ポケットサイズ フィルター テスター
（TETE-1902 ハムフェア 2019 仕様）
仕様）
取扱説明書

2019/06
2019/06/24

7L4WVU１．はじめに本装置は、私、7L4WVU が趣味の範囲で設計製作したポケットに入る小型軽量のフィルターテスターで、アマチュアの皆様に頒布するものです
プリント基板サイズは、５ｘ５ｃｍと小型ですが、マイコン、PLL、ヘテロダイン式の DSP 受
信レベル検出回路を搭載しており、スペアナ+トラッキングジェネレーターを使って測定していたようなフィルター素子の周波数特性がみられるように工夫しています。

また、外部にリターンロスブリッジを接続することでアンテナアナライザーとしても使用でき、1kHz ステップで周波数が設定可能なため簡易信号発生器（レベル可変が必要なときは外部アッテネータが必要）としてもご利用頂けます。

＜主な用途＞
用途＞● LPF,HPF の周波数特性● 水晶フィルター
水晶フィルター、フィルター、セラミックフィルターなどのセラミックフィルターなどの周波数特性などの周波数特性● 水晶単体特性● 超音波振動子（超音波振動子（BLT 等）のような数のような数 10kHz という低という低い周波数の周波数の素子の素子の特性● ＲＦ信号
ＲＦ信号発生器
信号発生器● ＲＦレベル
ＲＦレベル計
レベル計＜ご使用にあたっての使用にあたっての注意事項
にあたっての注意事項＞
注意事項＞●ケースはケースは、自作品のため自作品のため加工のため加工の加工の時の傷、ズレ等ズレ等があります。
あります。
● USB 充電コネクタ）もので使用
充電コネクタはコネクタは手持ちの手持ちの（ちの（DAISO）もので使用できることを使用できることを確認できることを確認していますが確認していますが、していますが、サイズが異なるときはごるときはご自分で自分で穴加工、穴加工、または、または、小型の小型のコネクタのコネクタの購入をお購入をお願をお願いします。
いします。

● 回路図、回路図、プログラムはプログラムは公開されません
公開されません。
されません。

● 万一の万一の取扱や取扱や保管中での保管中での事故での事故や事故や損失が損失が生じた場合
じた場合でも場合でも、でも、当方は当方は一切責任を一切責任を負いません。
いません。

● 今後、改良プログラム改良プログラムがプログラムができたとしても本機できたとしても本機の本機のアップグレード対応
アップグレード対応はありません
対応はありません。
はありません。

● 本機の本機の修理は修理は困難ですので困難ですので故ですので故障対応はありません
対応はありません。
はありません。

●インピーダンスがインピーダンスが５０Ω
５０Ωでないコモンモードフィルター
でないコモンモードフィルターのコモンモードフィルターの測定には測定には対応には対応していません
対応していません。
していません。

２．概要

系統は下図のようになります。

発振器とスーパーヘテロダイン受信部から構成される通過ロス計です。
本機は検出信号レベルを IF 帯に周波数変換して DSP でレベル検出を行いｄB 表示するものです。

信号発振器は、SI5351 PLL を用いています。この PLL は高い周波数まで発振可能ですが、高調波レベルが高く、そのまま信号源に使って従来のダイオード検波を行うと大きな誤差を生じる問題があります。

本装置は、レベル検出部に受信機と同じ構成で周波数選択性を持たすことで目的周波数のレベルのみ精度よく表示できると考えて問題点を解決しています。
装置の構成としては、複雑になりコストアップとなりますが、チップ部品と DSP を使ったコンパクトな装置として設計開発しました。

３．仕様
・信号発生、受信周波数：

10kHz～100MHz （周波数精度は、90MHz で 500Hz 以内）

・信号発生レベル：約 0dm、周波数 SPAN を 100 等分したステップ毎に周波数を発生（★レベル校正：フル充電＆50MHz 設定時、入出力端子を短絡してロス 0dB に設定）

・受信方式：スーパーヘテロダイン方式、中間周波数 10.7MHz（セラミックフィルター内蔵）

・最大入力レベル：００ｄBm（過大入力で過大入力で故障となりますので故障となりますので注意願となりますので注意願います注意願います）
います）

・周波数切替ステップ：10MHｚ（最初のみ）→1MHｚ→100kHz→10kHz→１kHｚ→1MHzにもどる
・表示 SPAN

100kHz→50kHz→：100MHz→ 50MHz→10kHz→5kHz→10MHz→1kHz →5MHz→ 1MHz→0kHz（レベル測定用）→500kHz→10MHz にもどる。以降、繰り返し・レベル表示範囲：0～-60dB（DSP のクロック周波数の 32.7kHz と IF の 10.7MHz 付近はレベル誤差が生じます。また、基板のアイソレーション特性により、75 メガ付近はアイソレーションが 40dB と悪くなっています。１－１００MHｚのアイソレーションは、大体、表紙の写真の通りです）

・ 入出力コネクタ：SMA
・ 入出力インピーダンス５０Ω

・消費電流：100mA 以下（新品時はバッテリーフル充電で５時間程度）
・充電池：リチウムポリマー電池

500mAH。バッテリー電圧表示付

・充電表示（充電中：赤、充電完了：青色 LED 点灯）

・マイコン

arduino nano 3.3V / 8MHz

・PLL：Si5351

clock

２５または２７MHｚ

・受信信号確認 LED・各のスイープ時間：約 15 秒（下端の周波数からＳＰＡＮ上限まで、１００ポイント測定表示した後で、2 秒停止してから画面クリア。以後、繰り返し）
・表示部：OLED ディスプレイ（128x64 ドット）、イエローとブルーの 2 色表示
・外部からスマホ用の５V 充電器＋マイクロ USB インタフェースを使用して充電する（本セットには外部充電器、マイクロ USB インタフェースケーブルは付属しておりません）

・ 重量９０ｇ

●押しボタンＳＷ：周波数 STEP 切替

４．外観、外観、各操作部

10MH ｚ （ 最 初 の み ） → 1MH ｚ →100kHz→10kHz→１kHｚ→10MHz に各部の名称と機能です

もどる
信号入力
信号出力。約SMA

0dBm。SMA●エンコーダー→ＣＦ周波数設定

OLED 液晶
電源スイッチ

信 号 受 信LEDUSB 充電端子
５Ｖ● ＳＰＡＮ切替
100MHz→ 50MHz→→

1MHz →50kHz→

10MHz→

500kHz →10kHz→

5kHz→

5MHz

100kHz →1kHz→0kHz（レベル測定用）→ 10MHz にもどる

５．操作方法●電源投入時は、１－１００ＭＨｚのフルスパンとなっています。すなわち、ＣＦ（センター周波数）５０ＭＨｚ、ＳＰＡＮ１００ＭＨｚ。このとき、周波数ダイアルをまわしてもＣＦは変化しません（例えばＣＦが４９ＭＨｚとかになるとマイナス側が０ＭＨｚ以下でＰＬＬレンジ外となるためです）●ＣＦを目的周波数に合わせるには、まずＳＰＡＮを狭くします。例えばＣＦを７ＭＨｚにしたい場合、ＳＰＡＮは上下限で PLL レンジを超えないように１０ＭＨｚ以下にする必要があります。（ＣＦが３．５ＭＨｚの場合は、ＳＰＡＮを１ＭＨｚ以下に設定します）●下のように２５ＭＨｚに合わせるには、①ＳＰＡＮを１０ＭＨｚにする。②ダイアルを回して（初期ＳＴＥＰは１０ＭＨｚ）なので、３０ＭＨｚか２０ＭＨｚに合わせる。③ダイアルをＰＵＳＨしてＳＴＥＰを１ＭＨｚに変更して２５ＭＨｚにする。④さらにＳＴＥＰ変更でＣＦは１ｋＨｚ単位で合わせることができます。
●エンコーダー→ＣＦ周波数設定●押しボタンＳＷ：→周波数 STEP 切替損失レベル

リチウムポリマｄＢー電池の電圧周波数。ＣＦを０として、SPAN を＋－
100 ポイント分割●特定の周波数で、レベルを連続で見たい場合（例えば、ある周波数でフィルターを調整して最良点を探りたいときなど）は、ＳＰＡＮスイッチを何度か押してＳＰＡＮを０ｋＨｚとしてください。このとき、表示は下のようにＣＦでのレベルはバーグラフとなり、ｄＢで読み取ることができます

ｄＢ直読モード

ＳＰＡＮ
０ｋＨｚ

レベル
バーグラフ
表示

６．関連動画● 本装置の動作
https://www.youtube.com/watch?v=Ejntm83DE7E&list=PLIzI-Rxy46h-p1TVCClnU7jkXq
2PvMyY3&index=4&t=0s●水晶フィルター測定
https://www.youtube.com/watch?v=yuzb5icOf8g&list=PLIzI-Rxy46h-p1TVCClnU7jkXq2PvM
yY3&index=7&t=0s７．HP 製 E5100A ネットワークアナライザーとのネットワークアナライザーとの比較との比較★クリスタルフィルター★水晶振動子単体特性（左）★LC 並列共振回路（右）８．測定応用例（測定応用例（写真は写真は試作機）試作機）★ 高周波アンプの周波数特性
必ずアナライザーのアナライザーの入力が入力が 0dBm を絶対に
絶対 に 超 えないようにアッテネータ
えないように アッテネータ
ー等を入れてください★超音波振動子（50kHz）★屋外での測定

９．設計仕様からの設計仕様からの留意事項
からの留意事項
現状の設計仕様からの留意点は以下のとおりです。
①本機のレベルは、フル充電＆50MHz 設定時、入出力端子を短絡した状態でロス 0dB に設定しています。バッテリー電圧低下に伴いレベルが下がります（３．７V 以上でお使いください）②温度特性については、考慮していません。室内常温で動作を数か月確認しておりますが極端な低温度、高温度には動作は不明です。

③USB 充電にこだわったため電池が３．７Ｖとなり、低電圧でのミキサー動作となりました（電圧が仕様以下となっています）。したがって、電圧低下に伴い受信レベルが数ｄＢ低下し誤差を生じます。
（許容範囲と思っています。共振点等の誤差は生じませんので、通常は３．７V 以上でお使いください）④周波数の下限付近でダイアルを早く動かすと PLL が範囲外になる可能性があります。現状、ソフトウェアの対応ができていませんので、その時は電源再投入をしてご使用ください。
⑤基板のアイソレーション特性により 75 メガ付近はアイソレーションが４０ｄB 程度となります。
⑥DSP クロックが 32.7kHz、受信部の IF が１０．７ＭＨｚのため、付近の周波数で誤差が生じます（ほぼ気にならないと思います）⑦入出力インピーダンスが５０Ω仕様で、アクリルケースでシールド対策が取られていないため、コモンモードフィルター等の測定はできません。