(tr)uSDX tuning process

หลังจากประกอบเสร็จแล้ว เรามาตั้งความถี่ ออกอากาศให้ตรงก่อน ต้องมีตัวช่วยคืออุปกรณ์รับสัญญาณที่แม่นยำ เช่น เครื่องวิทยุมาตรฐาน ICOM IC7300 ,เครื่องวัดความถี่ , อุปกรณ์รับคลื่นวิทยุ RTL-SDR or RSP1 

ต่อไฟ 12 volt
ต่อ Dummy LOAD เข้ากับ (tr)uSDX
ตั้งความถี่ 14.060 MHz Mode CW
กดปุ่ม PTT อ่านค่าที่เครื่องวัด

ถ้าไม่ตรงจะต้องปรับแต่งค่า กดปุ่ม Menu เลื่อนไป รายการที่ 8.3 Ref freq ความถี่อ้างอิงเริ่มต้นที่ 27,000,000
ปรับค่าจนเครื่องวัดอ่านค่าได้ 14.060 MHz
สรุปได้ปรับค่า Ref freq ที่ 26,997,550 ซึ่งแต่ละเครื่องจะไม่เหมือนกัน

ปัญหาที่พบ Dummy LOAD ทำหน้าที่ได้ดีมาก ไม่มีคลื่นแพร่กระจายออกมาเลย แม้จะใช้ Probe ของเครื่องวัดความถี่ ไปวางไว้ใกล้ๆ สุดท้ายจึงต้อง วัดโดย ต่อ Atenuator มาจาก Dummy LOAD  ส่วนการวัดโดย อุปกรณ์รับคลื่นวิทยุ RTL-SDR ไม่มีอะไรขึ้นมาเช่นกัน คาดว่า จะต้องต่อ สายอากาศ ให้ RTL-SDR และสายอากาศอีกต้น ต่อเข้า (tr)uSDX จึงจะวัดค่าได้


ปรับ Notch Filter ไม่ให้ความถี่ Harmonic ที่ 2 แพร่กระจายออกไปมาก 

การปรับในขั้นตอนนี้ ต้องใช้ Nano VNA เป็นตัวช่วย ถ้าไม่มีก็ ปรับลวดบนToriod ให้ใกล้เคียงกับรูป

พยายามหาข้อมูลในการออกแบบ LPF ชุดนี้ ว่าเขากำหนดความถี่ไว้เท่าไร แต่ยังหาไม่เจอ เลยขอเอาความถี่ center ในแต่ละย่าน ของ bandplan thai มาอ้างอิง

Freq(MHz)    Center(MHz)    Harmonic2(MHz)
3.5-3.6           3.55                7.1
7.0-7.2           7.1                  14.2
14.0-14.35     14.175             28.35
21.0-21.45     21.225             42.45
28.0-29.7       28.85               57.7

Freq(MHz)    Center(MHz)    Harmonic2(MHz)
3.5-3.6           3.55                7.1
ปรับ L52


Freq(MHz)    Center(MHz)    Harmonic2(MHz)
7.0-7.2           7.1                  14.2
ปรับ L42  


Freq(MHz)    Center(MHz)    Harmonic2(MHz)
14.0-14.35     14.175             28.35
ปรับ L32


Freq(MHz)    Center(MHz)    Harmonic2(MHz)
21.0-21.45     21.225             42.45
ปรับ L22


Freq(MHz)    Center(MHz)    Harmonic2(MHz)
28.0-29.7       28.85               57.7
ปรับ L12
 




ปรับแต่งค่า Efficiency % ที่แสดงบนจอ  

ต่อไฟ 12 volt
(tr)uSDX ตั้ง Mode CW
ต่อ WattMeter และ Dummy LOAD เข้ากับ (tr)uSDX
ต่อ AmMeter วัดกระแส อนุกรมกับ (tr)uSDX
สำหรับ Hi และ Classic RF Board DL2MAN แนะนำให้ตั้ง PA Bias Max (menu 8.2) =160
เปลียนการแสดงผลของ Menu 1.13 SWR Meter เป็น PWR-EFF
อ่านค่ากระแสตอน รับ
กดปุ่ม PTT อ่านค่ากระแสตอน ส่ง  อ่านค่า PWR และ EFF บนหน้าจอ(tr)uSDX อ่านค่า WattMeter

Freq(MHz)    Irx        Itx    Pmeter(w)    PWR&EFF
3.5               0.05     0.69    6                5.2 & 65.5%
คำนวน (Itx-Irx)x12v=watt-input , (Pmeter/watt-input)x100=
Efficiency %
(0.69-0.05)x12=7.68w , (6/7.68)x100=78.1%

Freq(MHz)    Irx        Itx    Pmeter(w)    PWR&EFF
7                 0.05     0.49    4                3.6 & 66.5%
(0.49-0.05)x12=5.28w , (4/5.28)x100=75.7%

Freq(MHz)    Irx        Itx    Pmeter(w)    PWR&EFF
14               0.05     0.47    3.5             3.2 & 69.3%
(0.47-0.05)x12=5.04w , (3.5/5.04)x100=69.3%

Freq(MHz)    Irx        Itx    Pmeter(w)    PWR&EFF
21               0.06     0.92    5.2             4.7 & 44%
(0.92-0.06)x12=10.32w , (5.2/10.32)x100=50.3%

Freq(MHz)    Irx        Itx    Pmeter(w)    PWR&EFF
28               0.06     0.79    4.5             3.8 & 43%
(0.79-0.06)x12=8.76w , (4.5/8.76)x100=51.3%

ปรับค่า Rshunt menu 8.6 ให้แสดงค่า EFF%ที่หน้าจอ ใกล้เคียงกับที่คำนวนได้ ทั้ง 5 ย่านความถี่
แต่ละเครื่องไม่เท่ากัน เครื่องนี้ ตั้งค่า 21
 

หลังปรับ Rshunt  PWR และ EFF บนหน้าจอ(tr)uSDX แสดงดังนี้
Freq(MHz)    PWR(w)      EFF%
3.5                5.5            78
7                   3.7            78
14                 3.2            68
21                 4.5            51
28                 4.0            52

ปรับค่า Lx1 ให้ค่า Efficiency % อยู่ระหว่าง 70%-75% สำหรับ Hi และ Classic RF Board และ PowerOutput ไม่มากจนเกินไป
Freq(MHz)    ปรับ L    PWR(w)      EFF%
3.5               L51        5.1            75
7                  L41        3.6            77
14                L31        3.1            69
21                L21        4.2            60
28                L11        3.6            54

L51,L41,L31,L21 ปรับลวดให้กระจาย ไปทั้งToriod
L11
ปรับลวดให้ ไปรวมอยู่ด้านบนของToriod ตามรูป

 

(tr)uSDX - Tuning the RF Section for Output Power  youtube by DL2MAN
(tr)uSDX - how to calibrate frequency 
youtube by DL2MAN
(tr)uSDX - ทดสอบเครื่อง ด้านส่ง ด้านรับ
(tr)uSDX - power, efficiency and filter optimisation
(tr)uSDX - Alternative Band Setups available 
(tr)uSDX - R Shunt value setting
(tr)uSDX - (Classic band) kit build testing after alignment of RF board ค่า EFF ดีมาก เข้าดู vdo อื่นๆ พบว่า เปลี่ยนค่า LC ทุกband
Calibrate frequency of (tr)usdx ham radio with no equipment whatsoever
tr uSDX frequency calibration
(tr)uSDX frequency adjustment  
wrong coil info on Ebay classic band kit L31, 32 and 21 should instead be 9, 6 and 6 turns
Tuning filters with a NanoVNA  ทำให้ได้ 5W และ >70% ก่อน แล้วค่อยปรับ notch 2nd harmonic
Frequency Alignment 
Suggested Mod of T2 for Efficiency Improvement 



(tr)uSDX

uSDX Project เริ่มต้นจากการปรับปรุง QCX ซึ่งเดิม เป็นเครื่องรับส่งเฉพาะ mode cw เท่านั้น ได้มีการแก้ไข hardware และเขียน software ให้สามารถใช้งานใน  mode ssb am fm cw ในปี 2019 ได้มีการพัฒนาไปหลายแนวทาง แต่ที่เด่นๆ มีนักวิทยุสมัครเล่น นำไปใช้งานมี 2 รูปแบบ


1.(tr)uSDX โดย DL2MAN ออกแบบให้มีขนาดเล็ก ขนาดกว้างยาว เท่าบัตรเครดิต แบ่งเป็น 2 ส่วน Mainboard และ RF board ใช้อุปกรณ์ R C ชนิด SMD เป็น Mulitmode QRP Transceiver 5-Band


2.uSDX Transceiver โดย WB2CBA  เริ่มต้น ออกแบบให้ทุกอย่างรวมกันใน 1 board ขนาด 10x10cm จากนั้นมีการพัฒนาออกมา 3-4 รูปแบบ ใช้อุปกรณ์ R C แบบดั้งเดิม เป็นตัวๆ ประกอบเองได้ง่าย

ต้นปี 2022  DL2MAN และ PE1NNZ ได้ออก (tr)uSDX มาให้ทดลองใช้กัน ในช่วงแรกจะเป็นการรวมกลุ่มกันสั่งซื้อ PC Board ที่ประกอบอุปกรณ์ smd มาเกือบครบสมบูรณ์ มา DIY กัน มีนักวิทยุสมัครเล่นในยุโรป และอเมริกา สนใจกันหลายกลุ่ม  พอถึงกลางปี 2022 เริ่มมี Official Supplier ใน AliExpress , eBay , Amazon (US) ซึ่งทำเป็นชุดคิท ออกมาจำหน่าย ราคาชุดประกอบสำเร็จพร้อม case 4,657 บาท ราคาชุดคิทไม่มี case 2,898 ก็ถือว่าราคาสูงพอสมควร แต่ถ้ารอได้ จะมีช่วงลดราคา ชุดคิทอาจจะเหลือ 2,300 บาท case เปล่าๆ 500 บาท  ชุดประกอบสำเร็จพร้อม case อาจจะเหลือ 4,000 บาท




(tr)uSDX ชุดคิทมีกี่แบบ ได้อะไรมาบ้าง

Classical Bands Kits ได้ Mainboard + RF board Classical Bands 10m 15m 20m 40m 80m
Hi Bands Kits ได้ Mainboard + RF board Hi Bands 10m 12m 15m 17m 20m
และยังมี RF board Lo Bands 20m 30m 40m 60m 80m แยกขายอีกด้วย
Mainboard จะมี SerialNumber แจ้งมาด้วย จดบันทึกไว้ เวลา up firmware จะต้องใช้
ชุดประกอบสำเร็จพร้อม case มีเฉพาะ Lo Bands 20m 30m 40m 60m 80m

ตัวอย่างชุดคิท Classical Bands

 






แกน toroid ระวังอย่าให้หล่น อาจจะแตกได้ง่ายๆ ในชุดคิท ให้มาเกิน

อ่าน คู่มือการประกอบเครื่อง หลายๆรอบ ต้องทำความเข้าใจเรื่องการพันลวดบนแกน toroid ให้ดี vdo นาที 22.50

เริ่มประกอบ Mainboard 


 เริ่มจาก ไมค์ ตัวเล็กๆก่อน ดูขั้วให้ดีนะครับ มีขั้วบวกเขียนไว้ที่ไมค์ ใส่ลงตรงลูกศรีชี้

อุปกรณ์ถัดไปตามลำดับความสูง จากซ้ายมาขวา มาถึงจอแสดงผล ต้องดัดแปลงก่อน ตอนประกอบใส่แหวนรองสีขาว และชุดน๊อตพลาสติก ความสูงของจอจะอยู่ระดับเดียวกับ แจ๊คไมค์

อุปกรณ์ รองสุดท้ายที่จะประกอบคือ ซีเล็คเตอร์ ให้ตัดเขี้ยว ออกก่อน

ประกอบ Mainboard เรียบร้อยแล้ว

ประกอบ RF Board

เริ่มจาก relay 5 ตัว  ส่วนที่ใช้เวลานานสุดคือ พันคอยล์ toroid

L11 พัน 5 รอบ L12 พัน 4 รอบ พันเสร็จให้ยืดทองแดงให้เต็มวง

ประกอบเสร็จลองป้อนไฟ ไม่มีปัญหาอะไร ค่าต่างๆ ถูกกำหนดไว้เรียบร้อยแล้ว ลองเช็คค่า โดยกดปุ่ม menu แล้วเลื่อนไป menu 8.7 LPF Config ดูค่า RF board ว่าเป็นตามที่เราจัดหามาหรือไม่ Lo , Hi , Classic

ให้ firmware ล่าสุดมาด้วย

อุปกรณ์ที่เหลือ ลวดทองแดงไม่ต้องกังวล พันได้ตามสบาย เหลืออีกเยอะ

Case สั่งมาพร้อมกันก็ดีครับ

 


ถ้ามีประสบการณ์ในการประกอบอุปกรณ์อีเล็กทรอนิกส์มาแล้ว ชุดคิท HI Bands , Classical Bands ก็เป็นทางเลือกราคาย่อมเยาว์ ตอนประกอบ มือสั่นมากมาย  แต่ยังไม่จบแค่นี้ ต้องมีการปรับแต่งค่าอีก

ถ้าจับหัวแร้งแล้วมือสั่น  ชุดประกอบสำเร็จดีกว่า พร้อมใช้เลย แพงกว่านิดหน่อย

KE4EST บอกว่า ข้อผิดผลาดในการประกอบคือ ขูดน้ำยาอาบลวดทองแดงไม่หมด ทำให้บัดกรีไม่ติด


NanoVNA-H upgrade firmware

NanoVNA-H ที่ซื้อมา firmware เป็นเวอร์ชั่น 1.1 อันที่จริงเครื่องก็ทำงาน วัดค่าได้ปกติ  แต่ถ้าอยากได้ฟังก์ชั่นอะไรใหม่ๆ ก็ต้อง up firmware ปัจจุบันเดือน 11 ปี 2023 เป็นเวอร์ชั่น 1.2.20

คำแนะนำการ upgrade เว็บ nanovna.com   หรือจะดูจาก youtube ก็ได้ อธิบายได้ละเอียดดี

วิธีดูเวอร์ชั่น ใน NanoVNA

MAINMENU <> CONFIG <> VERSION


download software DFU และติดตั้ง
https://www.st.com/en/development-tools/stsw-stm32080.html?s_searchtype=keyword  
ต้องลงทะเบียน อีเมล์ ก่อน แล้วเปิดอีเมล์ เพื่อ download

ถ้าไม่อยากลงทะเบียน ไป download ได้ที่
http://data.georadis.com/data/d230av2/upgrade/  
ไฟล์ชื่อ DfuSe_Demo_V3.0.6_Setup.exe

download firmware
https://github.com/DiSlord/NanoVNA-D/releases
1.2.20 เป็นเวอร์ชั่นล่าสุด ณ.เดือน 11 ปี 2023 


เปิดโปรแกรม

เสียบสาย USB จาก NanoVNA เข้าคอมพิวเตอร์

ที่ NanoVNA เข้าเมนู  MAINMENU <> CONFIG <>DFU <> RESET AND ENTER DFU หน้าจอจะไม่แสดงอะไร เพราะว่าเข้าสู่โหมด DFU

ถ้าโปรแกรมมองเห็น NanoVNA จะขึ้นเป็นแบบนี้  ถ้าไม่เห็นต้อง update driver ก่อน

คลิก Choose เลือกไฟล์ firmware 

ไฟล์พร้อมแล้ว คลิก Upgrade

มีการเตือน คลิก Yes


Upgrade สำเร็จ ไปดูเวอร์ชั่น ใน NanoVNA


วัดค่าLoss Coaxial ด้วย Nano VNA

ถึงแม้ว่าเราจะสามารถคำนวณค่า loss ของสาย Coaxial ได้จาก spec ของสายว่า loss กี่ db ต่อ 100 เมตร ( db/100m) 

แต่การวัดค่า loss ด้วยเครื่องมือ จะทำให้เราทราบค่าที่แท้จริง ว่าสายที่เข้าหัวคอนเน็คเตอร์ แล้วนั้นมีค่า loss โดยรวมเท่าไร

เริ่มต้นต่อสายให้เรียบร้อย  แล้วทำการ Reset Nano VNA ก่อน อ่านบทความก่อนหน้านี้



เลือกค่า Trace เป็น S21 LOGMAG

ใช้ pick หรือ stylus ที่แถมมากับเครื่อง แตะที่หน้าจอจะขึ้น เมนู

คลิกเมนู DISPLAY <> TRACE <> คลิก TRACE0  2ครั้ง สังเกตุเส้นเหลืองจะหายไป  ทำเหมือนกันกับ TRACE2 TRACE3  ให้คงเหลือ TRACE1  <> คลิก STORE TRACE


 

ตั้งค่าย่านที่ต้องการวัด 144MHz - 147MHz

CALIBRATE เครื่อง พร้อมสายนำสัญญาณ

คลิก   CALIBRATE <> CALIBRATE <> คอนเน็คเตอร์ ปลายสายปล่อยลอยๆ ไว้ <> คลิก OPEN

ทำตามขั้นตอน  CALIBRATE  OPEN <> SHORT <> LOAD <> ISOLN ก่อนจะทำ THRU เชื่อมสายทั้งสองเส้นเข้าด้วยกัน <> แล้วคลิกที่ DONE จบการ CALIBRATE   แล้วคลิกที่ SAVE 0 บันทึกค่าไว้

สังเกตุค่า db ที่วงกลมไว้ จะมีค่าใกล้เคียง 0 db

ต่อสายเข้ากับ สายนำสัญญาณที่ต้องการวัดค่า loss จะแสดงค่าออกมา

สายที่นำมาทดสอบวัด เป็น RG-58/U ยาว 5 เมตร 

RG–58 ยาว 100 เมตร ความถี่ 145 MHz สูญเสีย = 18.6 dB  ยาว 5 เมตร สูญเสีย = (5/100) x 18.6 = 0.93 dB (-0.93)