LoRa'da 50 km + menzil mümkün müdür?

Bir LoRa modülü ile 50 km'ye kadar çıkabileceğimi söyleyen bu makaleyi okudum .

Ancak ürün açıklamasını okuduğumda dahili menzilin sadece 16 km olduğunu söylüyor, bu yüzden açıkça bir antene ihtiyacım var. Ancak 16 km LoRa modülümü 50 km'ye çıkarabilecek ne tür bir anten kullanabilirim?

Will şey bu eseri gibi?

Öyle görünüyor en azından 440 km'lik bir menzil mümkün olduğunu (hiçbir zaman-of-flight varsayımı GSM gibi orada yani) Lora protokolü ile.

Bu soruyu cevaplamanın doğru yolu, gönderme / alma düzenlemeniz için bağlantı bütçesine bakmaktır. Temel hesaplamalar basit olsa da, hesaplamayı yapmanın doğru yolunu bilmek o kadar kolay değildir.

Kullanılabilir bir sinyal almak için, alıcının belirli bir sinyal-gürültü oranına (tolere edilebilir hata oranı ve modülasyon özellikleri ile belirlenir) ihtiyacı vardır. Bunu nasıl hesaplayacağınıza dair bazı çevrimiçi örnekler bulabilirsiniz (LoRa veya benzeri bir şey için).

Sinyal, iletim gücü, artı anten kazancı, eksi boş alan kaybı (aralık hesaplaması) eksi görüş hattı dışındaki gölgelerden ve anten kazancından gelir.

Gürültü, alıcı ortamdan veya termal gürültüden (hangisi en büyükse) ve amplifikatör gürültü rakamından, ayrıca alıcıda telafi edilmeyen çok yollu parazitlerden gelir.

Basit bir antenle (küresel homojen radyasyon) 16 km menzilin mümkün olduğunu varsayarsak, güçte 3.125 kat aralık artışı veya 9.77 kat artış istiyorsunuz. Bu uygun olarak yaklaşık 10 dB'dir, bu nedenle kaba bir yaklaşım olarak her iki uçtaki 'önemsiz' antenin üzerinde 5 dB anten kazancı gerekir. Her iki uçta 7 dB hedeflerseniz, bu size hesaplanmadığınız diğer faktörler, montajınızdaki kusurlar vb. İçin küçük bir marj sağlar.

Diğer bir karmaşıklık, belirtilen 16 km'lik menzilin, dünyaya yakın bir antenin ufuk çizgisinde olması, ancak 50 km'lik bir görüş açısı elde etmek için, bir veya iki ucu birçok metre yükseltmeniz gerekmesidir.

Birincisi, sorunuz bilinmeyen bir ortamda neyin işe yarayacağını söyleyemeyeceği için bu arada cevapsız. Örneğin, iki modül arasında büyük bir tepe veya büyük bir şehir varsa işe yaramaz. Ancak modülünüz 38 km yüksekliğe sahip bir balona bağlıysa , muhtemelen iyisinizdir.

Balon, Almanya ile Hollanda arasındaki sınıra yakın bir yerde 38.772 km'lik (yaklaşık 127204.7 feet) bir yükseklikteyken, Polonya'nın Wroclaw kentindeki 702.676 km veya 436 civarında bir Things Network düğümü tarafından tespit edildi. mil.

Ama düşünün ne bu daha gerçekçi veri olarak. İyi bir görüş açısı ve bağladığınızdan daha iyi bir antenle yaklaşık 18.3 km'ye ulaştılar .

• Özellikle daha yüksek kazanç ağ geçidi anteni ile daha geniş bir menzil elde etmek mümkün olabilir [...]

• En iyi menzil performansı için görüş hattı veya görüş hattı yakınında olması arzu edilir. Ağ geçidi antenini yerleştirmek için en iyi konumu belirlemek üzere bir ağ geçidi anteni ile birlikte ağ geçidi anteninin (örneğin bir binada veya bir direğin üzerinde) yükseltilmesi önerilir. [...]

• Bir kentsel ortamdaki menzil bu testin kapsamı dışındaydı, ancak bir dereceye kadar bina penetrasyonu ile kentsel bir ortamda 1-2 kilometrelik (çevreye bağlı olarak) mümkün olmalıdır.

Aralığı artırmak için özet olarak:

• Antenlerinizi yükseltin.
• Daha yüksek kazançlı antenler kullanın.
• Çok yönlü değil, yönlü antenler kullanın.

Ancak sonunda çevre ile her zaman sınırlı kalacağınızı unutmayın.

İşte okumaya değer konu hakkında oldukça ayrıntılı bir çalışma .

Bir Yagi antenini deneyin. Hem alıcı hem de verici bir antene ihtiyaç duyacaktır ve bunlar birbirleriyle hizalanmalıdır (doğrudan görüş hattı). Sadece birkaç derece yanlışlık kötü sinyal alımına neden olur. Çevrimiçi çeşitli DIY yagi anten kılavuzları ve 868MHz anten ve balun için gerekli boyutları hesaplayacak açık kaynaklı yagi hesap programları vardır. Kalın bakır tel veya alüminyum çubuklar gibi malzemelerin çoğunu çoğu donanım mağazasında (Home Depot, Lowes) satın alabilirsiniz. Antenleri takmak için muhtemelen SMA adaptörlerini (SMA ve RP-SMA arasındaki farkı bilin) ​​ve iyi bir koaksiyel kabloya çevrimiçi bakmak zorunda kalacaksınız. Deneyecekseniz, radyo hata ayıklaması için bir RTL-SDR (20USD $) satın almanızı öneririm. Yine de 50 km. En az ABD'de 50 km menzil elde etmek için güç seviyesini yükselttiyseniz, d muhtemelen FCC yasalarını ihlal ediyordur. Bence maksimum güç 25mW