ESP32 LoRa: Voit saavuttaa jopa 6,5 km !: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

6,5 km! Tämä oli tulos lähetystestistä, jonka tein ESP32 OLED TTGO LoRa32 -laitteella, ja tänään keskustelen tästä kanssasi. Koska käyttämässäni mallissa oli alun perin huono antenni, päätin käyttää toista antennimallia, jonka vahvistus oli 5 dB testissä. Joten sen lisäksi, että puhumme testimme laajuudesta, keskustelemme signaalin tehon menetyksen syistä. Arvioimme myös laadullisesti ympäristövaikutukset (maasto, esteet ja muut), kun vastaanotamme tämän signaalin.

Vaihe 1: Käytetyt resurssit

• 2 moduulia ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 UHF 5/8 aaltoantennia 900 MHz - AP3900

• 2 x 5 V: n kannettavat virtalähteet

(Akku säädettävällä jännitesäätimellä)

Antennin tietolomake näkyy linkin kautta:

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

Tämä toinen linkki on niille, jotka kysyivät minulta ehdotuksia antennien ostamisesta:

Antennit

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

Antennikiinnike:

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

***** "Huomio, muutimme urospuolisen SMA: n tehdasliittimen yhdistämään sianhäntä"

Vaihe 2: Antennit

Näissä kuvissa näytän antennin tietolomakkeen ja sen suorituskykykaavion.

• Käytämme myös kahta UHF 5/8 -moottoria, 900 MHz: n aaltoantennia

• Toinen antenneista oli sijoitettu auton katolle ja toinen lähettimeen

Vaihe 3: Saavuta testi

Ensimmäisessä testissä saavutimme 6,5 km: n signaalin kantaman. Laitoimme yhden antenneista rakennuksen päälle, pisteeseen C, ja kävelimme 6,5 km kaupunkialueella, josta tuli jatkuvasti maaseutu. Huomautan, että keskellä matkaa, eri aikoina, menetimme signaalin.

Miksi tämä tapahtuu? Koska meillä on topologisia vaikutuksia, jotka ovat matkustetun tilan ominaispiirteitä suhteessa maantieteellisiin muutoksiin. Esimerkki: jos meillä on mäki keskellä tietä, signaalimme ei ylitä sitä, ja meillä on epäonnistunut signaali.

Muistutan, että tämä on eri asia kuin silloin, kun käytät LoRa -laitetta 400 metrin säteellä, koska ulottuvuus on melko korkea tässä tilassa, ja se voi esimerkiksi ylittää seinät. Kun etäisyys kasvaa, esteet voivat aiheuttaa häiriöitä.

Vaihe 4: Toinen koe

Teimme toisen testin, ja tällä kertaa sen sijaan, että olisimme jättäneet antennin rakennuksen päälle, se oli maanpinnan tasolla portin yläpuolella. Laitoin toisen antennin autoon ja aloin ajaa. Tuloksena oli ulottuvuus 4,7 kilometrin alueella. Sekä tämä etäisyys että ensimmäinen tallentamamme matka (6,5 km) ylittivät Heltecin ilmoittamat alueet (3,6 km). On tärkeää muistaa, että käytimme vain kahta TTGO: ta, jotka toimivat paristoilla jännitesäätimien kautta.

Vaihe 5: Linkitä kustannukset tietokannassa

Linkin hinta on erittäin mielenkiintoinen käsite. Sen avulla voit visualisoida, kuinka energia katoaa lähetyksen aikana ja missä tarkat korjaustoimenpiteet on asetettava etusijalle linkin parantamiseksi.

Ajatuksena on mitata, kuinka paljon lähetetystä signaalista pitäisi saavuttaa vastaanotin, ottaen huomioon signaalin voitot ja häviöt prosessissa, tai:

Vastaanotettu teho (dB) = lähetysteho (dB) + vahvistus (dB) - häviö (dB)

Yksinkertaista radiolinkkiä varten voimme tunnistaa 7 tärkeää osaa vastaanotetun tehon määrittämiseksi:

1 - Lähettimen teho (+) T

2 - Siirtolinjan häviöt antennille (-) L1

3 - Antennin vahvistus (+) A1

4 - Häviöt aallon etenemisessä (-) P

5 - Muista tekijöistä johtuvat tappiot (-) D

6 - Vastaanottoantennin vahvistus (+) A2

7 - Häviöt siirtolinjassa vastaanottimelle (-) L2

Teho vastaanotettu = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Kun arvot pidetään dBm ja dBi, kuvaajat voidaan laskea yhteen ja vähentää suoraan. Voit tehdä nämä laskelmat käyttämällä online -laskimia, joiden avulla voit syöttää arvot lausekkeeseen.

Lisäksi joissakin on viittauksia joidenkin kaupallisten kaapeleiden vaimennukseen. Tämä mahdollistaa helpomman laskennan.

Löydät tällaisen laskimen osoitteesta:

Vaihe 6: Esteiden vaikutus

Sen lisäksi, että on ryhdytty asianmukaisiin varotoimiin lähettimen ja vastaanotinpiirien kiinteiden osien häviämisen välttämiseksi, toinen tekijä, jota ei pidä jättää huomiotta, on lähettimen ja vastaanottimen välinen Clear Vision Line.

Vaikka voiton ja tappion välinen suhde olisi optimoitu, esteet, kuten rakennukset, katot, puut, kukkulat ja rakenteet, voivat keskeyttää signaalin.

Vaikka laskelmassa otetaan huomioon aallon eteneminen, se edellyttää suoraa lähetystä ilman esteitä.

Vaihe 7: Lisätesti

Tämä alla oleva testi, joka saavutti 800 metriä, suoritettiin pitämällä lähetin ja antenni pienessä tornissa, joka on merkitty karttaan, jossa on merkintä "Lähetin". Reitti (purppura) suoritettiin vastaanottimella. Merkityt kohdat osoittavat pisteitä, joilla on hyvä vastaanotto.

Tarkistimme pisteet käyttämällä alueen topologista karttaa, ja itse asiassa korkeudet ovat likimääräisiä. Tiedot näkyvät alla olevassa kuvassa ja ne ovat saatavilla tällä sivustolla:

Kuten alla olevassa kuvassa näkyy, kahden pisteiden välisellä alueella on laakso, jossa ei käytännössä ole esteitä.

Vaihe 8: Johtopäätös

Nämä testit antoivat minulle enemmän luottamusta LoRaan, koska olin erittäin tyytyväinen saavutettuihin tuloksiin. Huomautan kuitenkin, että on muitakin antenneja, jotka voivat antaa meille enemmän voimaa tavoittaa. Tämä tarkoittaa, että meillä on uusia haasteita seuraaville videoille.