ESP32 LoRa: Jūs varat sasniegt līdz 6,5 km!: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

6,5 km! Tas bija rezultāts pārraides testam, ko es veicu ar ESP32 OLED TTGO LoRa32, un šodien es ar jums to apspriedīšu tālāk. Tā kā manis izmantotajam modelim sākotnēji bija antena, ko es uzskatu par sliktu, es izvēlējos izmantot citu antenas modeli ar pastiprinājumu 5 dB testā. Tātad, papildus sarunām par mūsu pārbaudes darbības jomu, mēs apspriedīsim signāla jaudas zuduma cēloņus. Saņemot šo signālu, mēs arī kvalitatīvi novērtēsim vides ietekmi (reljefu, šķēršļus un citus).

1. darbība. Izmantotie resursi

• 2 moduļi ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 UHF 5/8 viļņu antenas 900MHz - AP3900

• 2 x 5V pārnēsājami barošanas avoti

(Akumulators ar regulējamu sprieguma regulatoru)

Antenas datu lapa tiek parādīta, izmantojot saiti:

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

Šī otrā saite ir paredzēta tiem, kas man jautāja ieteikumus par to, kur iegādāties antenas:

Antenas

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

Antenas stiprinājums:

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

***** "Uzmanību, mēs mainījām rūpnīcas savienotāju, lai SMA vīrietis varētu savienoties ar cūkas asti"

2. solis: antenas

Šajos attēlos es parādīju antenas datu lapu un tās darbības grafiku.

• Mēs izmantojam arī divas UHF 5/8 mobilās 900 MHz viļņu antenas

• Viena no antenām tika novietota uz automašīnas jumta, bet otra - uz raidītāja

3. darbība: sasniedziet testu

Pirmajā testā mēs sasniedzām signāla diapazonu 6,5 km. Mēs ievietojām vienu no antenām ēkas augšpusē, C punktā, un gājām 6,5 km pilsētas teritorijā, kas nepārtraukti kļuva par lauku. Es norādu, ka ceļojuma vidū dažādos laikos mēs zaudējām signālu.

Kāpēc tas notiek? Tā kā mums ir topoloģijas ietekme, kas ir ceļojamās telpas īpašības saistībā ar ģeogrāfiskajām izmaiņām. Piemērs: ja ceļa vidū ir kalns, mūsu signāls to nešķērsos, un signāls nedarbosies.

Es atgādinu, ka tas atšķiras no gadījuma, kad izmantojat LoRa 400 metru rādiusā, jo jūsu sasniedzamība šajā telpā ir diezgan augsta, piemēram, ar iespēju šķērsot sienas. Palielinoties šim attālumam, šķēršļi var izraisīt traucējumus.

4. solis: otrais eksperiments

Mēs veicām otro pārbaudi, un šoreiz tā vietā, lai atstātu antenu ēkas augšpusē, tā atradās zemes līmenī virs vārtiem. Ieliku mašīnā otro antenu un sāku braukt. Rezultāts bija sasniedzams 4,7 km diapazonā. Gan šis, gan pirmais mūsu ierakstītais attālums (6,5 km) pārsniedza Heltec izteiktos diapazonus (prognozēts 3,6 km). Ir svarīgi atcerēties, ka caur sprieguma regulatoriem mēs izmantojām tikai divus TTGO, kurus darbina baterijas.

5. darbība: saistiet izmaksas DB

Saites izmaksas ir ļoti interesants jēdziens. Tas ļauj vizualizēt, kā pārraides laikā tiks zaudēta enerģija un kur tieši koriģējošās darbības ir jāpiešķir prioritātei, lai uzlabotu saiti.

Ideja ir izmērīt, cik daudz nosūtītā signāla vajadzētu sasniegt uztvērēju, ņemot vērā signāla ieguvumus un zaudējumus procesā, vai:

Saņemtā jauda (dB) = pārraidītā jauda (dB) + pieaugums (dB) - zudums (dB)

Vienkāršai radio saitei mēs varam noteikt 7 svarīgas daļas, lai noteiktu saņemto jaudu:

1 - raidītāja jauda (+) T

2 - Pārraides līnijas zudumi antenai (-) L1

3 - Antenas pastiprinājums (+) A1

4 - Zaudējumi viļņu izplatīšanā (-) Lpp

5 - Zaudējumi citu faktoru dēļ (-) D

6 - uztverošās antenas pastiprinājums (+) A2

7 - Zaudējumi pārvades līnijā uztvērējam (-) L2

Saņemtā jauda = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Saglabājot vērtības dBm un dBi, diagrammas var apkopot un atņemt tieši. Lai veiktu šos aprēķinus, varat atrast tiešsaistes kalkulatorus, kas palīdz ievadīt vērtības izteiksmē.

Turklāt dažiem ir atsauces uz dažu komerciālo kabeļu vājināšanu. Tas ļauj vieglāk aprēķināt.

Šādu kalkulatoru varat atrast šeit:

6. solis: Šķēršļu ietekme

Papildus pienācīgiem piesardzības pasākumiem, lai izvairītos no zudumiem raidītāja un uztvērēja ķēdes neatņemamajās daļās, vēl viens faktors, ko nevajadzētu ignorēt, ir skaidras redzes līnija starp raidītāju un uztvērēju.

Pat optimizējot attiecības starp ieguvumiem un zaudējumiem, signāli var tikt pārkāpti, piemēram, ēkas, jumti, koki, pakalni un būves.

Lai gan aprēķinos tiek ņemts vērā viļņa izplatīšanās, tas paredz tiešu pārraidi bez šķēršļiem.

7. darbība: papildu pārbaude

Šis zemāk esošais tests, kas sasniedza 800 metrus, tika veikts, turot raidītāju un antenu nelielā tornī, kas kartē atzīmēts ar nosaukumu "Raidītājs". Izmantojot uztvērēju, maršruts (purpursarkanā krāsā) tika izpildīts. Atzīmēti punkti norāda punktus ar labu uztveršanu.

Mēs pārbaudījām punktus, izmantojot reģiona topoloģisko karti, un patiesībā augstums ir aptuvens. Dati tiek parādīti attēlā zemāk, un tos var sasniegt šajā vietnē:

Kā parādīts attēlā zemāk, reģionā starp diviem punktiem ir ieleja, kurā praktiski nav šķēršļu.

8. solis. Secinājums

Šie testi man deva lielāku pārliecību par LoRa, jo biju ļoti apmierināts ar sasniegtajiem rezultātiem. Tomēr es norādu, ka ir arī citas antenas, kas var dot mums vēl lielāku jaudu. Tas nozīmē, ka mums ir jauni izaicinājumi nākamajiem videoklipiem.