Spektral Analysator 
 

tinySA Spektral Analysator

Das Gerät habe ich auf AliExpress geordert, hoffte daß der Lagerort Tschechien die Zustellung nach Wien beschleunigt. Die Lieferung war äußerst problematisch, die last mile hat leider versagt. DPD hat 2 Sendungen einfach in einem unbekannten Paketshop deponiert ohne Benachrichtigung. AliExpress hat die Sache aber geregelt, die 3. Bestellung ist dann auch angekommen.

tinySA spectrum analyzer

I have ordered the device on AliExpress. The site claims that it will be shipped from Czech, hope this speeds up the delivery to Vienna. Unfortunately the last mile failed. DPD dropped 2 shipments in a store without notice. So I had no chance to find it. AliExpress covered the issue perfectly. The 3rd shipment arrived within about 2 weeks.

tinySA
X

tinySA Spektral Analysator

tinySA

tinySA

 
Ãœber den Analysator gibt's ein WIKI das durchaus lesenswert ist.

Das Gerät hat gewisse Ähnlichkeiten zum nanoVNA, es ist aber eine völlig andere Hardware. Von der Anzeige her meine ich zu erkennen daß hier Firmware gewisse Gemeinsamkeiten hat.

Den Analysator gibts auf allen Onlineplattformen. Ende 2020 hat es etwa €40,- inkl. Versand gekostet.

There is a WIKI about this device quite a lot of information.

The device has some similarities with the nanoVNA. It is a totally different hardware.

The analyzer is available on all online platforms. End of 2020 it was sold for around €40,- including shipmebnt.


tinySA
X

Original Schachtel

tinySA

Schachtel

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Innenleben mit tiefgezogener Einteilungsform

tinySA

Innenleben

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Vorderseite

tinySA

Vorderseite

 tinySA
X

Hinterseite des Analysators mit den geschirmten bereichen

tinySA

Hinterseite
 
Aufgrund der Bilder kann man einschätzen ob das ein Originalgerät ist oder ein Clon. Einige Nachbauten werden auf diversen Plattforman angeboten mit anderer Verpackung. Diese Nachbauten erfüllen auch nicht alle Selbsttests. Also am besten sofort nachsehen ob die Selbsttests in Ordnung gehen um gegebenenfalls zu reklamieren. Bei etlichen Nachbauten gibts auch keine Abschirmungen innen im Gerät.

Based on the packaging you may guess if you have got a original device. There are clones circulating which have different packaging. The clones sometimes cant pass all the self tests. So check it immediately and claim it if it does not work. Some of the clones have no shielding on the board.

 

Die angegebenen technischen Eigenschaften:

  • Bildschirm Auflösung 320*240 Pixel
  • Bildschirmdiagonale 2.8"
  • 16 bits per RGB Pixel
  • Resistiver Touch Bildschirm
  • Wipp-Tastschalter
  • Serieller USB Port Typ C Stecker
  • Optional TTL USART port intern noch nicht dokumentiert
  • Linear Spannunsregler um Störungen zu vermeiden
  • 100kHz-350MHz und etwas weniger genau bis 960MHz
  • USB Strombedarf bis zu 500mA
  • Wasserfall Anzeige des Spectrums

The official technical specs:

  • Display resolution 320*240 pixels
  • Screen diagonal 2.8"
  • 16 bits per RGB pixels
  • Resistive touch control
  • Jog switch control
  • USB serial port control type C connector
  • Optional TTL USART port (SW not yet implemented) on the internal PCB
  • Linear power supply to avoid switching noise.
  • 100kHz-350MHz and with less acurancy 960MHz
  • USB current up to 500mA
  • waterfall display of the signal

Version
X

Original FW

Version

Original FW

 
Die Lieferung enthält neben dem Gerät ein USB Kabel, ein paar Kabel mit SMA Steckern und einer Teleskopantenne. Die Kabel sind von keiner überragender Qualität, dennoch für viele Anwendungen insbesondere auf den Kurzwellenbändern gibt's überhaupt keinen Grund sie nicht einzusetzen.

Das Gerät hat einen eingebauten Akku, der über die USB Verbindung geladen wird. Über die USB Schnittstelle kann man das Gerät auch vom PC aus bedienen.

Über die USB Schnittstelle kann man auch die Firmware nachladen. Mein Gerät meldet sich mit tinySA 0.3. Die geladene SW Version war 1.1-12 von 202-10-12. Das stimmt mit den Angaben auf der WEB Seite überein. Aktuell ist Anfang Jänner 2021 ist die Version 1.1-72 die ich dann geladen habe.
The shipped box contains the analyzer USB, and SMA cables and a telescope antenna with an SMA connector. The cables are not best quality for HF usage definitely good enough. There is no reason not to use them in lower bands.

The device has a built in battery which can be charged via the USB connector. The USB interface is also used to control the analyzer via a PC program.

Via the USB interface the firmware can be updated as well. My device was shipped with version 0.3, according to the WEB building date back in July 2020. Most recent version is 1.1-72 per January 2021.

Version
X

Neue FW

Version

Neue FW

 
Die neue Firmware ist von der Projektseite leicht auffindbar herunter zu laden. Wie immer in solchen Fällen gestaltet sich das Konfigurieren der benötigten Device Treiber kompliziert. Es werkelt ein STM Prozessor drinnen. Das Ladeprogramm DfuSeDemo.exe bekommt man via der STM Seite erst nach einem verworrenen Registrationsprozess. Der Download geht nicht ohne einen Account angelegt zu haben. Hat man diese Hürde gemeistert muß man das Programm installieren. Während der Installation wird ein USB Device Treiber geladen der nach dem Anstecken des tinySA ein Serielles Device erscheinen lässt. Damit kann man mit dem tiniSA einmal reden.
The new firmware is easy to find via the project homepage. Similar to most other projects installing the required drivers is a bit tricky. The device uses a STM processor. The firmware download SW DfuSeDemo.exe is available from STM. It is required to create an account to download the SW. Next install the SW on the PC. The installer brings a device driver for the USB connection. The driver is installed as well and generates a COM port. This allows to talk to the tinySA.

COM Port
X

COM Port im Gerätemanager

COM Port

COM Port


COM Port
X

DFU Port im Gerätemanager

COM Port

DFU Port

 
Steuert man am tinySA über das CONFIG Menu und ->DFU in den SW lade Modus hört man ein USB disconnect und das Gerät ist weg. Man muß noch einen Bootloader Treiber installieren. Den findet man nirgends auf den offiziellen Seiten im WEB. Nun es gibt zahlreise Download Angebote mit überaus kreativen als auch nur scheinbar vertrauenswürdigen Adressen. Der Treiber ist durch das Upgrade Programm ohnehin schon am Rechner wird aber meiner Beobachtung nach nie automatisch geladen. Im DeviceManager erscheint der tinySA als unbekanntes Gerät mit dem ärgerlichen kleinen gelben Dreieck. Rechte Maustaste und am PC suchen lassen sollte den Treiber installieren. Dann taucht das Gerät unter USB Serial Bus Controllers auf. Beide USB Treiber waren sauber signiert, so gab' es wenigstens keinen Ärger mit dem sonst üblichen Signaturprüfung abschalten. Nun kann man DfuSeDemo.exe starten Ein Backup der vorhandenen Firmware machen oder neue Firmware laden.
Ti update the firmware it is necessary to send the analyzer into DFU mode. This is done via the screen CONFIG menu and ->DFU. You will hear a USB disconnect sound. Now another USB driver is required. This driver is not automatically installed. There are a lot of sources on the net offering a STM Bootload driver, most of them have quite suspect source names. The device manager lists the boot loader device as unknown device. Just right click and search on your local PC. It should find the driver in the STM directory and installs it. It will show up in the list USB Serial Bus Controllers. Both drivers have a correct digital signature. So no need to disabke the check to install them. Now DfuSeDemo.exe can access the tiny SA and allows backup of the existing firmware and downloading a new one.

DfuSe
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Ladeprogramm ohne Verbindung zum tinySA

DfuSe

Ladeprogramm


DfuSe
X

Ladeprogramm verbunden zum tinySA

DfuSe

Ladeprogramm verbunden

 
Das Laden der Firmware ist gefahrlos möglich. Man benötigt dazu die *.dfu Datei die vom WEB geladen werden kann. Falls beim Upgrade was schief geht kein Problem der Bootloader wird nicht überschrieben man kann da immer wieder aufsetzen. Hinweise wie das gemacht wird gibt die Projektseite, man muß dazu das Gerät öffnen und einen Kontakt schließen damit man den tinySA daran hindert den defekten Code zu starten sondern im Bootloader zu bleiben.

Etwas verwirrend war für mich die Bezeichnung in dem Programm. Der Teil links unten ist zum Herunterladen aus dem tinySA um eine Sicherung zu machen. Der Block rechts unten dient dazu neue Firmware in den tinySA zu laden. "UPLOAD" oder "UPGRADE" war für mich unklar nur durch experimentieren zeigte was passiert.

SW Download has no danger to brick the device. The required *.,dfu file is available from the WEB. If something goes wrong - no problem the boot loader is not overwritten. If that happens it is necessary to set a jumper to keep the tinySA in boot loader. This means not starting the damaged Firmware.

The screen was a bit irritating for me. The left section in the tool screen is used to do a backup copy of the tinySA firmware back to the PC. The right section is used to download new firmware into the tinySA. "UPLOAD" or "UPGRADE" was not clear for me so I had to try to find out what happens.
 
Das PC Steuerprogramm erlaubt den tinySA über den Bildschirm zu bedienen. Der Bildschirm am tinySA ist wirklich unangenehm klein hat nur 2,8" Diagonale. Für schnelle Überprüfung eines Signals reicht das völlig. Genauere Messungen sind wohl mit dem PC Programm wesentlich leichter. Die SW kann auch von der Projektseite herunter geladen werden.

Die SW ermöglich alle Einstellungen vom tinySA zu übernehmen bzw. selbst zur Messung die Parameter zu übertragen. Der Bildschirminhalt wird vom PC Programm erstellt. Während Messungen ist der tinySA eingefroren. Wenn man am tinySA die Wasserfallanzeige zugeschaltet hat fiert die Sache ein.
The PC SW allows to remote control the tinySA from a PC. The tinySA screen is really small only 2.8". This is enough for a quick check but not fun for a longer analysis. The PC SW is available as well from the project WEB.

The PC SW offers to capture the settings from the tinySA as well as to download a new config. The graphic is calculated on the PC. During data transfer the tinySA freezes. If you have set waterfall display on the analyzer the connection freezes.

DfuSe
X

PC Programm mit einem 2m FM Signal

DfuSe

2 FM Signal

 
Dasa Signal für die obige Messung wurde über die Teleskopantenne am Schreibtisch empfangen. Die Sendeantenne war außerhalb des Raumes etwa 8 Meter weit weg. Das an- und abschwellende Signal in der Messgrafik oben ist eines der Kleinigkeiten die der tinySA falsch macht. Dämpft man das etwas ist das gleich weg.

The signal for the trace above was received via the telescope antenna on my desk. The send antenna was 8 meters away outside from my room. The up and down ramp in the signal picture above is one of the problems of the tinySA. If the signal is weaker the stuff disappears.

 
Nach der Inbetriebnahme sollte man das Gerät testen und kalibrieren.

Selbsttest

 Den Selbsttest findet man im CONFIG Menu. Dazu werden die Buchsen LOW und HIGH mit einem Kabel verbunden, dann kann man den Starten. Es sollten alle Prüfungen OK sein und mit grünem Text quittiert werden.
After initial use The device should be tested and calibrated.

Self Test

The self test can be triggered via the CONFIG menu. Just connect the LOW and HIGH connectors with one of the cables. All tests should pass wit a green conformation text.

Test
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fertiger Selbsttest

Test

Selbsttest

 

Kalibrierung

 Die Pegel Kalibrierung erfolgt auf ähnliche Weise wie zuvor. Mit verbundenen Buchsen LOW und HIGH vom CONFIG Menu aus aufgerufen..

Calibration

 The level calibration works in a similar way. With connected HIGH and LOW sockets start it from the CONFIG menu.

Calibration
X

erfolgreiche Kalibrierung

Calibration

Kalibrierung

 

Wie gut ist der tinySA?

 Selbstverständlich hat der kleine Kerl seine Grenzen. Man darf für das Geld kein Präzisionsgerät erwarten. Dennoch mit ein paar Überlegungen und Bedienungserfahrung kann man viel herausmessen. Ich habe ein Video gefunden das den tinySA mit einem hp Analyzer vergleicht. Und ein weiteres Video. Das hp Gerät stammt vermutlich aus den 1980'ern In den 90'ern wurde Agilent bzw Keysight abgespalten, daher muß das davor bebaut worden sein. In dem Vergleich schlägt sich die kleine Box ganz gut und kann sogar ein AM Signal besser darstellen als das Premiummessgerät. Sonst sind die Unterschiede überraschend gering.

Is it good?

 Of course that little box has its limits. You can't expect a pecision measurement tool for that money. Applying some knowledge in using it, it allows a lot to do. I found a video comparing the tinySA with a hp analyzer and another video. The hp box is definitely old back from the 1980'ies I guess. In the 90'ies Agilent was split off and later Keysight was founded. So it must be older as it is labeled hp. In a sequence it is able to see the AM modulation better than the premium box. Over all the limits are visible bit not so bad at all.
 

Was macht man mit einem Spektralanalysator?

 Ein Spektralanalysator erlaubt die Signalstärke auf verschiedenen Frequenzen gleichzeitig zu betrachten. Viele moderne Funkgeräte haben diese "Skope" Funktion die Ähnliches anzeigen und etwas später ist dann noch die Wasserfallanzeige auf Funkgeräten hinzugekommen. Genau diese Funktion aber für Messzwecke gedacht stellt ein Spektralanalysator dar. Neben der Anzeige der Grafik, erlaubt der Spektralanalysator auch Messwerte an bestimmten Stellen anzuzeigen.

Mit einem Spektralanalysator untersucht man ob es bei einer Aussendung neben dem gewünschten Signal auch noch Störungen gibt. Diese treten typischerweise bei ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz auf. Daher ist es für diesen Zweck nötig oberhalb des zu untersuchenden Signals noch was "sehen" zu können. Für 70cm sind die erreichbaren 960MHz durchaus sinnvoll.

What is a Spectrum Analyzer good for?

 A spectrum analyzer is used to display signal strength relative to frequencies. Many current HAM radios have scopes in their display. This shows similar information like a spectrum analyzer. As an extension to thome the waterfall display on radios shows that information from the past. A spectrum analyzer does exactly what modern radios do but offer exact measurement values as well.

A spectrum analyzer allows checking how good a signal is generated. Apart of the wanted signal unwanted ones are also generated. Filters should suppress that. A spectrum analyzer can be used to look for those disturbances which usually appear on multiplies of the ground frequency. So the possible 960MHz might be of interest to check a 70cm signal.


 

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published on: 2021 01 25