2018年7月20日金曜日

SDR-Kitsのアンテナアナライザキット組み立てました!

関ハムの直前に届いていたSDR-Kitsの新しいアンテナアナライザFA-VA5キットを先日組み立てました。

このアンテナアナライザキットは単3電池2本駆動で10kHzから600MHzまで測定可能など他の携帯型アンテナアナライザより優れており、価格も手ごろなため非常に人気が高く、現在一時在庫切れ状態のようです。私は直接SDR-Kitsに注文して10日ほどで到着しました。

いまではICASさんが国内代理店として販売を開始されたようです。

早速梱包をほどいてキットを拝みます。


キットが収められたきれいな化粧箱に英語版のマニュアルが付属しています。マニュアルはサイトからダウンロード可能です。ICASさんのサイトでは日本語の製作、操作手順が公開されているので組み立てや操作法はそちらのほうを参照するのが良いでしょう。


パッケージ箱を開けると、表面実装部品装着済みのメイン基板、LCDとバックライト、USB-シリアルインターフェースの小基板、コネクタやスイッチなどの部品、キャリブレーションキット(100MHzまでの簡易版)、アルミケースが入っています。マニュアルのBOMで欠品がないかどうか確認します。


実装済み基板です。回路図は公開されていないのですが、MCUには16bitのPICマイコンdsPIC33が使われています。発振器はお馴染みのSi5351Aで基準発振はおそらく26MHzのTCXOを採用していると思われます。ほかにデータ保存用のEEPROM、アナログフロントエンドMCP3911、RTCのMCP7940Nなどが装着されていますが意外とスッキリしています。

さて部品の確認が終わったところで組み立てに入ります。


まずは電源スイッチ。表裏を間違えないように注意します。


次にUSB-シリアルインターフェース基板をメイン基板のランドに装着します。絶縁用の雲母シートをメイン基板との間に挟むのですが、私はすっかり忘れてしまいそのまま装着しました。レジストで絶縁はされていると思うのですが、気持ち悪いので後でリワークしました。(この時雲母シートを紛失してしまって(泣)薄くて硬めの名刺の紙を小さく切って挟みハンダ付けしました)


信号線と電源は下の1列のみです。ランドと端子をハンダを盛り上げてハンダ付けします。


次はLCDと下に取り付けるバックライトです。
LCDのピンをバックライトの穴に貫通させて密着させた状態で、貫通した部分にハンダ付けを行うわけですが、ハンダ量は最小限にしないとピンに余計なハンダが盛られてソケットに入らなくなるので要注意です。


まずピン数の少ない列は、すべてのピンにハンダ付けします。


次に反対の列のピンには左右1ピンのみハンダ付けします。

今後は、LCDが接続するソケットのハンダ付けです。
まずは下準備。


キットに同梱されているこのボール紙の短冊を取り出します。(ゴミだと思って決して捨てないでください!)


この短冊を4つに切り分けます。


切り分けた短冊を上の写真のように各ソケットのピンの間に立てて挟み通常より1ミリほど浮かせます。これはLCDを装着した時に、LCDの上面がケースの仮面と丁度同じ高さにするためです。マニュアルにはケースに収める前にLCDの保護シートを必ずはがすようにと注意書きがなされています。高さをギリギリに合わせているので保護シートを付けたままだとLCDがケースに圧迫されてLCDにダメージが加わり故障するとのことです。


あとはのこりのパーツをハンダ付けし、タクトスイッチのキャップを取り付けます。ブザーに極性があるので逆接しないように注意します(プラスが電池ボックス側になるように装着)。ハンダ付け不良を確認した後単三電池2本を入れてスイッチを入れます。


スタートアップ画面ののち早速測定開始しています。これで動作確認が取れたら、電池を一旦外して、ケースに収める作業に入ります。


4つのゴム足を通して余計な部分をカット、メイン基板の四隅をねじ止めします。

なぜマイナスねじ使っているんだろう・・・?取り付けにくいです^^;
後はBNCコネクタのねじを軽く締め、電池を挿入し上蓋をかぶせて側面をねじ止めして完成です!!

Open, Shortを加工、Loadはそのまま使えます

キャリブレーション中 20~30分かかります

キットに付属するキャリブレーションキットを組み立て本体のキャリブレーションを行います。


測定モードはいろいろありますが、操作説明を参照していただくとして早速屋上のモービルホイップの特性をチェック。7MHzはCWバンドでVSWRがよく落ちています。


次は21MHz。結構ブロードにVSWRが下がっています。


28MHzでは意外と狭く、バンド内全域はカバーしきれていませんでした。


50MHzはバンド内全域VSWRは落ちています。


インピーダンス表示(純抵抗、リアクタンス)やスミスチャート表示も可能です。インピーダンス表示は136kHzのアンテナ調整に重宝します。

そのほかWindows用の測定ソフトウエアVNWAに対応しており、USBでPCにつなげると本体の電源をスキップし、USBバスから電源供給されUSBモードとして起動します。PC側ではシリアルポートで認識されます。測定前にキャリブレーションは必要です。ICASさんのサイトに設定やオフトの使用方法の詳細が紹介されているので、そちらを参照してください。


PCのVNWAでの測定例です。スキャンも比較的速くVSWRやインピーダンス表示など同時描画できるので、屋内ではPC経由で測定するほうが便利そうです。

LCDは上蓋と隙間を作らないように高さを合わせていますが、上蓋を圧迫するなどによりLCDへのストレスが懸念されます。また、LCDユニットがそのまま露出しているので使っているうちに傷がついてしまったり、それこそ画面を圧迫して壊してしまうかもしれないので上蓋を透明アクリル板を加工したものに換装すると同時に、1mmほど浮かせて装着したソケットをリワークして浮かせた部分をなくして上蓋とLCD上面にわずかな隙間を作るように改造してみました。


これでとりあえずはLCDが保護できたのではないかと思います。
あとはシリコンラバーか何かで耐衝撃処置を施したいですね。

ともあれ手のひらに乗るアンテナアナライザとしてはかなり使えそうです。

皆さんも1台いかがでしょうか。

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