ESP32 LoRa: Akár 6,5 km -t is elérhet !: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

6,5 km! Ez az átviteli teszt eredménye, amelyet az ESP32 OLED TTGO LoRa32 készülékkel végeztem, és ma ezt tovább tárgyalom veled. Mivel az általam használt modellnek eredetileg antennája volt, amelyet rossznak tartok, úgy döntöttem, hogy egy másik antenna modellt használok, 5 dB erősítéssel a tesztben. Tehát amellett, hogy a tesztünkkel kiterjesztett hatókörről beszélünk, megvitatjuk a jel teljesítményvesztésének okait. A jel vételekor minőségileg értékeljük a környezeti hatásokat (terep, akadályok és mások) is.

1. lépés: Felhasznált erőforrások

• 2 modul ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 UHF 5/8 hullámú antenna 900 MHz - AP3900

• 2 x 5V hordozható tápegység

(Akkumulátor, állítható feszültségszabályzóval)

Az antenna adatlapja a következő linken látható:

www.steelbras.com.br/wp-content/uploads/201…

Ez a második link azoknak szól, akik javaslatokat kértek az antennák vásárlására vonatkozóan:

Antennák

www.shopantenas.com.br/antena-movel-uhf-5-8…

Antenna rögzítés:

www.shopantenas.com.br/suporte-magnetico-preto-p--antena-movel/p

***** "Figyelem, kicseréltük a gyári csatlakozót egy hím SMA-hoz, hogy csatlakozzon a disznó farokhoz"

2. lépés: Antennák

Ezeken a képeken az antenna adatlapját és teljesítménygrafikonját mutatom be.

• Két UHF 5/8 mobil 900 MHz -es hullámantennát is használunk

• Az egyik antenna az autó tetejére került, a másik az adóra

3. lépés: Érje el a tesztet

Első tesztünk során 6,5 km jeltartományt értünk el. Az egyik antennát egy épület tetejére helyeztük, a C pontra, és 6,5 km -t sétáltunk egy folyamatosan vidékivé vált városi területen. Rámutatok, hogy az út közepén, különböző időpontokban elvesztettük a jelet.

Miért fordul elő ez? Mivel topológiás befolyásaink vannak, amelyek az utazott tér jellemzői a földrajzi változásokhoz képest. Példa: ha van egy dombunk az út közepén, azt nem fogja átlépni a jelzésünk, és hibás jelzést kapunk.

Emlékeztetem önöket, hogy ez más, mint amikor 400 méteres sugarú körben használja a LoRa -t, mert ebben a térben meglehetősen magas az elérhetősége, például a falakon való áthaladás lehetőségével. A távolság növekedésével az akadályok interferenciát okozhatnak.

4. lépés: Második kísérlet

Csináltunk egy második tesztet, és ezúttal ahelyett, hogy egy épület tetején antennát hagytunk volna, az egy kapu fölött volt a talaj szintjén. Betettem a második antennát a kocsiba, és vezetni kezdtem. Az eredmény egy 4,7 km -es tartomány elérése volt. Mind ez a távolság, mind az első, amit rögzítettünk (6,5 km) meghaladta a Heltec által megadott tartományokat (3,6 km -re vetítve). Fontos megjegyezni, hogy csak a két TTGO -t használtuk elemekkel, feszültségszabályozón keresztül.

5. lépés: Link költsége a DB -ben

A link ára nagyon érdekes koncepció. Lehetővé teszi, hogy megjelenítse, hogyan veszít energiát az átvitel során, és hol kell a korrekciós intézkedéseket priorizálni a kapcsolat javítása érdekében.

Az ötlet az, hogy megmérjük, hogy az elküldött jel mekkora hányadának kell eljutnia a vevőhöz, figyelembe véve a folyamat nyereségét és veszteségét, vagy:

Fogadott teljesítmény (dB) = átvitt teljesítmény (dB) + nyereség (dB) - veszteség (dB)

Egy egyszerű rádiókapcsolat esetén 7 fontos részt azonosíthatunk a kapott teljesítmény meghatározásához:

1 - Az adó teljesítménye (+) T

2 - Az átviteli vezeték veszteségei az antenna számára (-) L1

3 - Az antenna erősítése (+) A1

4 - Hullámterjedési veszteségek (-) P

5 - Egyéb tényezők miatti veszteségek (-) D

6 - A vevő antenna erősítése (+) A2

7 - Veszteségek az átviteli vezetékben a vevőhöz (-) L2

Fogadott teljesítmény = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Ha az értékeket dBm és dBi értékekben tartja, a parcellák közvetlenül összeadhatók és kivonhatók. Ezen számítások elvégzéséhez találhat online számológépeket, amelyek segítenek az értékek megadásában a kifejezésben.

Ezenkívül egyesek hivatkoznak egyes kereskedelmi kábelek csillapítására. Ez egyszerűbb számítást tesz lehetővé.

Ilyen számológépet talál a következő címen:

6. lépés: Az akadályok hatása

Amellett, hogy megfelelő óvintézkedéseket tesz az adó- és vevőáramkör integrált részeiben bekövetkező veszteségek elkerülése érdekében, egy másik tényező, amelyet nem szabad figyelmen kívül hagyni, az az adó és a vevő közötti Clear Vision Line.

Még a nyereség és veszteség kapcsolatának optimalizálása mellett is akadályok, például épületek, tetők, fák, dombok és építmények, megszakíthatják a jelet.

Bár a számítás figyelembe veszi a hullám terjedését, feltételezi az akadályok nélküli közvetlen átvitelt.

7. lépés: További teszt

Ezt a 800 métert elérő alábbi tesztet az adót és az antennát egy kis toronyban tartottuk, amelyet a térképen az "Adó" felirat jelzett. Egy vevő segítségével végrehajtották az útvonalat (lila színben) A megjelölt pontok jelzik a jó vételt.

A régió topológiai térképének segítségével ellenőriztük a pontokat, és valójában a magasságok hozzávetőlegesek. Az adatok az alábbi képen jelennek meg, és ezen a webhelyen érhetők el:

Amint az alábbi képen is látható, a két pont közötti régióban gyakorlatilag nincs akadály.

8. lépés: Következtetés

Ezek a tesztek nagyobb bizalmat adtak a LoRa -hoz, mivel nagyon elégedett voltam az elért eredményekkel. Mindazonáltal rámutatok, hogy vannak más antennák is, amelyek még nagyobb erőt adhatnak az eléréshez. Ez azt jelenti, hogy új kihívásokkal nézünk szembe a következő videókkal kapcsolatban.