Ich habe für das Gewächshaus eines Freundes 6 ESP mit Temperatur- und Feuchtigkeits-Sensoren versehen, das klappt auch programmtechnisch gut - bis auf die Reichweite, die ist mau: gerade mal 5-7 Meter.
Ich möchte nun die ESP mit einer Antenne versehen. Es gibt fertige ESP mit Antennen-Anschluss, die könnte ich kaufen. Jetzt frage ich mich aber auch, ob ich nicht die vorhandenen ESP mit einer Antennenbuchse versehen kann.
Ich könnte die Leiterbahn an der im Bild markierten Stelle durchtrennen und eine Mini-Buchse auflöten. Antennen gibt es fertig, was für eine Buchse müsste ich da kaufen und könnte das überhaupt funktionieren?
die Reichweite, die ist mau: gerade mal 5-7 Meter.
Vielleicht ist deine Stromversorgung nicht gut - ein sehr häufiger Fehler.
Denn 7 Meter erreiche ich in der Innenstadt durch zwei Wände. Draußen im Garten würde ich viel mehr erwarten. Die Reichweite ist mit der gedruckten Antenne normalerweise ähnlich, wie bei Smartphones.
Im "ESP8266 Hardware design guide" (oder so ähnlich) gibt es ein Kapitel zur richtigen Platzierung der Antenne.
Wie ist denn deine Stromversorgung aufgebaut, und welches ESP Modul verwendest du?
Da sehe ich schon den ersten Fehler: Die Antenne ist nicht frei gestellt, sondern liegt auf der blauen Platine auf.
Zweiter Fehler: Wenn das ein Wemos D1 Mino Board ist, fehlt wahrscheinlich ein Pufferkondensator an der 3,3 V Versorgung mit 100 bis 220 uF. Am besten direkt an die Anschlüsse des silbernen Moduls löten.
Da sehe ich schon den ersten Fehler: Die Antenne ist nicht frei
gestellt, sondern liegt auf der blauen Platine auf.
Das scheint aber gängig zu sein, alle meine Lolins bzw Mini-D1 haben das. Aber das kann ich ja leicht wegmachen.
Zweiter Fehler: Wenn das ein Wemos D1 Mino Board ist, fehlt
wahrscheinlich ein Pufferkondensator an der 3,3 V Versorgung mit 100 bis
220 uF. Am besten direkt an die Anschlüsse des silbernen Moduls löten.
Alle haben einen Elko mit 100µ zwischen 3V3 und GND. Das kannte ich schon.
Leider hat sich bis jetzt keiner zu meiner Frage mit der Antennenbuchse geäussert.
Das scheint aber gängig zu sein, alle meine Lolins bzw Mini-D1 haben
das.
Schrott ab Werk ist in China nicht ungewöhnlich. Man findet Wege, es noch ein bisshen billiger zu produzieren, als der Nachbar, von dem man kopiert hat. Siehe dazu auch die schlechte Ausrichtung des ESP Moduls auf den Lötstellen.
Bei WLAN-"Reichweiten"-Problemen sollte man sich auch mal ansehen, wieviele andere WLANs in der Nähe sind, d.h. mal mit dem Smartphone die empfangbaren SSIDs auflisten lassen.
Je mehr das sind, umso auswegloser wird das Unterfangen -- denn alle WLANs teilen sich die gleiche Luft, und größere Antennen zu verwenden, heißt effektiv nur noch lauter in der überfüllten Kneipe herumzuschreien.
Das ist insbesondere eine Eigenschaft des 2.4-GHz-Bandes, denn das kann Hinz & Kund und sein Hund bedienen, und das hat ausreichend Reichweite, um an Stellen anzukommen, wo es die Leute nicht mehr brauchen.
Wenn das Gewächshaus allerdings ausreichend weit weg von Nachbarn etc. ist, dann kann mit einer vernünftigen Antenne was erreichen.
HF-Technik ist nicht trivial; besser ist es, die ESP32/8266?-Module durch welche zu ersetzen, die bereits mit einer U.FL-Buchse versehen sind. Eine fehlangepasste Antenne richtet mehr Schaden an, als sie nutzt.
Im "Funk&Felder"-Forenbereich sind Leute unterwegs, die sich mit dem Kram viel besser auskennen als ich - vielleicht können die ja sinnvolle Tips dazu geben.
Da sehe ich schon den ersten Fehler: Die Antenne ist nicht frei
gestellt, sondern liegt auf der blauen Platine auf.
Das muss kein Fehler sein, wenn auf der blauen Platine unterhalb der Antenne keine Leiterbahnen oder Masseflächen angeordnet sind.
Es ist nicht nötig, daß die Antenne über den Platinenrand ragt.
Und das bekommen die üblichen Fertigmodullieferanten hin.
Ein Problem ist das Freistellen (ohne Leerzeichen) meist nur in eigenen Platinenlayouts, bei denen das Modul mit den "castellated holes" irgendwo auf die Platine gepackt wird, und darunter 'ne schöne Massefläche sitzt.
Ich möchte nun die ESP mit einer Antenne versehen. Es gibt fertige ESP
mit Antennen-Anschluss, die könnte ich kaufen. Jetzt frage ich mich aber
auch, ob ich nicht die vorhandenen ESP mit einer Antennenbuchse versehen
kann.
Du hast noch nicht gesagt wie weit die Funkverbindung sein soll.
Eine Lösung wäre dies hier:
Wenn die innerhalb des Gewächshauses angebracht eine Reichweite von ca.5-7m haben, würde mich zunächst einmal interessieren wie es mit der Reichweite außerhalb aussieht.
Ich möchte nun die ESP mit einer Antenne versehen.
Statt an jedem ESP rumzufummeln, wäre es vielleicht einfacher, im Gewächshaus einen Repeater zu montieren und den per Richtantenne mit Außenmontage zur WLAN Basis gucken zu lassen, die dann ebenfalls eine außen montierte Richtantenne bekommt.
Statt an jedem ESP rumzufummeln, wäre es vielleicht einfacher, im
Gewächshaus einen Repeater zu montieren und den per Richtantenne mit
Außenmontage zur WLAN Basis gucken zu lassen
Wenn denn die WLAN-Basis überhaupt außerhalb des Gewächshauses untergebracht ist, oder überhaupt eine genutzt wird. Könnte ja auch sein, daß die ESP{32|8266} sich nur untereinander unterhalten sollen, und ein "ad-hoc"-Netzwerk aufspannen, irgendwas, was man neumodisch "mesh" nennt.
Der Threadstarter hat uns jetzt nicht mit /zu vielen/ Details beglückt.
Da steht auch viel Unsinn.
Wenn da bspw. steht "❌ Falsch genutzt, aber oft üblich: 'Wir nutzen LoRa für unsere Fernauslesung.'", ist bestimmt nicht falsch, auch wenn vielleicht LoRaWAN gemeint ist. LoRaWAN ohne die LoRa-Modulationsart gibt es gar nicht.
Was hat die Begrenzung der Länge einer Nachricht mit der Datenrate zu tun?
"Datenrate [LoRaWAN] Theoretisch ähnlich, aber durch Protokoll beschränkt (~300 Byte/Nachricht)."
Was hat die Sicherheit einer Übertragung mit dem Layer 0 (PHY Schicht, =LoRa) zu tun. Dies ist Aufgabe einer höheren OSI-Schicht.
Derartige Sprachverwirrung ist allerding weit verbreitet.
Auch beim Rundfunk wird von Modulationsarten (AM bzw. FM) gesprochen, wenn eigentlich Frequenzbereiche (LW/MW/KW-Rundfunk bzw. UKW-Rundfunk) gemeint gemeint sind. Was hat an einer Skala zur Wahl der Empfangsfrequenz eine Beschriftung mit der Modulationsart zu suchen ...
Es ist nicht nötig, daß die Antenne über den Platinenrand ragt.
Hier wurde mal diskutiert, daß sekbt "nacktes" Platinenmaterial die
Eigenschaften der Antenne verändert.
Hab das sogar schon nachgemessen. Das verstimmt die Antenne schon ziemlich deutlich. Die groundplane unter dem Modul muss auch groß genug sein, damit das gut geht.
Die ESPs haben übrigens teilweise einen Long range mode für WLAN.
Damit kann er zwar nichtmehr mit normalen WLAN reden, man kann aber mit diesen esp32/Ethernet Combi Boards (z.b olimex) sich einen accesspoint dafür bauen (Firmware gibt's bei olimex).
Das muss kein Fehler sein, wenn auf der blauen Platine unterhalb der
Antenne keine Leiterbahnen oder Masseflächen angeordnet sind.
Hihi, no das ist sicher kein Fehler.
Ein Fehler ist, wenn das, wie gezeigt, eben nicht der Fall ist und unterhalb der Antenne in sehr geringem Abstand eine schicke durchgehende Kupferfläche liegt. Das mag diese Art von Antennen ganz und garnicht. Große Teile der HF-Energie werden schlicht kurzgeschlossen und in Wärme verwandelt statt abgestrahlt zu werden, wie es wünschenswert wäre.
Siehe dazu auch die schlechte Ausrichtung des ESP Moduls
auf den Lötstellen.
stimmt, das ist nicht schön, habe ich allerdings bei ESP32 DevBoards noch nie gesehen. Normalerweise sind die Platinen sehr ordentlich gebaut und verlötet.
Thema Platine unter der Antenne: evtl. macht das nichts aus. Man müsste mal das Datenblatt anschauen bzw. die Hardware Design Guidelines. WIMRE darf lediglich kein Kupfer unter der Antenne sein. Bin allerdings nicht sicher.
WIMRE darf lediglich kein Kupfer unter der Antenne sein. Bin allerdings
nicht sicher.
Für mich sieht es auf dem ersten Bild so aus, als ob da kein Kupfer auf der Basisplatine wäre. Kann man aber nicht ganz genau erkennen. Der TO sieht das sicher genauer. Um die Beeinflussung durch das "nackte" Platinenmaterial auszuschließen, könnte man ja den betreffenden Teil der Trägerleiterplatte mit einen Dremel und Sägeblatt einfach bei einem Modul mal rausschneiden und die Reichweite testen. Nur so als Idee. Bevor man in die Sendeleitung eine Antennenbuchse einbaut und damit ganz kräftig in den HF-Kreis eingreift.
Meine WROOM 8266 Module lasse ich immer ein wenig über die Platine herausragen. Da das hier nicht geht, könntest du dir SMA Pigtails oder Antennen mit Rigid Kabel besorgen, die Platine an der Stelle auftrennen und da kurz das Rigid Kabel anlöten - den Schirm direkt auf das Abschirmblech des ESP32 löten. Wenn das sauber gemacht ist, und eine vernünftige WLAN Antenne benutzt wird, kann das schon besser sein als das Platinendings. Meine alte Easybox habe ich so mal mit einer SMA Buchse für externe Antenne bestückt, um eine Gartenantenne anzuschliessen.
U.FL Buchsen lötet man besser nicht selber, da kommt nur Schrott raus, wenn kein passendes Landing auf der Platine ist.
den Schirm direkt auf das
Abschirmblech des ESP32 löten.
Tatsächlich ist da einiges wahres und falsches dran.
U.fl verlöten kann problematisch sein, weil sich gerne Flussmittel überall sammelt und nach einiger Zeit Luftfeuchtigkeit zieht... Kapillarwirkung und so. Hab da schon ab 100MHz lustige Effekte gesehen...
Aber coax Schirm an Modul Schirm ist gewagt.
Kann super gehen oder auch nicht.
Lieber schauen wie die Leiterbahn unter den Schirm rauskommt .
Oft ist da 1mm Spalt über der Leiterbahn und 5mm links/rechts.
In dem Fall lieber die Leiterbahn trennen, den mittelleiter dran und den Schirm möglichst großflächig an die wahrscheinlich vorhandene groundplane.
Gibt's die oben nicht, muss das schirmgehäuse herhalten... Optimal ist das aber nicht mehr bei 2,45GHz...
Glaub aber nicht, dass eine Antenne von Ali, ebay, Amazon,... Auch wirklich funktioniert...irgendwas wird schon rauskommen...aber...
Ich habe da schon so ziemlich alles bekommen.... Frequenzbereich egal...
Man müsste mal das Datenblatt anschauen bzw. die Hardware
Design Guidelines.
In denen wird tatsächlich als Optimum die Variante ohne Platine unter der Antenne erwähnt; wenn aber Platinenmaterial unter der Antenne ist, darf auf dem nichts drauf sein (keine Bauteile, keine Leiterbahnen).
Insofern lag Stefan multonominatus nicht völlig falsch, aber auch nicht völlig richtig.
1
If the PCB antenna cannot be placed outside the board, please ensure
2
a clearance of at least 15 mm (in all directions) around the antenna
3
area (no copper, routing, or components on it), and place the feed
4
point of the antenna closest to the board.
Sie /empfehlen/ allerdings zur weiteren Verbesserung, das Platinenmaterial selbst zu empfehlen:
1
If there is a base board under the antenna area, it is recommended
2
to cut it off to minimize its impact on the antenna.
Ich habe für das Gewächshaus eines Freundes 6 ESP mit Temperatur- und
Feuchtigkeits-Sensoren versehen, das klappt auch programmtechnisch gut -
bis auf die Reichweite, die ist mau: gerade mal 5-7 Meter.
ESP8266 mit ESP-NOW haben eine Reichweite von mindestens 20-30 Meter innen.
Draussen sind es satte 150-200 Meter. Woher du deine 5-7 Meter hast...
Zum Thema Platine unter dem Modul: Ich habe mir in letzter Zeit einige Datenblätter zu Bluetooth angesehen (ich weiß, hier geht es um WLAN). In den meisten wurde empfohlen, das Modul über den Platinenrand rausragen zu lassen, aber in mindestens einem wurde explizit empfohlen, das Modul auf der Platine aufliegen zu lassen, weil es darauf gestimmt ist.
Es ist also nicht immer falsch, wenn das Modul nicht über den Rand herausragt.
Es ist also nicht immer falsch, wenn das Modul nicht über den Rand
herausragt.
Der Hersteller des Moduls sollte wissen, ob er seine Antenne auf ein epsilon_r von 4,8 oder von 1 abgestimmt hat. Und das sollte im Datenblatt stehen.
Aber: bei chinesischem Billigkram ist nichts abgestimmt. Da ist nicht einmal die Antenne berechnet, sondern nur abgemalt. Und das auch gerne fehlerhaft, mit Kurzschlüssen in der Struktur, die die Resonanz verändern. Der eine Chinese kopiert vom anderen, und nach 10x Stille Post ist vom Originaldesign nicht viel übrig.
Daher, wenn es funktionieren soll: bei einem Hersteller kaufen, der original Espressif-Module verbaut und auch weiss wie er das tut.
Bei 2.4 GHz müsste es dafür passend beschichtete Scheiben haben, so wie
ein Teil der ICE- und RE-Züge der DB.
Meinst du Wärmeschutzverglasung?
Es ist eine Vermutung. ich habe weder vom Aufbau von Gewächshäusern, noch von EMV wirklich Ahnung (Meine Frau kümmert sich um ihren Garten...).
Es dürfte aber auch auf die Position, Art der Antenne und die Belegung des Frequenzbereichs ankommen.
In unserer alten Wohnung waren diverse WLAN auf einem Kanal - und so dicht war die Ecke nicht besiedelt. Später war der 5GHz-Bereich auch voll (weil viele dorthin gewechselt haben).
Der eine Chinese kopiert vom anderen, und nach 10x Stille
Post ist vom Originaldesign nicht viel übrig.
Daher, wenn es funktionieren soll: bei einem Hersteller kaufen, der
original Espressif-Module verbaut und auch weiss wie er das tut.
Du musst jetzt ganz, ganz stark sein: Espressif selbst ist eine
chinesische Firma.
Ja, aber mit hauseigener Qualitätskontrolle. Keine Kopierwerkstatt, die von einer vorgelegten Leiterplatte 5000 Exemplare nachfertigt. Die Fehler passieren beim Kopieren, nicht im Schaltungsdesign.
Auf Grund von ESP Modulen und Erfahrungen mit geringer Reichweite, habe ich mir auch was überlegen müssen.
Da meine HF Kenntnisse und Messmittel arg begrenzt (quasi nicht vorhanden) sind, ist meine Lösung nicht unbedingt die beste.
Die ganzen Platinen Antennen haben ganz offensichtlich eine Form der Richtwirkung oder/und auch Polarisationsrichtung. Vielleicht gar schlecht abgestimmt. Drum verwende ich sie nicht mehr. Ergebnisse sind schlecht reproduzierbar.
Draussen meint freie Sicht und da sind 150-200 Meter ohne Probleme
erreichbar.
Ja das kommt gut hin. Habe einen Sensor ( ESP32 mit externer Antenne ) im Gewächshaus 150 Meter entfernt. Router und Sensor sind jeweils hinter einem Fenster aufgestellt mit Sichtverbindung. Probleme gibt es nur bei starken Nebel.
Das verwende ich, hab es gerade mal rausgesucht. War von Amazon.
ESP32-DevKitC V4 Karte mit ESP32-WROOM-32U Modul mit externer Antenne - WiFi, Bluetooth 4.2
L.S. schrieb im Beitrag #7976313:
… 6 ESP mit Temperatur- und
Feuchtigkeits-Sensoren versehen, …
Von wie vielen Sensoren insgesamt reden wir hier?
Wenn das OneWire Sensoren sind dann kann man auch die Sensoren verlängern. 5-7 Meter ist keine Entfernung für OneWire und ein Klingeldraht kostet wenig.
Die ganzen Platinen Antennen haben ganz offensichtlich eine Form der
Richtwirkung oder/und auch Polarisationsrichtung. Vielleicht gar
schlecht abgestimmt. Drum verwende ich sie nicht mehr. Ergebnisse sind
schlecht reproduzierbar.
Billig und tuts (gut genug für mich)
Kann man schön in eine Ecke vom Plaste Gehäuse einkleben.
Ich bevorzuge senkrecht.
Bei seinem NodeMCU ist Signalstärke am besten wenn das Modul horizontal liegt.
Externe Antenne natürlich senkrect.
Aber selbst ohne externe Antenne, Module horizontal, zueinander gerichtet, sind mindestens 100 Meter ohne Probleme erreichbar.
