ESP32 LoRa: Можете да достигнете до 6,5 км!: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

6,5 км! Това беше резултат от тест за предаване, който направих с ESP32 OLED TTGO LoRa32 и днес ще обсъдя това с вас. Тъй като моделът, който използвах първоначално, имаше антена, която смятам за лоша, избрах да използвам друг модел антена с усилване от 5 dB в теста. Така че, освен да говорим за обхвата, който имахме с нашия тест, ще обсъдим причините за загуба на мощност на сигнала. Също така ще оценяваме качествено влиянието на околната среда (терен, препятствия и други) при получаване на този сигнал.

Стъпка 1: Използвани ресурси

• 2 модула ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 UHF 5/8 вълнови антени 900MHz - AP3900

• 2 x 5V преносими захранвания

(Батерия с регулируем регулатор на напрежението)

Информационен лист за антена е показан чрез връзката:

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

Тази втора връзка е за тези, които ме помолиха за предложения къде да купя антени:

Антени

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

Монтаж на антена:

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

***** "Внимание, сменихме фабричния конектор за мъжки SMA, за да се свържем със свинската опашка"

Стъпка 2: Антени

В тези изображения показвам листа с данни за антената и графиката за нейните характеристики.

• Използваме и две UHF 5/8 мобилни 900MHz вълнови антени

• Едната от антените е поставена на покрива на колата, а другата е на предавателя

Стъпка 3: Тест за достигане

В първия ни тест постигнахме обхват на сигнала от 6,5 км. Поставихме една от антените върху сграда, в точка С, и изминахме 6,5 км в градска зона, която непрекъснато ставаше селска. Посочвам, че по средата на пътуването в различно време губихме сигнала.

Защо това се случва? Тъй като имаме топологични влияния, които са характеристиките на изминатото пространство във връзка с географските промени. Пример: ако имаме хълм в средата на пътя, той няма да бъде пресечен от нашия сигнал и ще имаме сигнал за неуспех.

Напомням ви, че това е различно от това, когато използвате LoRa в радиус от 400 метра, защото обхватът ви е доста висок в това пространство, с възможност за пресичане на стени например. С увеличаването на това разстояние препятствията могат да причинят смущения.

Стъпка 4: Втори експеримент

Направихме втори тест и този път, вместо да оставим антена върху сграда, тя беше на нивото на земята над портата. Сложих втората антена в колата и започнах да карам. Резултатът беше обхват в обхвата от 4,7 км. И това разстояние, и първото, което записахме (6,5 км), надхвърлиха диапазоните, изразени от Heltec (прогнозирано на 3,6 км). Важно е да запомните, че използвахме само двата TTGO, захранвани от батерии чрез регулатори на напрежението.

Стъпка 5: Връзка Разходи в DB

Цената на връзката е много интересна концепция. Тя ви позволява да визуализирате как енергията ще бъде загубена по време на предаването и къде точно трябва да се приоритизират коригиращите действия, за да се подобри връзката.

Идеята е да се измери колко от изпратения сигнал трябва да достигне до приемника, като се вземат предвид печалбите и загубите на сигнала в процеса, или:

Получена мощност (dB) = Предавана мощност (dB) + усилване (dB) - Загуба (dB)

За проста радиовръзка можем да идентифицираме 7 важни части, за да определим получената мощност:

1 - Мощността на предавателя (+) T

2 - Загубите на предавателната линия към антената (-) L1

3 - Усилването на антената (+) A1

4 - Загуби при разпространение на вълни (-) P

5 - Загуби, дължащи се на други фактори (-) D

6 - Печалбата на приемната антена (+) A2

7 - Загуби в предавателната линия към приемника (-) L2

Получена мощност = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Като запазите стойностите в dBm и dBi, графиките могат да се сумират и изваждат директно. За да направите тези изчисления, можете да намерите онлайн калкулатори, които да ви помогнат да въведете стойностите в израза.

В допълнение, някои имат справки за затихването на някои търговски кабели. Това позволява по -лесно изчисление.

Можете да намерите такъв калкулатор на адрес:

Стъпка 6: Влияние на препятствията

В допълнение към предприемането на подходящи предпазни мерки, за да се избегнат загуби в неразделните части на веригите на предавателя и приемника, друг фактор, който не трябва да се пренебрегва, е Линията на ясно виждане между предавателя и приемника.

Дори при оптимизиране на връзката между печалба и загуба, препятствия като сгради, покриви, дървета, хълмове и конструкции, наред с други неща, могат да прекъснат сигнала.

Въпреки че изчислението взема предвид разпространението на вълната, то предполага директно предаване без препятствия.

Стъпка 7: Допълнителен тест

Този тест по -долу, който достигна 800 метра, беше извършен, като предавателят и антената бяха поставени в малка кула, обозначена на картата с надпис „Предавател“. С помощта на приемник маршрутът (в лилаво) беше изпълнен. Обелязаните точки показват точки с добър прием.

Проверихме точките с помощта на топологична карта на региона и всъщност височините са приблизителни. Данните се показват на изображението по-долу и могат да бъдат достъпни на този сайт:

Както е показано на снимката по -долу, в района между двете точки има долина, на която практически няма препятствия.

Стъпка 8: Заключение

Тези тестове ми дадоха повече доверие в LoRa, тъй като бях много доволен от постигнатите резултати. Посочвам обаче, че има и други антени, които могат да ни дадат още повече сила за достигане. Това означава, че имаме нови предизвикателства за следващите видеоклипове.