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［二〇二一年九月四日（2021/09/04）］
nanoVNA用検出輪　作成　　　to [(English) 1 turn loop detector]

先般購入した「nanoVNA」の、検出入力端をどうするかで迷っていたが、昔、送信機の出力を検出するのによく利用していた（低インピーダンスの）"ワンターン・コイル"を作ってみた。（図１）

（昔の）測定器の入力端は、高インピーダンス型が多かったので、「ミノムシ・クリップ」などで、ターゲットに、直接、あるいは小容量のコンデンサを介して触るのが普通だったが、今は、インピーダンスの違いがあるので、"検出・検知端子"に迷っていた。

最近の（ハイテク）新部品は、どうやら入力・出力インピーダンスを"50Ω"だと想定しているのではないかと思うのだが、今私が弄り始めている昔の"トランジスタ式無線機"などは、そんなに低インピーダンスな箇所は少ない。
だから、ここは一工夫が必要。

で、この「nanoVNA」の入力検出用として、（低インピーダンスの）「ワンターン・コイル」、および「ツーターン・コイル」を作ってみた。（図２［クリック］）
ターゲットとの接触は、"空中"という高インピーダンス媒体を介することになるので、直接接触で、どちらかが即死することも無かろう。

"ツーターン"は、検出感度を2倍に出来るかな？と、試しに作ってみたもの。
確かに、2倍にはなるようだが、信号強度をlogスケールで見ると、ピーク位置は殆ど変わらない（実は、少しだけ上がる）ので、"2倍"は気分的なモノだってこと。
つまり、"ワンターン"で十分なようだ。だが、"ツーターン"には、別の効用もある。それは、軽く"挟める"ことだ！

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＋＋＋　「nanoVNA」をスペクトラム・アナライザにする　＋＋＋

当初は、どうするのか良く分からなかったのだが、ネット上の情報や試行錯誤でやっている内に分かって来た。

「ポートS21」を入力に使って、「LOGMAG」にして、「STIMULUS」で「START」と「STOP」（必要なら「CENTER」）を決めてやれば、その間の信号を拾って表示してくれるようだ。
これらを、スタンドアロンで、備え付けの"スイッチ"でやろうとすると、なかなかに難しいが、"細ペン"でやれば、楽だ♪
まぁ、PCに繋いでやれば、もっと簡単だし、記録も採り易い。

試しに、信号発生器（Signal Generator）で50MHzを発振させて、その出力端の近くを、この「nanoVNA」＋「ワンターン・コイル」で探ってみた。（図４［クリック］）

無接触状態だが、50MHzの処で、綺麗にピークが出て来る。（図３）
（多分、スパンを広げれば、高調波も見ることが出来るだろうが、今は必要が無いので、広げていない）
だが、"ノイズ"が、-75dBもある！
これは私の机上が、ノイズだらけだってことらしい。（苦笑）

「nanoVNA」をスペクトラム・アナライザにする際に、この「ワンターン・コイル」は、十分役に立つようだ。

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［二〇二一年八月八日］
アンテナ・アナライザを、買って試した　　　to [(English) Buy Antena Analyzer]

私のような工作一辺倒の人間には、"ネットワーク・アナライザ"などは、難し過ぎて良く分からないと、ずっと敬遠していたのだが、あまりにも"自作アンテナ"の特性の把握が難しいのと、"アナライザ"が安価に手に入るようになって来たので、つい、買ってしまった。「NanoVNA（2.5" 50K～900MHz）」一式$32.63　￥３,７３７送料込み。（図１）
しかし、「M接栓/M型コネクタ」や「BNCコネクタ」しか扱って来なかった報いで、「SMAコネクタ」との接合ケーブルが必要になったので、買い足した。（￥１,３１０送料込み）

この「装置」の良い処は、局部発振器を内蔵しているので、"SWR"を測るのに送信機を使わなくても良いことだ。これは、（無線局免許の無い）今では、何よりも有難い！
しかし、画面が2.5インチ（？）では、屋外での操作が、相当難しいのではないか？と、今から心配中。
でも、机上でUSB接続で、PCを併用している分には、"SWR"などは、簡単に大きく描けるので、困ることはない。
昔に買った既製品の"垂直多バンド・アンテナ"（名前は忘れた）の例だが、やはり、Ham用の各チャネルでは、SWR≦3をクリアしているようだ。そして、"風化"によって大きく"劣化"しているようではないので、一安心。（図２［クリック］）

今の私は、未だ説明書を全部読んでいなくて、取り敢えず、"SWR"を測る方法だけで、済ましている。（User Guide）
今回は、確認中の現状をグラフにしてみた。

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＋＋＋　試作中の多巻きループ・アンテナ　＋＋＋

"アンテナの正しい原理"を良く知らないので、今までは、想像と推測と実験だけで、やらざるを得なかったが、これからは、手掛かりになるデータ（"SWR"など）が簡単に手に入るようになったので、思い付くことを片っ端から試みたい。z(^^;

先ず、HFアンテナを張る場所が広く取れないので、出来るだけコンパクトなものにしたいと思って、"多巻きループ"を試している。（図３）
その直径55cmは、手元にあった3㎜φのアルミ線を、丸く曲げたら、偶々この直径になったというだけの理由。
それに、これも手元にあった電話配線用の銅径1㎜φ被膜線が、ほぼ13m程あったので、それを添えて巻いて、その片側だけを使った。
両方を使うと、あまり好ましくない周波数特性になってしまうので、片方だけにしている。
また、バリコン（100PF）を並列に入れてみたが、これも、あまり　望ましくない特性になるだけなので、いずれ外してしまう予定。
給電点には、2本の1㎜φ線を、捩じったものを「リング・コアFT114-43」に、5回巻いた「ソータバラン」というのを入れてあるが、善し悪しは良く分からない。

その"ループアンテナもどき"の"SWR"を調べたら、14MHz、28MHzは"SWR"が低いが、7MHzや21MHzは良くない。（図４［クリック］）
これらが、なぜそうなっているのかが、分からないのだが、もしかしたら、この「nanoVNA」で改良方向が見いだせるかもしれないと、楽しみにして、工作に励んでいる。（笑）

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[2021/09/04]
nanoVNA 1 turn coil detector

I was wondering what to do with the detection input end of the recently purchased "nanoVNA" , but in the old days, it was often used to detect the output of the transmitter, I made the (low impedance) "one-turn coil". ( Fig.1 )

Since the input end of (old) measuring instruments was often of high impedance type, it was common to touch the target directly or through a small-capacity capacitor with a "bagworm clip" etc..
But nowaday , because there is a big difference in impedance, so it cann't use same style to old "detection terminal/probe".

I think the recent (high-tech) new parts seem to assume that the input/output impedance is "50Ω", but now I'm playing with it. There are few places with such low impedance in the old "transistor type radios" that I have begun now.
Therefore, some ingenuity is required here.

So, I made a (low impedance) "one-turn coil" and a "two-turn coil" for input detection of this "nanoVNA". (Fig.2 [click])
Contact with the target will be via a high impedance medium called "in the air", so neither will die instantly by direct touching.

Can "two-turn" double the detection sensitivity? I made it as a trial.
Certainly, it will be doubled, but it looks at the signal strength on the log scale, the peak position is almost the same (actually, it rises up a little), so "double" is a mood thing.
In other words, "one turn" seems to be enough. However, "two-turn" has another effect. It may be able to pinching the thin target!

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+++ Tried "nanoVNA" as a spectrum analyzer +++

At first, I wasn't sure what to do, but I learned with internet and found out through trial and error.

I used "Port S21" as an input, set it to "LOGMAG", and decide "START" and "STOP" ("CENTER" if necessary) with "STIMULUS", the signal between them will be picked up and displayed.
It's quite difficult to do those as stand-alone with the built-in "switch", but it's easy to do with a "stylus/touch pen" ♪
Well, when it connect to a PC, it's easier more and to keep records more.

As a test, I generated 50MHz with a signal generator oscillates, and searched it near the output end with this "nanoVNA" + "One Turn Coil". ( Fig. 4 [click] )

Although it is in a non-contact state, the peak appeared beautifully at 50MHz. (Fig.3)
(Maybe if I widen the span, I can see the harmonics, but I don't need it now, so I haven't widened it.)
However, "noise" is as high as -75dB!
This seems to mean that my desk is full of noise. (Bitter smile)

This "one-turn coil" seems to be useful enough to use the "nanoVNA" into a spectrum analyzer.

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[2012/08/08]
Antenna Analyzer , bought and tried

For a person like me who is devoted to hand-work only, I have always avoided "network analyzers" because they are too difficult to understand.
It's difficult graspe and analyze the characteristics of "self-made antennas" until now.
Nowaday, the "analyzers" have become available at low prices, so I just bought them. " NanoVNA (2.5" 50K-900MHz) "set $ 32.63 : \ 3,737 shipping included. ( Fig.1 )
However, as I had been dealing only with "M connector/M type" and "BNC connector" before days, I needed a connection cable with "SMA connector", so I bought more. (\ 1,310 including shipping)

The nice thing about this "device/NanoVNA" is that it has a built-in local oscillator so I don't have to use a transmitter to measure "SWR". This is more good than anything else now (because I have not the radio station license now)!
However, with a 2.5-inch (?) Screen, isn't it quite difficult to operate outdoors? I'm worried from now on.
However, since I can easily draw "SWR" etc. in a large size because I'm using a PC with a USB connection on my desk, there is no problem.
This is an example of an off-the-shelf "vertical multi-band antenna" (I forgot the name) that I bought a long time ago, but it seems that each channel for Ham still clears SWR <= 3. ... And it doesn't seem to be significantly "deteriorated" due to "weathering", so I'm relieved. ( Fig.2 [click] )

Right now, I haven't read all the instructions yet, and for the time being, I have measured the "SWR". (User Guide)
This time, I made a graph of the current situation for confirmation.

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+++ Multi-winding loop antenna under trial +++

I'm not familiar with the "correct principle of antennas", so until now I had to do it only by imagining, guessing, and experimenting, but from now on, I can easily get clues (such as "SWR"). Now that I'm in, I want to try everything I can think of. z(^^;

First of all, I can't get a lot of space to put the HF antenna, so I'm trying "multi-winding loop" to make it as compact as possible. (Fig.3)
The 55cm diameter is just because the 3mmφ aluminum wire that I had at hand was bent into a round shape and it happened to be this diameter.
Besides, there was a copper diameter 1mmφ coated wire for telephone wiring that I had at hand, which was about 13m(eters), so I winded it beside it and used only one line of it.
When I use both, it became a very unfavorable frequency response, so I used only one.
Also, I tried putting a variable condenser (100PF) in parallel, but this also only has less desirable characteristics, so I plan to remove it.
At the feeding point, I twisted two 1mmφ wires and winded into a "ring core FT114-43" with a "sort balun" wound five times. But I'm not sure if it's good or bad. I'll check after.

When I checked the "SWR" of the "loop antenna-like", the "SWR" was low at 14MHz and 28MHz, but not good at 7MHz and 21MHz. ( Fig.4 [click] )
I don't know why these are so, but I'm looking forward to working on it, hoping that this "NanoVNA" may find an improvement direction. (lol)

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