少し前に話題になった手のひらサイズの格安スペアナtinySA1。 懇意にしているメーカーの方が使っているのを見せていただき、自分も欲しくなって手に入れました。
我々の研究では、それなりに高性能なスペアナが必要となる測定とは別に、適当な性能のスペアナで十分な用途（位相同期のモニタなど）も多く、そういった用途にちょうど良いのではないかと思います。 特に、遠隔地に置く装置の位相同期モニタにはいろいろ事務的な面でも都合がよいだろうと思っています。
ここでは、tinySAのPC制御法について簡単にまとめます。
更新履歴
- 2025-03-23
- LabVIEW VIをGitHubリポジトリに追加
tinySA概要
tinySA Ultraの仕様は以下の通り。
- サイズ: 74 mm x 123 mm x 23 mm
- 周波数範囲: 100 kHz-800 MHz, (Ultra mode 6 GHz)
- RBW: 200 Hz-850 kHz
- ディスプレイ: 4 inch TFT (480x320)
- USBインターフェイス: USB type-C
- カードスロット: microSD
- オーディオ出力: 3.5 mmプラグ端子
- 電源: USB 5V, バッテリ（2時間）
詳細情報は公式サイトを参照してください。
PCとの接続
tinySA側の設定
メニューを開いて [CONFIG] > [MORE] > [CONNECTION] で設定可能。
- [USB]を選択
- [SERIAL SPEED]でbaud rateを設定（初期設定は115200）
ホスト側の設定
tinySAをPCにUSB接続すると、シリアルポートとして認識される。 COM番号を確認してシリアルポート（のbaud rate）を設定する。
tinySAのコマンド制御
tinySAの制御コマンドは公式サイトを参照してください。
通信時の注意点は以下の通り。
- tinySAとの書き込み/読み取りは、終端文字LF (
\r\n) - 読み取り文字列が複数行にわたる場合は、各行末に終端文字を持つ
- 最終行は
ch>で終わる。ch>は半角スペースで終わっており、その後ろには終端文字はない。
以下、代表的なコマンドの解説です。
rbw
RBWを設定します。
使用法:
rbw {value}\r\n{value}: RBWの値。autoか3-600の数値（kHz単位）を入力
応答:
rbw {value}\r\n ch>ch>は半角スペースで終わっており、その後ろには終端文字はない
resume
tinySAの掃引を再開します。
使用法:
resume\r\n応答:
resume\r\n ch>ch>は半角スペースで終わっており、その後ろには終端文字はない
frequencies
最後の掃引で使った周波数軸の値を出力します。
使用法:
frequencies\r\n応答:
frequencies\r\n f[0]\r\n f[1]\r\n f[2]\r\n ... ch>f[n]: 周波数配列 （Hz単位）ch>は半角スペースで終わっており、その後ろには終端文字はない
scanraw
掃引を実行し、バイナリデータを出力します。後述するscanのようにデータ転送の失敗がなく、hopのように遅くないので、PCでのデータ取得には最も適しています。
使用法:
scanraw {start(Hz)} {stop(Hz)} [points] [option]\r\n{start(Hz)}: 開始周波数（Hz単位）。500k,10Mなど接頭辞も使える。{stop(Hz)}: 停止周波数（Hz単位）[points]: データ点数[option]: 出力データに合わせて以下の和を入力する。1: buffered, 2: continuous。今のところ効果がよく分からず、0にしている。
応答例:
scanraw {start(Hz)} {stop(Hz)} [points] 0\r\n {x[MSB0][LSB0]x[MSB1][LSB1]x[MSB2][LSB2]...}ch>- 出力データ文字列は
{}で囲まれており、その後ch>で終わる ch>は半角スペースで終わっており、その後ろには終端文字はない{}の中の各データ点はx[MSBn][LSBn]の繰り返しで表される[MSBn]: n番目データの最上位バイト[LSBn]: n番目データの最下位バイトxを区切り文字にして2バイトのデータをリトルエディアン2形式で表現している
- 出力データ文字列は
2バイトデータを符号なし整数で表示したものをdとすると、測定値y（dBm単位）は以下のように計算できる
y = d/32 - 128 # for tinySA y = d/32 - 172 # for tinySA Ultra
scan
掃引を実行し、オプションで測定データを出力します。
使用法:
scan {start(Hz)} {stop(Hz)} [points] [outmask]\r\n{start(Hz)}: 開始周波数（Hz単位）。500k,10Mなど接頭辞も使える。{stop(Hz)}: 停止周波数（Hz単位）[points]: データ点数（Ultraの場合、最大450）[outmask]: 出力したいデータに合わせて以下の和を入力する。1: 周波数, 2: 測定値, 4: 保存値。周波数と測定値の場合は3。
応答例:
scan {start(Hz)} {stop(Hz)} [points] 3\r\n f[0] y[0] 0.000000000\r\n f[1] y[1] 0.000000000\r\n f[2] y[2] 0.000000000\r\n ... ch>f[n]: 周波数配列（Hz単位）y[n]: 測定値配列（dBm単位）- なぜか
y[n]の隣に0.000000000が並ぶ。理由不明。 ch>は半角スペースで終わっており、その後ろには終端文字はない
scanでデータを取得すると、下図のように取得に失敗するデータ点があるので、PCでのデータ取得には使えません。
hop (Ultraのみ)
設定した周波数における信号レベルを測定し、出力します。scanの上位版と思えば良いです。ただし、scan, scanrawに比べて読み出しに時間がかかります。
使用法:
hop {start(Hz)} {stop(Hz)} {step(Hz) | points} [outmask]\r\n{start(Hz)}: 開始周波数（Hz単位）。500k,10Mなど接頭辞も使える。{stop(Hz)}: 停止周波数（Hz単位）{step(HZ) | points}: ステップ周波数（Hz単位）またはデータ点数を入力。数値が450以下の場合はデータ点数と認識され、450を超えるとステップ周波数と認識される。[outmask]: 出力したいデータに合わせて以下の和を入力する。1: 周波数, 2: 測定値。
応答例:
hop {start(Hz)} {stop(Hz)} 450 3\r\n f[0] y[0]\r\n f[1] y[1]\r\n f[2] y[2]\r\n ... ch>f[n]: 周波数配列（Hz単位）y[n]: 測定値配列（dBm単位）ch>は半角スペースで終わっており、その後ろには終端文字はない
tinySAのLabVIEW VI
最低限のデータ取得動作ができるようにVIを作ってみました。 GitHubにアップしていますので、興味のある方はご利用ください。