にゃん太郎とアマチュア無線

メインクーンのにゃん太郎と趣味のアマチュア無線と電子工作の記録です。

2019年09月

NanoVNA その2 最新ファームウェアの作成について

最新のfirmawareについてはオリジナルの作者であるTT_北海道さんのgithubでサポートされています。
buildに関してはubuntuでできますが、こちらが参考になります。
armのツリーを解凍するために
sudo tar xfj -C /usr/local gcc-arm-none-eabi-8-2018-q4-major-linux.tar.bz
と書かれているんですが、どうも構文がおかしい。やはり
sudo tar xfj gcc-arm-none-eabi-8-2018-q4-major-linux.tar.bz2 -C /usr/local
これが正解だと思います。
githubにssh登録とかややこしいのですが、このとおりやればbuildできます。buildに成功するとbuldの下にch.hexというのができます。これがファーム用バイナリですので、dfu file managerで書き込み用dfuフォーマットに変更してそれを書き込みます。
最新版のファームを入れてみると下記の画像のようになりました。最新リリースは0.1.1 になっています。電池アイコンの追加とかconfigからdfuモードに入れるようになったとかfirmwareのバージョン表示とかいろいろ機能が追加されたみたいです。実用になるかどうか不明ですが、周波数が1.5Ghzまで拡張されたようです。

IMG_20190925_194841

電池アイコンの表示にはD2のダイオード追加が必要みたいですが、私が購入した白の場合、電池のコネクタが邪魔してD2ランドが見えないです。なんとかコネクタを上に動かしてダイオードをつけてみました。ほかの黒とかのPCBを見てみると電池が直付けになってるみたいだけど、、、ひよっとして白が高級 でもシールドはないけど (笑)

それから詳細な説明書が公開されたようです。参考になります。

IMG_20190919_091926

それからPC用ソフトNanoVNA-serverの画面です。
nanovnaserver

こちらのほうが
同軸ケーブルの長さも表示されるし、情報量が多くて使いやすいです。新ファーム用の1.5Gまで測定できます。NanoVNA.exe1.3は900mまでです。前のNanoVNA-serverはPyhtonのインストールとかGitのインストールとかで敷居が高かったんですが、Windows用のバイナリも用意されるようになって簡単に起動できるようになりました。こちらのほうがいいです。最初いくらやってもdos窓が開くだけで起動しないので、少しはまりましたが、Pyhtonバイナリの実行なんで、ウィルスソフトで実行がブロックされていました。(笑)

しかしわずか5年くらい前べクトルアナライザというと、安いものでもうん十万、ましてプロ用になると百万単位でしたね。とてもアマチュアの手がでるものじゃなかった。それがわずか5000円たらずでできるというのはすごい時代になったものです。アンテナアナライザの革命になりそうですね。

NanoVNA firmware update

久しぶりのアナライザネタです。思えは最初のアナライザを5年前にShark mini60を購入してから安価なアナライザに興味を持ちK6BEZの自作にチャレンジしたりしました。もう5年前にもなるんですね。ちょっと遅ればせながら、いま話題のNano VNAを購入しました。
ebayで5千円ちょいでした。いろいろタイプがあるみたいで、もっと安いのもあるみたいです。  
最近ではAmazonでも同じくらいの値段で買えるようです。
本体は基本的には全部同じですが、タイプは下記のようにいろいろあります。

1、色が白と黒 さらに白にはヤモリ?のマーク付き(今回私が購入したもの)
2、IF部にシ-ルドがあるものとないもの
3、
calibration kit付属のもの あり 無し、さらに30㎝の同軸ケーブルが付属 あり 無し
4、リチウム電池内蔵か非内蔵
そしてややこしいことに上記のものは値段では、判断できないくらいろいろ販売されています。いろいろ説明には、明記されてないことが多いので、返品の利くAmazonあたりで購入するのがベストみたいですね。

私が購入したのはコストダウン型の白のやつで電池内蔵、calibration kit付属で開けてみるとシールドはありませんでした。画面で操作するなら液晶が小さいのでタッチペンを使ったほうがいいです。操作に関してはちょっと慣れが必要で画面だけで操作するのは、結構慣れが必要です。またScan範囲等の周波数設定が面倒です。
PCにusb経由で接続してPC画面でソフトを立ち上げて操作するのが正解だと思われます。このソフトに関しては、2種類あります。Windows10 x64環境でUSBドライバは、全部自動で入るので刺すだけで認識して使えます。

IMG_20190918_094622
上に緑のテープがあります。液晶保護フィルムのはがし用ですが、なぜかネジをとってカバーを取らないとはがせない。当たり前ですが、はがすと液晶がえらいきれいになります。これははがした後でフォントが少し大きいファームを入れてあります。

IMG_20190913_231313

付属品 キャリブレションコネクタは銀色が50オームの抵抗内蔵 他はショートとオープンのコネクタです。写真には写ってませんがメス オスの変換コネクタもついています。
これは後述しますが、ファームをバージョンアップしたら更正をしないと値がものすごく不正確になります。ですから一緒に購入したほうがいいと思います。
なんとこれで2chで900MhzまでのSWRやインピーダンス 定在波はもちろん同軸の長さまで測定できるようです。特にHF帯で同軸のインピーダンスを測定して、長さをそろえるために面倒なディップメータなんか必要なくなります。いやはやすごい時代になったようです。ほかの高価なアナライザが必要なくなりますね。RigexpartとかMFJなんかこれから売れるのだろうかと心配になります。
開発元はTT@北海道さんみたいですね。以前にSDR用にHFCONVキットを購入させていただきました。
かなり詳細な説明書も公開されています。
しかしこれをコピーして、この値段で販売するとはおそるべし中華パワー。でもってコピーした開発元のgithubで白はbad cloneとかしているし、、、競争は激しいようです。(笑)
PCソフトNanoVNA.exeのバージョンは1.03です。下記のリンクの中のzipのNanoVNASharp.zipをこれを解凍すると出てきます。1.03では一番下でFwのバージョンを表示できるようになっているようです。これも機能てんこ盛りです。おまけにSCANは一瞬で終わります。

NANOVNA

さて購入したのはファームがMar03でで結構古かったので更新することにしましたが、ちょっとはまったのでその覚え書きもかねて、、、
ファームの最新版の入手はyoutubeのリンク先にあります。nanovna firmwareで探すと2つyoutubeがヒットしますが、どちらもにあります。なおgithubでソースも公開されています。
PC用NanoVNA.exeも入ってます。今後のサポートとかニュースはhttps://groups.io/g/nanovna-users/topicsでされているようです。


ファームアップグレード手順
白の電池内蔵のはdfuモードに入るのにbootpのランドがない。これはただ単に電池のコネクタが邪魔して表示が見えてないだけでした。横から見えるP1のランドをピンセットでショートして電源オンで無事dfuモードに入れました。(画面は白表示)
これで上記からダウンロードしたNanoVNA资料-20190808T222607Z-001.zipというのを解凍するとfirmwareというフォルダがあります。ファームは下記の5種類があります。
ファームアップ手順は3種類ぐらいありますが、WONDOWSでやるのでしたら、
DfuSeDemoが一番楽でいいです。ただしファームがDFU形式で提供されていない場合は、DfuSeDemoで同時にインストールされるDFU file managerでファームをDFUに変換する必要があります。ここに詳しく解説されていす。

nanoVNA_300_ch_20190802.dfu
nanoVNA_800_aa_20190802.dfu
nanoVNA_800_ch_20190802.dfu
nanoVNA_900_aa_20190802.dfu
nanoVNA_900_ch_20190802.dfu

違いは容量の大きいnanoVNA_900_aa_20190802.dfuは表示されるフォントが少し大きいです。年寄りにはこちらのほうがいいです。またSTSW_STM32080_V3.0.6.zipがありさらに解凍するとDfuSe_Demo_V3.0.6_Setup.exeがでてくるのでこれをインストールします。これがファームアップグレードツールです。ドライバ類はwindows10 x64だとすべて自動で認識します。
しかしここではまりました。defseを起動してちゃんとdfuモードを認識してるんですが、chooseで新ファームを選択すると、This file doesn't have a coreeect format なんてメッセージが出てきてどうしても読み込めません。
これには結構悩みました。そういえば昔中華のキットを買って、その付属ソフトのzipを解凍したときにはまったのを思い出し、firmwareフォルダだけを別の場所にコピーするとちゃんと読み込んで成功しました。windows10 x64の場合、中国語のフォルダ名があると、(たぶんNanoVNA资料)その下のファイルがうまくloadできなくなるみたいです。おそらくフォルダ名をrenameするといけると思うんだけど、コピーでうまくいったんで試してません。

それから私のだけかもしれませんが、バージョンアップしたら必ずキャリブレーションをして更正しなければ、測定値が結構めちゃな値になりました。出荷時にはちゃんとキャリブレーションされてるみたいです。

キャリブレーション方法
キャリブレーションは画面上でもできますが、PCソフト上でやったほうが簡単にできます。
1) PCソフソフトのnanovna.exeを起動してconnetctを押す。下のほうにRESUPONSEがあるのでCalibrateを押す。
2) Short (ショート用コネクタ) コネクタをCH1 に接続してShortを押す。
3)   Load(50オーム内蔵の銀色のコネクタ)をCH1 に接続してLoadを押す。
4)   Isoration CH2に50オームの抵抗を接続して
Isorationを押す。より正確にはCH1の抵抗はそのままにしておいて、CH2にもう一個50オームの抵抗を接続したほうがいいみたいです。
5)  Through CH1 と CH2を付属のケーブルでショートして
Through を押す。
6)  後にdoneを押すと終了です。するとSAVEの項目が5つでてくるのでこの結果をSaveする。

しかしこれはすごいです。この値段でこの機能だと他の何倍も高価なアナライザは全部オワコンになりそうです。
また派生でNanoVNA-Fというのが出てきたみたいです。これは液晶が4.3インチと大型化して金属製のケースにに入り、さらにバッテリーが50000mA そして50k-1GHzまで測定できるようになっているようです。ほぼ小型のスマホサイズですね。ケースに内蔵されているので、こちらのほうがより正確な値がでる? また屋外で使うのに気を使わなくていいですね。なんとこれが14000円くらいです。前に買ったmini60が同じ値段でおもちゃに見えます。これも欲しくなっちゃった。そんなにアナライザばっかり買ってどうするんだろ。

コードとか内容についてはJH1UMVさんのBLOGが参考になります。これからいろいろnanovnaのGitHubで機能追加されるみたいで楽しみです。私にはちんぷんかんぷんですが、、、
しかし世の中にはTT@北海道さんといいすごいエンジニアがいるものですね。こういったプロのエンジニアさんのコードはものすごく参考になります。本当に技術者にとってはいい時代になったと痛感します。
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