環境に何かある様な気がしてます。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 相模のおじさん

2020/06/28 (Sun) 19:22:01

笛吹おじさん様
こんばんは。

確かに、随分と違う様ですね。

既に、ご存知とは思いますが念の為、
プログラムを書替えた後のキャリブレーション時には、「RESET」を押してからOPEN->SHORT-> ・・・を実行しています。

また、校正データはプログラム領域外に有る様で、本体を書替えても前の校正データが残る様です。

書込み後、一度スライドSWで電源を切り、再度ONにすると正常になった記憶が有ります。
一度、試されたらどうでしょうか。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/28 (Sun) 20:52:55

相模のおじさん様
今晩は。そうですね、なぜなのかは分かりませんが。
Resetは押しています。
一度電池も外してやってみたいと思います。

どうもアドバイス有難うございました。

追記
結果は同じですね。
それから、C0がC*になるのは、どうも周波数を変えるとC*表示になり、改めてRECALLでCALデータを記憶したSave番号を呼び出す仕組みの様です。
Start,Stop、Senter、Span、Cw Freqを変更する場合はC*表示になります。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - やどさん

2020/06/28 (Sun) 23:08:33

こんばんは!

・STM32CubeProgrammer楽ですよね!

>C0がC*になるのは、どうも周波数を変えるとC*表示に
 あっ、Cの横の数字はSaveした番号だったのですね。今気が付きました。。汗;

・相模のおじさんのch20200524.binでの測定画像、自分の改造NanoVNAより全然良いです!

 それに、オープンスタブで測定して 外周に沿っている最高周波数でも評価が出来るのですね!

 同軸なら、低周波数でオープンの位置、周波数を上げると外周を時計回りに回って、同軸長が1/4λ相当の周波数でz=0のショートの位置になるのが理論値かな?
 変換コネクタを付けただけだと、pF程度の容量をつないのと同じ軌跡を期待していると考えてよいのでしょうか。



<追記:本屋さんで見た最近の参考文献です>

・トラ技2020年7月号
「測定周波数50k~900MHz 5千円のネットワーク・アナライザ NanoVNA」
https://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2020/07/p168.pdf

・HAM World 2020年3月号「保存版NanoVNA日本語入門マニュアル」
・HAM World 2020年5月号「保存版NanoVNA日本語操作マニュアル」

http://www.rc-tech.co.jp/products/detail.php?product_id=509

トラ技の方は数式も沢山の専門的な記事です。
HAM Worldの記事の方は、実践的な内容でした。

//

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - Ojisankoubou

2020/06/29 (Mon) 08:08:11

相模のおじさん、

2.7GHz までかなりフラットな特性でびっくりです。 ちなみにこれは NanoVNA-H オリジナルハードのままでしょうか?

NanoVNA-H にハード改修する、あるいは今までの NanoVNA に NanoVNA-H 相当の改造をするとどうなるのか興味があります。 自分でやればいいのでしょうが、私の改造白 NanoVNA はほかの改造をいろいろ施したので...


やどさん、

> 変換コネクタを付けただけだと、pF程度の容量をつないのと同じ軌跡を期待していると考えてよいのでしょうか。

長さが波長より十分短ければ容量としてみても問題ないです。 同軸を高耐圧キャパシター替わりに使うことがあります。

同軸ケーブルをつないだ場合、損失がなければきれいな外周円を描きます。 損失があると徐々に内側を回るようになります。 途中で反射がある場合はうねるようになります。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/29 (Mon) 08:34:14

皆様、おはようございます。
同じNanoVNA-Hでもこんなに違うのはびっくりです。
何が違うのでしょうね。
ちなみに裏側に貼ってある型番シールを添付いたします。
NanoVNAはAmazonを見ると製造会社が複数ある様な印象でハードも全く同じなのか疑問に思っております。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 相模のおじさん

2020/06/29 (Mon) 09:07:20

Ojisankoubou 様
皆さん お早うございます。

>2.7GHz までかなりフラットな特性でびっくりです。 ちなみにこれは NanoVNA-H オリジナルハードのままでしょうか?
 特別な改造はしていませんが、回路図のC3(Ojisankoubou様が指摘されていた+5Vラインですが、R=33Ωは入れていません)に、積セラ 100uF/6.3Vを入れています。

実は、もう一台 NanoVNA-H を持っているのですが、そちらも同様な結果です。

それから、SMAスタブを測定した時のFmaxは2GHzなので、誤解の無い様にお願いいたします。
本来、同じ条件で測定すべきだったのでしょうが失礼しました。

その他に違う点と言えば、校正に使用しているLOADはヤフオクで入手した 5GHzまでRL=-40dB(実測データ付)を使用しています。
これで校正して、NanoVNA-H付属のLOADを測定すると 2.7GHzzまで -40dB~-35dBのラインに乗っています。
また、最初に入手した、黒(白?)トカゲの類似品に付いていたLOADは特性が悪く(-22.5dB/900M,-18dB/1.5GHz) 使用できない状態でした。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 相模のおじさん

2020/06/29 (Mon) 09:43:57

笛吹おじさん 様

>裏側に貼ってある型番シールを添付いたします。
 こちらの裏ラベルを調べてみました。 一見「同じ」と思いましたが、違っていました!

 念の為、基板の写真も添付します。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/29 (Mon) 10:06:44

相模のおじさん 様

どうも情報有難うございます。型番シールの内容も微妙に異なりますね。
製造番号を見ると私のものの方が後から製造された印象です。
基板は同じですね。

お持ちのもう一台も同じ特性のようですので、ハード的にはそんなにバラツキはないと思われます。

恐縮ですが、付属のLOADでCALした場合も2.7Gで同じ結果になるのか?やっていただければ幸いでございます。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 相模のおじさん

2020/06/29 (Mon) 15:44:04

笛吹おじさん様

>恐縮ですが、付属のLOADでCALした場合も2.7Gで同じ結果になるのか?やっていただければ幸いでございます。

遅くなりましたが、やってみました。(今回は2.7GHzまで測定して見ました。)
 1. 上側の画像が、NanoVNA-H に付属して来たLOAD(RL=2.7GHzzまで -40dB~-35dB また、OPAN,SHORTもNanoVNA-Hの付属品です)を使用して較正/測定した結果です。

 2. 下側の画像は、前に書きました黒トカゲに付属(RL=-22.5dB/900M,-18dB/1.5GHz)して来たLOAD(OPEN,SHORTは上記の物)で較正した結果です。
  LOADの性能に関係なく、較正は行われていますが、セミリジット(特性が正常な同軸ケーブル)の測定では、外側に大きな円を描いてしまっています。
 ( 基準との差を表示するので正常な測定結果でしょうが )

参考になれば幸いです。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/29 (Mon) 17:15:11

相模のおじさん 様
お忙しいところ測定をして頂きまして有難うございます。
付属のLOAD、OPEN、SHORTでの2.7GHzの特性は素晴らしいですね。びっくりしてます。
黒トカゲの付属の物での特性もかなりいいのではないでしょうか。

私のVNA-HのC3に10uFを2個気休めにつけてみましたが、残念ながら効果は全くありませんでした。
何が違うのでしょう?個体差は当然あるのでしょうが、こうまで特性が違うのは不思議ですね。

同じハードでもこんなに素晴らしい特性が得られているのであれば、どこか?をいじれば同じ様な結果が得られる、そんな可能性を感じます。
私には解決できそうもありませんが、はい。

改めて確認実験にお礼申し上げます。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/29 (Mon) 18:37:37

皆様、今晩は。

私のNanoVNA-Hのハードウエア バージョンは3.4となっています。
ミキサICはSA602Aが使われています。ここにSA612Aが使われているハードもある様です。
型番からするとSA612Aの方が新しいのではないかと思います。
相模のおじさんと違うとすればこの辺かなと想像しています。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 相模のおじさん

2020/06/29 (Mon) 21:48:33

笛吹おじさん様、皆様 こんばんは。

>私のNanoVNA-Hのハードウエア バージョンは3.4となっています。
>ミキサICはSA602Aが使われています。ここにSA612Aが使われているハードもある様です。
>型番からするとSA612Aの方が新しいのではないかと思います。

気になったので、シールドを外して中を確認しました。
ミキサに使用されていたのは、同じく SA602A でした。
画面が小さくて見難いとは思いますが、配置やパターンが比較出来たらと思います。

あと一点、Si5351A ですが、「元々は max=200MHzまでのICで、実用上300MHzまで使えた。」と言う事らしいです。
もしかすると、そこの部分に苦しい所があるのかもしれません。

取り敢えず、パターンなど比較して見て下さい。
何か見つかると良いのですが・・・。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 笛吹おじさん

2020/06/29 (Mon) 22:57:50

相模のおじさん様
今晩は、たびたびのご協力ありがとうございます。
拡大鏡までお使いいただき感謝いたします。
私の基板と比較してみました。

R9:表示 201 回路図 200オーム

R22,R23: 表示 241 回路図 240オーム

R24:表示 560 回路図 56オーム

上記は私の基板の様子です。

一方 相模のおじさん様の画像から読み取ると上記の
抵抗値の表示が異なっている様な印象を受けました。
その他は同じ抵抗値です。
チップ抵抗も値の表示に色々な方式がありますので、
何とも悩ましいところではあります。

ICは同じですね。ここが違うのであれば、取り換えてみようかとも考えていたのですが。 

基板はNanoVNA表示の右側に小さくV3.4とシルクがありますので恐らくVersion 3.4で同じだと思います。

以上が気になったところです。

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - Ojisankoubou

2020/06/30 (Tue) 10:08:08

相模のおじさんは RBW=30Hz のようです。
RBW が違うのでは?

Re: NanoVNA-H ファームアップデート - 相模のおじさん

2020/06/30 (Tue) 16:07:27

Ojisankoubou 様
笛吹おじさん様
皆様、こんばんは。

>相模のおじさんは RBW=30Hz のようです。
>RBW が違うのでは?

Ojisankoubou様の指摘の様に、最近のデータは RBW=30Hz で取っていました。
50KHz-1.5GHz迄はRBW=300Hz、それ以上は RBW=30Hz以下が測定速度とのバランスで良いかと思っています。

添付の画像は、上が RBW=100Hz の時、下が RBW=1KHzの時のデータです。

流石に、RBW=1KHzではあばれが大き過ぎますが、900MHz以下では特に問題ないデータが得られます。
この辺りは、目的に応じて自由に変えればOKかと思っています。

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