tinySA: تجزیه‌گر طیفی دستی کم‌هزینه با مولد سیگنال داخلی

بلاگ خبری

3 بازدید

۱۴۰۴-۰۹-۲۶

4 دقیقه

نویسنده: مریم میریان
درباره نویسنده: ---

tinySA یک تحلیل‌گر طیف (Spectrum Analyzer) و مولد سیگنال RF (Signal Generator) جیبی و ارزان برای عیب‌یابی RF، بازرسی سیگنال، شکار تداخل، تست فیلتر و اندازه‌گیری‌های آنتن است. سه مدل Basic، Ultra و Ultra+ دارد؛ مدل‌های Ultra تا 12GHz (به‌صورت هارمونیکی) را مشاهده می‌کنند، فریمور متن‌باز دارند، از USB-C، کالیبراسیون داخلی، مارکر/پیک، و کنترل USB CDC پشتیبانی می‌کنند و با احتیاط ورودی +10 dBm و 10 V DC عرضه می‌شوند.

tinySA چیست و چه کاربری‌هایی را پوشش می‌دهد؟

tinySA یک تحلیل‌گر طیف (Spectrum Analyzer) و مولد سیگنال RF (Signal Generator) دستی، کم‌حجم و مقرون‌به‌صرفه است که برای علاقه‌مندان، رادیوآماتورها، مدرسین و مهندسان طراحی شده است. این دستگاه برای عیب‌یابی RF، بازرسی سیگنال، شکار تداخل، تست فیلتر، اندازه‌گیری‌های مرتبط با آنتن و آموزش پایه RF هم در محیط و هم روی میزکار کاربرد دارد.

سری tinySA شامل مدل‌های tinySA Basic، tinySA Ultra و tinySA Ultra+ است که تفاوت آن‌ها عمدتاً در بازه فرکانسی و سطح کارایی است. tinySA Basic بازه 100kHz تا 350MHz را روی ورودی Low و حدود 960MHz را روی ورودی High پوشش می‌دهد؛ در حالی‌که مدل‌های Ultra و Ultra+ امکان مشاهده سیگنال‌ها تا 12GHz (در مد هارمونیکی) را فراهم می‌کنند. هر سه دستگاه با باتری داخلی قابل‌شارژ و USB-C کار می‌کنند، فریمور متن‌باز با امکان به‌روزرسانی دارند، تست داخلی و روال‌های کالیبراسیون، مارکر و تشخیص پیک، تنظیم بازه فرکانس و دامنه، و کنترل از طریق PC روی USB را ارائه می‌دهند. محدودیت‌های حفاظت ورودی برابر با +10 dBm و حداکثر 10 V DC است؛ برای سطوح بالاتر استفاده از اتنوآتور خارجی یا DC block توصیه می‌شود.

مشخصات tinySA

ویژگی	tinySA Basic	tinySA Ultra (ZS405)	tinySA Ultra+ (ZS406)	tinySA Ultra+ (ZS407)
MCU اصلی	STM32F072	STM32F303	STM32F303	STM32F303
ذخیره‌سازی	فقط از طریق PC روی USB	MicroSD Card Slot	MicroSD Card Slot	MicroSD Card Slot
نمایشگر	2.8″ TFT لمسی (320×240)	4.0″ TFT لمسی (480×320)	4.0″ TFT لمسی (480×320)	4.0″ TFT لمسی (480×320)
بازه فرکانسی (Analyzer)	Low: 100kHz–350MHz High: 240MHz–960MHz	Normal: 100kHz–800MHz Ultra: تا 5.3GHz؛ Harmonic ~10–12 GHz	Normal: 100kHz–900MHz Ultra: تا 5.4GHz؛ Harmonic ~10–12 GHz	Normal: 100kHz–900MHz Ultra: تا 7.3GHz؛ Harmonic ~10–12 GHz
فیلترهای RBW (Resolution Bandwidth)	2.6kHz – 640kHz	200Hz – 850kHz	200Hz – 850kHz	200Hz – 850kHz
نقاط اسکن	حداکثر 290	حداکثر 450	حداکثر 450	حداکثر 450
مولد سیگنال (سینوسی)	100kHz – 350MHz	100kHz – 800MHz	100kHz – 900MHz	100kHz – 900MHz
مولد سیگنال (مربعی)	240MHz – 960MHz	تا 4.4GHz	تا 6.3GHz	تا 6.3GHz
مولد سیگنال داخلی	N/A	تا 5.3GHz	تا 5.4GHz	تا 7.3GHz
نویز فاز (@30MHz، آفست 100kHz)	-98 dBc/Hz	-108 dBc/Hz	-108 dBc/Hz	-108 dBc/Hz
LNA (تقویت‌کننده کم‌نویز)	ندارد	20dB داخلی (قابل‌سوییچ)	20dB داخلی (قابل‌سوییچ)	20dB داخلی (قابل‌سوییچ)
اتنوآتور	0dB – 31dB (دستی/خودکار)	0dB – 31dB (Step Attenuator)	0dB – 31dB (Step Attenuator)	0dB – 31dB (Step Attenuator)
خروجی صوت	ندارد	جک هدفون 3.5mm	جک هدفون 3.5mm	جک هدفون 3.5mm
USB	USB-C (CDC Serial)	USB-C (CDC Serial)	USB-C (CDC Serial)	USB-C (CDC Serial)
توان/باتری	USB-C برای توان/شارژ حدود 2 ساعت (LiPo داخلی)	USB-C برای توان/شارژ حدود 2 ساعت (3000mAh)	USB-C برای توان/شارژ >3 ساعت (5000mAh)	USB-C برای توان/شارژ >3 ساعت (5000mAh)
ابعاد	54 × 85.5 × 11 mm	117 × 72 × 23 mm	117 × 72 × 23 mm	117 × 72 × 23 mm

✅نکته

جدول مقایسه رسمی را در ویکی tinySA ببینید تا جزئیات بیشتری از اختلاف‌های دقیق بین مدل‌ها به‌دست آورید.

نرم‌افزار، فریمور و اتصال به PC

فریمور tinySA کاملاً متن‌باز است، روی GitHub نگهداری می‌شود و توسعه فعال برای هر دو شاخه tinySA Basic و tinySA Ultra/Ultra+ دارد. بیلد با ابزارهای استاندارد GNU Arm Embedded یا از طریق Docker ممکن است و دستورالعمل‌ها و تارگت‌های جداگانه برای Basic و Ultra در مخزن موجود است.

برای به‌روزرسانی فریمور می‌توانید از STM32CubeProgrammer، dfu-util و اپ‌های GUI سازگار استفاده کنید. دستگاه را در حالت USB DFU قرار دهید و ایمیج‌های .bin یا .dfu را فلش کنید؛ روی ویکی tinySA مراحل رسمی و درایورها مستند شده‌اند. برای اتصال PC، دستگاه یک رابط USB CDC سریال اکسپوز می‌کند که کنترل از راه دور، استریم داده و کار با ابزارهای جانبی شخص ثالث مانند tinySASaver و سایر برنامه‌های میزبان را ممکن می‌سازد. جامعه کاربری، راهنماهای فنی و انتشار فریمور از طریق ویکی و فروم پشتیبانی انجام می‌شود.

tinySA Basic (چپ)، tinySA Ultra (وسط) و tinySA Ultra+ (راست)

نکات و ملاحظات کلیدی از ویکی

ورودی‌های RF – در tinySA Basic، مسیرهای سیگنال ورودی Low و High جدا هستند؛ ورودی Low برای حساسیت بهتر در فرکانس‌های پایین و ورودی High برای فرکانس‌های بالاتر و سیگنال‌های قوی‌تر بهینه شده است. در مدل‌های Ultra سوییچ داخلی نرم‌افزاری وجود دارد.
سرعت اسکن – tinySA اندازه‌گیری را به‌صورت اسویپ انجام می‌دهد (Real-time نیست). بنابراین اسپن‌های وسیع همراه با RBW باریک، اسکن را کند می‌کند و ممکن است گذراهای کوتاه از دست بروند.
دقت دامنه – مدل‌های Ultra تا فرکانس نامی مد Ultra (مثلاً 5.3GHz یا 7.3GHz) کالیبره سطح هستند. بالاتر از آن، مشاهده سیگنال تا حدود 12GHz ممکن است اما دقت دامنه تضمین نمی‌شود.
محدودیت‌های مولد سیگنال – مولد داخلی، خروجی‌های سینوسی و مربعی پایه با کنترل سطح محدود و هارمونیک‌های بالاتر فراهم می‌کند و جایگزین مولد RF کالیبره نیست.
نویز USB – اندازه‌گیری هنگام تغذیه از USB می‌تواند نویز یا اسپوریوس بیشتری نشان دهد؛ عملکرد با باتری معمولاً نتایج RF پاک‌تری می‌دهد.
در مدل‌های Ultra، LNA و اتنوآتور به‌صورت Mutual Exclusive هستند؛ هم‌زمان قابل‌فعال‌سازی نیستند.
فرکانس‌های بالاتر از محدوده Normal (عموماً بالای 800–900MHz) با میکسینگ هارمونیکی داخلی اندازه‌گیری می‌شوند که می‌تواند ایمیج یا «سیگنال‌های شبح» ایجاد کند؛ قرائت‌ها در مد Ultra با احتیاط تفسیر شوند.

مقایسه کوتاه با Red Pitaya

پیش‌تر درباره برد Red Pitaya و مدل Red Pitaya STEMlab 125-14 PRO Gen 2 نوشتیم که اسیلوسکوپ، تحلیل‌گر طیف و مولد موج را در یک دستگاه جمع‌وجور ترکیب می‌کند، اما معمولاً 3 تا 5 برابر گران‌تر از tinySA است؛ بنابراین tinySA برای سنجش‌ها و آزمایش‌های پایه RF گزینه‌ای بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر محسوب می‌شود.

Tiny-SA-Package-720x623

قیمت و محل خرید

سری tinySA روی Amazon با بازه قیمتی حدود $57.76 برای مدل Basic و $260.99 برای مدل Ultra عرضه می‌شود. همچنین در فروشگاه AliExpress برند Zeenko، tinySA Basic حدود $49، مدل tinySA Ultra ZS-405 حدود $139، مدل ZS-406 تقریباً $138 و مدل کامل ZS-407 حدود $178 قیمت دارد. قیمت‌های AliExpress پیش از مالیات و هزینه ارسال هستند. لینک‌های رسمی از بخش «Where to buy» در ویکی tinySA انتخاب شده‌اند؛ در آنجا فروشندگان دیگر و راهنمای پرهیز از کلون‌های بی‌کیفیت هم فهرست شده‌اند.

اطلاعات