tinysa spectrum analyzer

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tinySA es un pequeño analizador de espectro, diseñado principalmente para una entrada de 0.1MHz a 350MHz, pero tiene otras capacidades interesantes:

  • Analizador de espectro con dos entradas, entrada MF / HF / VHF de alta calidad para 0.1MHZ-350MHz, entrada UHF de menor calidad para 240MHz-960MHz.
  • Filtros de paso de banda de resolución conmutable para ambos rangos entre 2.6kHz y 640kHz
  • Pantalla a color que muestra 290 puntos de escaneo que cubren hasta el rango completo de baja o alta frecuencia.
  • Atenuador de paso de entrada de 0dB a 31dB para la entrada MF / HF / VHF.
  • Cuando no se usa como analizador de espectro, se puede usar como generador de señal, salida sinusoidal MF / HF / VHF entre 0.1MHZ-350MHz, salida de onda cuadrada UHF entre 240MHz-960MHz.
  • Un generador de señales de calibración incorporado que se utiliza para la autocomprobación automática y la calibración de entrada baja.
  • Conectado a una PC a través de USB, se convierte en un analizador de espectro controlado por PC
  • Batería recargable que permite un mínimo de 2 horas de uso portátil.

LIMITACIONES de USO

Debido al bajo costo y el diseño tan pequeño, existen ciertas limitaciones relevantes

Como los componentes internos de tinySA se seleccionaron con un cuidadoso equilibrio entre rendimiento y costo, existen ciertas limitaciones que los usuarios experimentados de analizadores de espectro mucho más costosos deben conocer:

  • El ruido de fase interno establece un límite inferior claro para las mediciones de ruido de fase.
  • El ancho de banda de resolución mínima de 3 kHz hace que sea imposible ver más detalles espectrales
  • La entrada alta (240MHz a 960MHz) tiene una supresión de imagen muy limitada y un atenuador integrado opcional de un solo nivel que dificulta la interpretación de señales complejas.
  • El atenuador de entrada opcional de entrada alta depende de la frecuencia y varía entre 25dB y 40dB
  • En anchos de banda de menor resolución (por debajo de 30 kHz), el tiempo de medición por punto comienza a aumentar debido a la implementación del filtro de resolución. El uso cuidadoso del modo de barrido FAST puede reducir este aumento de tiempo.
  • Las limitaciones de rendimiento del blindaje y los filtros pueden hacer que ciertas imágenes y espureos sean visibles, pero ciertas funciones como la supresión de espureos y el cambio a IF inferior pueden ayudar a detectar o reducir estas espureas e imágenes
  • Por debajo de 0,1 MHz, la sensibilidad comienza a reducirse.
  • Por debajo de 1 MHz se recomienda desactivar el AGC y posiblemente activar el LNA para obtener la mejor calidad de medición
  • Al utilizar la antena telescópica suministrada, se debe tener en cuenta la radiación del tinySA en 48MHz y sus armónicos..

Primer uso

El tinySA viene en una caja resistente para protegerlo durante el transporte.

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Dentro de la caja encuentras el tinySA con algunos accesorios

  • dos cables SMA y un conector cilíndrico
  • una antena con conector SMA
  • un cable USB-C
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Después de desempacar el tinySA, inserte el cable USB en el tinySA y conecte el cable a un cargador USB o al puerto USB de la computadora para cargar el tinySA. Una hora de carga debería ser suficiente para el primer uso.

Después de cargar, el cable USB puede permanecer conectado o desconectarse.

Utilice uno de los cables SMA suministrados para conectar el puerto bajo al puerto alto.

Encienda el tinySA usando el pequeño interruptor de encendido en la parte superior.

Toque la pantalla para activar el sistema de menús y seleccione CONFIG y luego SELF TEST . Si la navegación sale mal, use el ATRÁS botón o apague y encienda el tinySA para volver a un estado conocido. Si todo va bien, la autoprueba pasará todas las pruebas y podrá tocar la pantalla una vez más para concluir.

El siguiente paso es realizar la calibración de potencia. Desde el CONFIG menú , ejecute LEVEL CAL . Ahora el tinySA está listo para realizar mediciones.

Conecte alguna señal de entrada a la entrada baja y regrese al  INPUT menú , puede seleccionar qué entrada usar en el MODE menú , seleccione LOW INPUTHIGH INPUT. .

¡¡¡ADVERTENCIA!!!. La señal de entrada debe estar por debajo de 10dBm, de lo contrario el tinySA puede resultar dañado.

Utilice el FREQ menú para configurar el rango de frecuencia mostrado y el LEVEL menú para configurar los niveles mostrados.

Siempre puede volver a un estado definido haciendo clic en el PRESET botón en el menú de entrada y luego en LOAD STARTUP

Estructura del menú

Menú principal

  • PRESET carga o guarda configuraciones.
  • FREQ establece todo lo relacionado con el rango de frecuencia para escanear.
  • LEVEL establece todo lo relacionado con el nivel de las señales que se miden.
  • DISPLAY controla varios aspectos de cómo se muestran las señales.
  • MARKER controla los marcadores en la pantalla.
  • MEASURE ayuda a configurar el tinySA rápidamente para determinadas medidas.
  • CONFIG activa el menú de configuración.
  • MODE activa el menú de cambio de modo.

Especificaciones

Interfaz de usuario:

  • Resolución de pantalla 320 * 240 píxeles
  • Diagonal de la pantalla 2.8 “
  • 16 bits por píxeles RGB
  • Control táctil resistivo
  • Control del interruptor de jog
  • Control de puerto serie USB
  • Puerto TTL USART opcional (SW aún no implementado) en la PCB interna
  • Fuente de alimentación lineal para evitar el ruido de conmutación.

La especificación de entrada / salida de tinySA se divide en los 4 modos

Especificaciones del modo de entrada baja:

  • Rango de frecuencia de entrada de 100 kHz a 350 MHz
  • Impedancia de entrada de 50 ohmios cuando la atenuación de entrada se establece en 10 dB o más.
  • Atenuación de entrada manual y automática seleccionable entre 0dB y 31dB en pasos de 1 dB
  • Nivel de entrada máximo absoluto sin atenuación de 10dBm
  • Potencia de entrada máxima absoluta con atenuación de 30 dB de 20 dBm durante un período corto
  • Punto de intercepción de entrada de productos de modulación de tercer orden (IIP3) con atenuación de 0dB de 15dBm
  • 1dB Punto de compresión de a 2dBm con atenuación de 0dB
  • Resolución del detector de potencia de 0.5dB y linealidad versus frecuencia de /- 1dB
  • Precisión absoluta del nivel de potencia después de la calibración del nivel de potencia de /- 1dB
  • La señal más baja discernible con un ancho de banda de resolución de 30 kHz de -102dBm
  • Precisión de frecuencia igual al ancho de banda de resolución seleccionado
  • Ruido de fase de -90dB / Hz a 100 kHz de compensación y -115 dB / Hz a 1 MHz de compensación
  • Estimule el rango dinámico libre cuando se utiliza un ancho de banda de resolución de 30 kHz de 70 dB
  • seleccionables manualmente Filtros resolución de de 3, 10, 30, 100, 300, 600kHz. Selección automática de uno de los 57 filtros de resolución.
  • Resolución en pantalla de 51, 101, 145 o 290 puntos de medición.
  • Velocidad de escaneo de más de 1000 puntos / segundo usando filtros de mayor resolución.
  • Optimización automática de los puntos de escaneo reales para garantizar la cobertura de todo el rango de escaneo independientemente del ancho de banda de resolución elegido
  • Opción de supresión de impulsos para evaluar si determinadas señales se generan internamente o si están presentes en la señal de entrada

Especificaciones del modo de entrada alta:

  • Rango de frecuencia de entrada de 240 MHz a 960 MHz
  • La impedancia de entrada depende de la frecuencia y se desvía de 50 ohmios
  • Como no hay filtro de banda de entrada, las señales de entrada fuertes fuera del rango de 240MHz a 960MHz pueden causar distorsión de las señales en banda.
  • Nivel de entrada máximo absoluto sin atenuación de 10dBm
  • Punto de intercepción de entrada de productos de modulación de tercer orden (IIP3) de -5dBm
  • 1dB Punto de compresión de a -6dBm sin atenuación
  • Resolución del detector de potencia de 0.5dB y linealidad versus frecuencia de /- 1dB
  • Precisión absoluta del nivel de potencia después de la calibración del nivel de potencia de /- 1dB
  • La señal más baja discernible con un ancho de banda de resolución de 30 kHz de -115dBm
  • Precisión de frecuencia igual al ancho de banda de resolución seleccionado
  • Aumente el rango dinámico libre cuando se utiliza un ancho de banda de resolución de 30 kHz de 50 dB
  • seleccionables manualmente Filtros resolución de de 3, 10, 30, 100, 300, 600kHz. Selección automática de uno de los 57 filtros de resolución.
  • Atenuador de entrada opcional dependiente de la frecuencia de 25dB a 40dB. El error de nivel de potencia con este atenuador activado aumenta a /- 10dB
  • Resolución en pantalla de 51, 101, 145 o 290 puntos de medición.
  • Velocidad de escaneo de más de 1000 puntos / segundo usando filtros de mayor resolución.
  • Optimización automática de los puntos de escaneo reales para garantizar la cobertura de todo el rango de escaneo independientemente del ancho de banda de resolución elegido

Especificaciones del modo de salida baja:

  • Salida sinusal con armónicos por debajo de -40dB de fundamental
  • Rango de frecuencia de salida de 100 kHz a 350 MHz
  • Nivel de salida seleccionable en pasos de 1dB entre -76dBm y -6dBm
  • Modulación opcional AM, FM estrecha y FM amplia o barrido lento en un intervalo de frecuencia seleccionable
  • Barrido de nivel de salida opcional sobre el máximo de todo el rango de nivel de salida

Especificaciones del modo de alto rendimiento:

  • Salida de onda cuadrada
  • Rango de frecuencia de salida de 240 MHz a 960 MHz
  • Nivel de salida seleccionable en incrementos variables entre -38dBm y 13dBm
  • Modulación FM estrecha y FM amplia opcional o barrido lento en un intervalo de frecuencia seleccionable

Especificaciones del generador de referencia:

  • Salida de onda cuadrada opcional con fundamental a -25dBm conectada a entrada / salida alta
  • La frecuencia se puede configurar en 1MHz, 2MHz, 4MHz, 10MHz, 15MHz o 30MHz.

Especificaciones de la batería:

  • Tiempo de carga máximo 1 hora en un puerto USB o cargador USB de 500 mA como mínimo
  • Funcionamiento con batería completamente cargada durante al menos 2 horas

Descripción técnica

El tinySA contiene todos los componentes de un analizador de espectro de barrido heterodino convencional.

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Los componentes utilizados en el modo de entrada baja son:

  • En el modo de entrada baja, la señal entra en el tinySA a través del conector SMA bajo
  • Atenuador configurable de 0-31dB para proteger el RX y prevenir la distorsión armónica generada internamente
  • Filtro de paso bajo de 350MHz para eliminar alias
  • Un bloque TX que contiene el oscilador local para realizar el escaneo del rango de frecuencia seleccionado.
  • El interruptor se utiliza para habilitar la salida de seguimiento a la salida alta si se activa
  • Mezclador que mezcla la salida del filtro de paso bajo con el oscilador local para crear el FI alto.
  • Filtro de paso de banda a 433,9MHz para la FI alta que elimina los espolones y limpia la salida del mezclador antes de la conversión descendente.
  • Un interruptor para enrutar la salida del BPF al RX
  • Y RX que contiene
    • Segundo LO y mezclador para convertir el IF alto a un IF bajo a 870 kHz.
    • Filtros de resolución seleccionables entre 3kHz y 600kHz.
    • Detector de potencia con rango dinámico de 120dB después del filtro de resolución.

Los componentes utilizados en el modo de entrada alta son:

  • En el modo de entrada alta, la señal ingresa al tinySA a través del conector SMA alto
  • Un interruptor para enrutar la entrada alta al bloque RX
  • Un bloque RX que contiene
    • LO y mezclador para convertir el rango de frecuencia seleccionado a un IF bajo a 870 kHz. La supresión del espejo está limitada a 30 dB.
    • Filtros de resolución seleccionables entre 3kHz y 600kHz.
    • Detector de potencia con rango dinámico de 120dB después del filtro de resolución Oscilador local que hace el

Los componentes utilizados en el modo de salida baja son:

  • Bloque TX con oscilador local que genera 433,9 MHz
  • Un interruptor para enrutar la salida TX al filtro de paso de banda
  • Filtro de paso de banda que elimina los armónicos del oscilador local de 433,9 MHz.
  • Segundo TX con oscilador local que determina la frecuencia de salida.
  • Mezclador que mezcla la salida del filtro de paso de banda con el segundo oscilador local para crear la frecuencia de salida deseada con armónicos limitados
  • Filtro de paso bajo para la salida baja para eliminar los productos del mezclador no deseados.
  • Atenuador de salida conectado entre el filtro de paso bajo y la salida baja para reducir opcionalmente el nivel de salida
  • La señal generada sale del tinySA a través del conector de baja SMA

Los componentes utilizados en el modo de alto rendimiento son:

  • Oscilador local que determina la frecuencia de salida.
  • Un amplificador de potencia con potencia de salida seleccionable entre 5dBm y 20dBm
  • El interruptor conecta el amplificador de potencia al conector SMA alto

El generador de calibración:

  • Oscilador de cristal de temperatura controlada de 30 MHz
  • Divisores seleccionables para crear 30, 15, 10, 4, 3, 2 o 1 MHZ
  • Controlador de salida de voltaje fijo
  • Atenuador de alta precisión para crear un fundamental de 30MHz de -25dBm a 50 ohmios como referencia de potencia conectada a la salida alta.

Actualizar el firmware

El usuario puede actualizar el firmware de tinySA. Se pueden descargar nuevas versiones del firmware desde http://athome.kaashoek.com/tinySA/DFU/

Guardar su configuración

Parte de los CONFIG datos son la compensación de nivel para el modo alto y bajo según lo establecido por LEVEL CAL o ACTUAL LEVEL y los dependientes de la frecuencia corrección datos de . Estos se restablecerán a los valores predeterminados de fábrica cuando haga un clearconfig o cuando instale un FW con una configuración o elementos de configuración nuevos o modificados. Puede enumerar los datos usando el modo de consola y restaurar después de actualizar y / o borrar la configuración.

La tabla de corrección es específica para una versión de HW y los FW más nuevos o más antiguos pueden tener una tabla de corrección diferente o es posible que haya mejorado los valores de la tabla de corrección. Estos son los comandos que debe ingresar en el indicador de la consola y las respuestas de ejemplo

ch> leveloffset
leveloffset low -3.0
leveloffset high 100.0
ch> corrección
valor de frecuencia del índice de
0 10000 6.0
1 100000 2.8
2 200000 1.6
3 500000 -0.4
4 50000000 0.0
5 140000000 -0.4
6 200000000 0.4
7 300000000 3.0
8 330000000 4.0
9 350000000 8.1

Un desplazamiento de nivel de 100.0 implica que el nivel aún no se ha calibrado.

Actualización con archivo DFU

El ch.dfu archivo es el firmware. Descargar y extraer a una PC

Para cargar el firmware en el tinySA, debe descargar las herramientas de DfuSe st.com

Extraiga la herramienta y ejecute DfuSeDemo

Conecte el tinySA a una PC con un cable USB

Encienda el tinySA e ingrese al DFU modo usando el menú

El tinySA debería aparecer en la lista de dispositivos disponibles en DfuSeDemo y la actualización puede continuar.

Actualización con archivo BIN

Obtenga el ch.bin archivo de http://athome.kaashoek.com/tinySA/DFU/ y descargue todos los demás archivos de esa página en la misma carpeta

Conecte el tinySA con USB, encienda el tinySA y acceda al DFU modo .

Abra una ventana de comandos de Windows y vaya a la carpeta con los archivos descargados y ejecute DFU_LOAD_BIN.bat. El tinySA ahora debería actualizarse con el archivo ch.bin usando dfu-util-static.exe

En Linux, busque dfu-util para su distribución de Linux. Mire dentro de DFU_LOAD_BIN.BAT en busca de inspiración sobre cómo usar dfu-util para cargar un archivo .bin.

Borrar los datos de configuración

El FW mantiene una suma de verificación sobre los datos de configuración para detectar si la estructura de estos datos ha cambiado con una nueva versión del FW. Sin embargo, es una buena práctica borrar los datos de configuración para estar absolutamente seguro de que no quedan datos antiguos que puedan causar problemas. Esto se puede hacer usando el comando this

ch> clearconfig 1234

Después de borrar la configuración, puede restablecer el tinySA con el comando de restablecimiento

ch> reset
Performing reset

tinySA Shell
ch>

Restaurar su configuración

Para restaurar la configuración utilizando los datos enumerados anteriormente, ejecute estos comandos en el indicador de la consola

leveloffset low -3.0
leveloffset high 100.0
correction 0 10000 6.0
correction 1 100000 2.8
correction 2 200000 1.6
correction 3 500000 -0.4
correction 4 50000000 0.0
correction 5 140000000 -0.4
correction 6 200000000 0.4
correction 7 300000000 3.0
correction 8 330000000 4.0
correction 9 350000000 8.1
saveconfig

Interfaz USB y Software disponible

La interfaz USB implementa el protocolo Serial over USB (CDC) y hay un gran conjunto de comandos que se pueden invocar a través de la interfaz serial. Este comando se puede utilizar para realizar mediciones o actualizar la configuración interna. El controlador para Windows se instalará automáticamente después de conectarse a una PC con Windows. El controlador para Linux está integrado en el kernel

Hay dos softwares disponibles para controlar el tinySA. Ambos son capaces de capturar la pantalla del tinySA

Ventanas

Para los usuarios de Windows, existe un pequeño ejecutable. Asegúrese de cargar el archivo de configuración tinySA.cfg una vez antes de intentar una primera medición. El archivo ejecutable y de configuración se puede descargar desde aquí: http://athome.kaashoek.com/tinySA/Windows/

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Linux (y Windows)

Existe un derivado temprano de nanoVNA-saver que todavía es un poco tosco.

La fuente está disponible aquí: https://github.com/erikkaashoek/tinySA-saver

¿Donde comprar el tinysa?

Precio: € 42,27 Se puede comprar aqui (sitio oficial)

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