Ich verwende die mitgelieferte Antenne (spiralförmig 3cm lang, siehe Bild).
Ich möchte damit Wettersensoren im Garten auslesen (einmal durch die Hauswand + 15 Meter freies Feld) und 1x pro Minute ca. 20 Byte unidirektional übertragen. Nach dem was ich über LoRa gelesen habe, sollte das gar kein Problem sein.
Leider ist die Reichweite nicht zufriedenstellend. Schon bei ca. 5 Meter Abstand, aber noch mit direktem Sichtkontakt, treten schon die ersten Übertragungsfehler auf und spätestens im Nachbarzimmer kommt dann gar nichts mehr an.
Habe schon mit den Parametern gespielt (siehe Code), aber egal mit welchen Werten, hab ich keine Änderung festgestellt.
Was mache ich falsch? Sind die Module Schrott? Brauche ich eine größere Antenne? Gibt es bessere Alternativen?
Macht nix. Warum lädst du ihn nicht hier als Dateianhang hoch, so dass er auch später noch im Thread verfügbar ist?
Brauche ich eine größere Antenne?
Größe ist bei Antennen nicht alles. Sie muss auch ausreichend gut auf die verwendete Frequenz abgestimmt sein. Außerdem dürfen die Antennen natürlich nicht senkrecht zueinander ausgerichtet sein. Und ein Gegengewicht (ausreichend große Massefläche) benötigt dieser Antennentyp auch noch.
Also an sich sieht der Code so aus als sollte es funktionieren. Allerdings kannst du dir die Zeile [c] LoRa.setTxPower(14);[\c] beim Empfänger sparen.
An sich kannst du auch mit der Sendeleistung beim Sender auf 20 hoch gehen, allerdings ist das hier nicht Problem, denke ich. Ich vermute, dass die Antennen, die mitgeliefert wurden nicht auf die richtige Frequenz eingestellt sind. Du kannst mal versuchen ein ca 16.5cm langen geraden Draht am ANT Pin anzuschließen. Das ist sicherlich auch keine genau passende Antenne, aber sollte zumindest grob passen.
Wenn du die Reichweite erhöhen willst, könntest du auch die Bandbreite reduzieren und den Spreadingfactor auf einen höheren Wert setzen (12 ist Maximum). Allerdings sollten die von dir gewählten Werte auch für die Anwendung reichen.
Danke, ich probier es mal mit einer selbst "gebauten" Antenne. Wie machen das Funk-Autoschlüssel? Die arbeiten ja laut Internet auch mit 433 MHz aber sind deutlich kleiner als 16 cm.
Wenn du die Reichweite erhöhen willst, könntest du auch die Bandbreite
reduzieren und den Spreadingfactor auf einen höheren Wert setzen (12 ist
Maximum).
Hab ich schon versucht, aber unabhängig vom eingestellten Wert konnte ich keine Änderung feststellen.
Die haben meist eine Schleifenantenne und müssen auch nicht durch Wände funken, sprich, die Reichweite ist auch bescheiden.
Die Wendelantennen an deinen Modulen sollten, wenn es richtig gemacht ist, ausgezogen ziemlich genau die o.a. 16,5 - 17cm Länge haben und schon mal deutlich besser sein als aufgewickelt.
Die beiden Module brauchen eine stabile Versorgung
mit zusätzlichen Abblock-Kondensatoren, Elkos und
keramische. Ein ESP32 braucht viel Strom und kann dadurch
andere beteiligte Baugruppen bzw. Module stören.
die langen seriellen Leitungen stören durch Abstrahlung
den Empfänger, sie wirken wie Antennen.
die Lora-Module brauchen - ausser einer Antenne - ein
Gegengewicht in Form einer Masse. Wurde hier im Forum
bereits öfters erwähnt. Der beste Monopol taugt nichts
ohne sein Gegengewicht. Einfach mal die Suche anwerfen.
die langen seriellen Leitungen stören durch Abstrahlung
den Empfänger, sie wirken wie Antennen.
Um den Mechanismus mal hervorzuheben:
Lora-Module haben keinen Interrupt mit dem sie signalisieren
können dass Daten ankommen. So muss der Empfänger ständig gepollt
werden ob was los ist. Das erzeugt einen ständigen Datenverkehr
auf den SPI-Leitungen. Die SPI-Signale sind steilflankig was
einen hohen Oberwellenanteil bedeuted. Die Oberwellen können in
den HF-Eingang des (analogen) Empfängers einstreuen und damit
das zu empfangende Signal stören.
Lora-Module haben keinen Interrupt mit dem sie signalisieren
können dass Daten ankommen
Bist du dir da sicher?
Ich habe zwar mit genau diesem Modul noch nicht gearbeitet, aber mit dem SX1276. Das kann man so konfigurieren, dass DIO 0 auf 3.3V geht, wenn ein Paket empfangen wurde.
Und ein
Gegengewicht (ausreichend große Massefläche) benötigt dieser Antennentyp
auch noch.
Gegengewicht im wörtlichen Sinne (also etwas physikalisch Schweres) oder im Sinne eines Stück Metalls das mit GND verbunden wird? Wie muss ich mir das vorstellen?
Gegengewicht im wörtlichen Sinne (also etwas physikalisch Schweres) oder
im Sinne eines Stück Metalls das mit GND verbunden wird? Wie muss ich
mir das vorstellen?
Ein Gegengewicht zu einem strahlenden Monopol ist eine Massefläche, die größer lambda/4 im Quadrat ist. Wenn's größer ist, schadet es auch nicht.
oder
im Sinne eines Stück Metalls das mit GND verbunden wird?
Ja, sowas. Wie die Antenne beim Auto, da wird das Auto als Gegengewicht verwendet. Es reicht hier eine kleine Platte aus Metall. Allerdings ist das zwar HF-technisch gut, aber im vorliegenden Fall etwas übertrieben. Diese Module sollten ohne grosse Tricks 30m sicher überbrücken können, wenn der Empfänger gut auf die Sendefrequenz abgestimmt ist und gestreckte 17cm Antennen benutzt werden.
Aber die Hinweise zur gesiebten Versorgung musst du unbedingt beachten.
Ich versorge meine Lora-Module auch über die ESP-Spannungsregler. Aber Achtung: das sollten nicht bloß 100mA-LDOs sein, sondern schon etwas mehr können. Ansonsten externe 3.3V-Versorgung.
Und lieber zwei 17cm lange Drähte, als diese komischen Spulen. Einen Draht an die Antennenbuchse, den anderen an die Masse daneben. Und zwar in einer Linie ausgestreckt.
So ein aufgewickelter 1/4-Lambda Strahler ist ein halber Dipol.
Die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle funktioniert nur richtig, wenn beide Hälften des Dipols vorhanden sind.
Die Metallfläche dient als Spiegel für den halben Dipol und dessen Feld, so dass der 1/4-Lambda-Strahler zusammen mit der Massefläche wie ein vollständiger Dipol aussieht.
Die ESP32 Dev kits, die ich kenne benutzen meist einen AMC1117. Der kann 1A, sollte also hier nicht zu Problemen führen. Selbst bei maximaler Sendeleistung zieht ein Loramodul keine 200mA und der ESP32 sollte (solang kein WLAN an ist) auch unter 100mA brauchen.
Wie war das noch gleich? Jede Wand frisst pi mal daumen² 10 dB?
Das wäre das erste Mal, dass es völlig egal ist, ob es sich um eine Trockenbau- oder eine Stahlbetonwand handelt.
30m schafft auf 433 MHz jeder OOK-Sender mit 10dBm bei einem halbwegs vernünftigen Empfänger und bei einem LoRa-Empfänger ist bei geeigneter Wahl der Modulationsparameter die Empfindlichkeit derartig viel höher, dass deine 10dB auf diese Entfernung nun wirklich nicht der Grund für die schlechte Übertragung sein können.
Rechne gerne selber einmal nach:
https://www.rfwireless-world.com/calculators/LoRa-Sensitivity-Calculator.html
Das wäre das erste Mal, dass es völlig egal ist, ob es sich um eine
Trockenbau- oder eine Stahlbetonwand handelt.
Zumal sich in einer Stahlbetonwand ein Stahlgitter verbirgt
das im Verhältnis zur Wellenlänge bereits stark abschirmende
bzw. dämpfende Eiegnschaften hat.
Hab die Antennen jetzt auf ca. 17cm ausgezogen und "LoRa.setTxPower(14, 0);" gesetzt. Hat leider nichts gebracht.
Stehen Sender und Empfänger nebeneinander, ist die RSSI ca. bei -90.
5 bis 10 Meter entfernt ohne Hindernisse liegt sie bei -120.
Einmal ums Eck (also Mauer dazwischen) kommt sofort wieder gar nichts mehr an.
Das Problem scheint auch völlig unabhängig von der Antenne zu sein. Ich kann die Dinger verbiegen, verdrehen und zusammenknüllen wie ich will, vermutlich sogar abschneiden, der Wert ändert sich kaum.
Im Internet findet man aber einige ähnliche Berichte zu den Ra-01 Modulen, ohne wirkliche Lösungen. Werde als nächstes RFM95-Module probieren.
ich habe mir zwei STM32WL55JC gegönnt.
Das eine lag auf dem Schreibtisch und mit dem anderen bin ich spazieren gegangen. Die Antennen waren nicht parallel senkrecht ausgerichtet:
Ab ca. 300m Abstand brach die Verbindung ab.
OK, die Dinger sollten für eine (professionelle) 1:1-Telemetriestrecke verwendet werden, und kosten etwas mehr als deine.
Stehen Sender und Empfänger nebeneinander, ist die RSSI ca. bei -90.
5 bis 10 Meter entfernt ohne Hindernisse liegt sie bei -120.
Die -120dBm sind viel zu wenig. Ich verwende diese Module für Satellitenempfang. Da hängt nur ein Dipol dran und trotzdem kommt bei 1W Sendeleistung des Satelliten und 1000km Entfernung mehr Empfangsleistung an. Was benutzt du denn als Stromversorgung? Wenn's eine Wandwarze oder ein anderes Schaltnetzteil ist, solltest du mal einen Akku (LiPo oder LiFePo) probieren. Oder auch ein Trafonetzteil. Und den Empfänger 2m weg vom PC, Monitor o.ä. Nicht, dass das Ding mehr Schaltnetzteilstörungen auffängt als LoRa-Signale.
Im Internet findet man aber einige ähnliche Berichte zu den Ra-01
Modulen, ohne wirkliche Lösungen.
Im Internet findest du fast alles.
Hier ein Erfahrungsbericht, der genau das Gegenteil behauptet und mit dem RA-01 auf über 2320m kommt. (Da hatte der Autor wohl keine Lust mehr sich noch weiter zu entfernen ...)
Testing the Range of RA-01 (LoRa) Modules and Comparison against nrf24 and ESP-LR
https://embedblog.eu/?p=484
Das Problem scheint auch völlig unabhängig von der Antenne zu sein. Ich
kann die Dinger verbiegen, verdrehen und zusammenknüllen wie ich will,
vermutlich sogar abschneiden, der Wert ändert sich kaum.
Die Antenne ist aber schon am RA-01 angeschlossen oder endet die an eine kalten Lötstelle oder einer nicht geschlossenen Lötbrücke?
Hab mir jetzt mein Modul angeschaut, das ich da habe. Ist das gleiche, das du verwendest. Da ist ja im Original ein u.fl-Connector dran. Auf deinem Bild sehe ich nur einen Lötbatzen. Wie hast du da deine Antenne angelötet? Vielleicht nur an der Steckermasse?
Und u.fl-Stecker sind nur für FÜNF Steckzyklen spezifiziert!
Was benutzt du denn als Stromversorgung? Wenn's eine Wandwarze oder
ein anderes Schaltnetzteil ist, solltest du mal einen Akku (LiPo oder
LiFePo) probieren. Oder auch ein Trafonetzteil.
Hab diverse Kombinationen ausprobiert. Mal am Laptop über USB, mal über einen Handyladestecker über USB, mal Labornetzteil. Jeweils nah am PC und auch mal ganz weit weg. Auch da hab ich keine Unterschiede feststellen können.
Die Antenne ist aber schon am RA-01 angeschlossen oder endet die an eine
kalten Lötstelle oder einer nicht geschlossenen Lötbrücke?
Siehe Bild. Multimeter zeigt eine Verbindung an zwischen dem Antennendraht und der Lötstelle. Mehr kann ich nicht sagen. Es ist auch nicht so dass sich die RSSI gar nicht ändert wenn ich an der Antenne spiele. Aber halt nur im einstelligen Bereich.
mit LoRa.setTxPower(txPower, outputPin);
kann man die Leistung setzen, wobei outputPin
PA_OUTPUT_PA_BOOST_PIN sein kann (default) 0
oder
PA_OUTPUT_RFO_PIN
viele Module haben die Sendeantenne am BOOST aber nicht alle.
Damit geht setTxPower(14, 0) oder setTxPower(20,0) oder nur
setTxPower(14)
So wie oben verlinkt ist wird bei den RA_01 Dingern RFO benutz,
damit wird die max. Leistung erreicht mit:
setTxPower(14, PA_OUTPUT_RFO_PIN)
den 2. Parameter wegzulassen oder 0 zu uebergeben ist deshalb komplett daneben und geht zuverlässig wie von dir beschrieben, niemals.
mit LoRa.setTxPower(txPower, outputPin);
kann man die Leistung setzen, wobei outputPin
PA_OUTPUT_PA_BOOST_PIN sein kann (default) 0
oder
PA_OUTPUT_RFO_PIN
Also so wie ich das sehe, ist die Antenne an der Masse angelötet! Nachdem die Buchse nun eh schon kaputt ist, löte die Antenne mitsamt der Buchse herunter und löte den Antennendraht neu an. Mache doch mal ein sauberes Foto des Antennenanschlusses, damit man das genau sieht!
Ich will ein paar Byte Daten durch die Hauswand plus 15 Meter übertragen. Wie viel MHz das sind ist mir egal, Hauptsache es funktioniert (und ist legal).
Wenn der TO die anderen Module nicht zum Laufen bekommt, warum sollte
er dann diese hinbekommen?
Was gibts da zum Laufen zu bekommen? Die Dinger kamen so an, wie du sie auf den Bildern siehst. Ich hab da nichts selbst gelötet sondern einfach an den ESP angeschlossen. Und nachdem es im Internet genug Erfahrungsberichte gibt die offenbar selsbt mit der billigen Stummelantenne mehrere hundert Meter Reichweite hinbekommen haben, während ich nicht mal 5 Meter in den Nachbarraum schaffe, liegt der Verdacht doch nahe dass meine Module defekt und/oder Fakes sind.
Auf sehr kurze Distanz empfange ich ja Daten, also kann ich schon mal nicht allzu viel falsch gemacht haben.
das sollten nicht bloß 100mA-LDOs sein, sondern schon etwas
mehr können. Ansonsten externe 3.3V-Versorgung.
ESP-Spannungsregler war hier vor längerer Zeit auch ein Thema.
Ich kann mich noch in etwa erinnern, dass die ESPs, unter bestimmten Bedingungen doch wohl deutlich mehr Strom gebraucht haben.
Es müssten dazu noch Beiträg hier im Forum stehen.
Auf sehr kurze Distanz empfange ich ja Daten, also kann ich schon mal
nicht allzu viel falsch gemacht haben.
Erinnert mich an die ersten Leiterplattenversuche. War alles Mist, bis ich Bungard und von einem anderen Laden etwas bestellt hatte.
Ich hatte alles richtig gemacht und trotzdem war das Ergebnis Schrott.
Man sucht manchmal zu unrecht den Fehler bei sich selbt.
Vielleicht wirklich noch einmal andere Module bestellen?
Danke, wie sieht dein Setup aus? Welche Antenne benutzt du? Und hast du
ein Gegengewicht, wie hier empfohlen?
Ich habe eine Groundplane Antenne. Das ist im Prinzip ein halber Dipol am Antennenpin und dann 4 halbe Dipole, die auf Masse nach unten Weg stehen.
Da findet man Bauanleitungen im Netz, ist nicht schwer. Bei mir hängen ESP32 und SX1276 an einem 500mA LDO.
Das hatte ich bei der letzten Bestellung noch mitbestellt, aber nicht mehr dran gedacht.
Habe das gleich mal als Sender getestet. Empfänger ist weiterhin ein Ra-01, da ich nur ein neues habe. Und siehe da: RSSI ist gestiegen auf ca. -60 bis -70, wenn Sender und Empfänger nebeneinander liegen, und auch vom Nebenraum in der hintersten Ecke kommen die Daten jetzt zu 99% fehlerfrei an (dann mit RSSI -110 bis -120). Wohlgemerkt weiterhin mit den Stummelantennen von jetzt unterschiedlicher Länge und ohne sonstige Optimierungen.
Die SNR lese ich jetzt auch aus, die liegt bei ca. 9,5 bei nebeneinanderliegendem Sender/Empfänger und bei ca. 6,5 im Nebenraum.
Bin gespannt, wie weit es sich noch verbessert, wenn ich das Empfängermodul auch durch eines der neuen austausche.
Kannst du dir vorstellen, was dieser Text bedeuten könnte?
"Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!"
"Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate."
Kannst du dir vorstellen, was dieser Text bedeuten könnte?
"Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!"
"Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate."
Ja sorry, ich bin Generation Z und mit dem iPhone in der Hand aufgewachsen. Da gibts nur "Bild" und "Nachricht". Ich muss das auch alles erst lernen.
Dabei sehen die mit der Metallabschirmung doch viel edler und
professioneller aus. Da hätte ich wohl auch zu den falschen gegriffen...
Es könnte auch einfach nur Pech gewesen sein. Bei Aliexpress kann sich ja auch jederzeit der Hersteller oder das Fertigungsverfahren ändern, und die Artikelnr. bleibt gleich.
Ja, aber nicht mit den RA-x Modulen mischen!
Habe mich gewundert, warum dieselbe software zwischen Ra-02 Modulen kilometerweit geht, und zwischen RA. und RFM95 nicht.
Irgendwann habe ich dann mal den Parameter Frequenzerror gefunden, und siehe da:
freq.error:20516.44 1268 to RFM95-pager-oled
freq.error:20495.47 Ra-02-oled portable to -RFM95-pager-oled
req.error:-85.98 1268 to Ra-02- oled-
freq.error:-20856.18 RFM95 to Ra-02-oled portable receiver
Zum Test habe ich SX1268 Module genommen als "unparteiischer 3." sozusagen.
Das hat zwar jetzt mit dem Originalproblem nicht viel zu tun, könnte dir aber in Zukunft trotzdem helfen.
Irgendwann habe ich dann mal den Parameter Frequenzerror gefunden, und
siehe da:
Weißt du auch, was der "Frequenzerror" bedeutet? Anscheinend nicht, sonst würdes du das nicht als "neue Erkenntnis" posten. Auch bei der Kommunikation zwischen zwei RA-Modulen oder zwi RFM95 kannst du sowas bekommen. Schränkt also deine Verbindung nicht ein.
Irgendwann habe ich dann mal den Parameter Frequenzerror gefunden, und
siehe da:
Weißt du auch, was der "Frequenzerror" bedeutet? Anscheinend nicht,
Nein, weiß ich nicht. Jedenfalls "gehen" die RFM95 nicht mit den RA-x Modulen, NUR zwischen RA und zwischen RFM95 geht es aber sehr gut. Und beide "gehen" mit SX1268
Dann sag mir an was es liegt, wenn nicht am Frequenzerror?
Bist Du der Helmut, der auch im Funkamateur über Lora geschrieben hat?
Dann sag mir an was es liegt, wenn nicht am Frequenzerror?
Vielleicht an oben beschriebenem zweiten Parameter von setTxPower? Irgendwelche Pins ("Boost"?) sind wohl beim Ra-01 anders belegt. Da kannst du dann entsprechend nicht den gleichen Code für Sender und Empfänger verwenden.
Vielleicht an oben beschriebenem zweiten Parameter von setTxPower?
Sorry, Ich bin nicht der Themenstarter. Ich wollte ihn nur darauf aufmerksam machen, daß Ra-01 und RFM95 nicht unbedingt zusammenpassen.
War bei mir jedenfalls so, Reichweite ist enorm, bei beiden, nur untereinander empfange ich nichts, was eventuell mit dem Frequency error zusammenhängen könnte.
Die Sendeleistung hat auch kaum Einfluß auf die Reichweite, schon gar nicht im Wohnzimmer, wo du mit der kleinsten Leistung die die Module können immer Empfang hast. Bei 1mW Sendeleistung gehen die normalerweise mehrere hundert Meter, boost oder nicht, ist da völlig egal.
Nun sind weitere der Ersatzmodule (https://de.aliexpress.com/item/1005005968916380.html) eingetroffen, sodass ich nun auch eines als Empfänger nutzen konnte. Natürlich wieder mit der Stummelantenne im nicht-gestreckten Zustand und mit dilettantischer Verkabelung auf Kindergartenniveau.
Die Ergebnisse können sich sehen lassen.
RSSI nebeneinander auf Schreibtisch: -20
RSSI mit 5m Abstand mit Sichtkontakt: -40
RSSI im Nebenraum (1 Wand dazwischen): -70
RSSI im Nebenraum im Wäschekorb in der hintersten Ecke mit verschlossener Tür: -80
Bist Du der Helmut, der auch im Funkamateur über Lora geschrieben hat?
Nein, bin ich nicht. Aber ich habe hier diverse Lora-Module auf diversen Frequenzen (435, 868, 2.4GHz) am Laufen. Und die RFM-Module verstehen sich mit den HPD-Modulen und denen von EByte wunderbar, weil die alle die gleichen Chips von Semtech verwenden.
Natürlich wieder
mit der Stummelantenne im nicht-gestreckten Zustand und mit
dilettantischer Verkabelung auf Kindergartenniveau.
Was erwartest du zu dem Preis?
Nene, mit der dilettantischen Verkabelung meinte ich MICH. Ich wollte zeigen, dass es selbst unter solch widrigsten Umständen möglich sein sollte, Daten in den Nachbarraum zu übertragen. Wenn nicht mal das geht, dann ist höchstwahrscheinlich das Modul Schrott. Das wollte ich als Fazit hier lassen.
dann ist höchstwahrscheinlich das Modul Schrott. Das wollte ich als
Fazit hier lassen
Also ich habe das auch genau so verstanden!
Was man manchmal aus ... bekommt, ist einfach nur Elektronik Schrott.
Wenn Du gute Erfahrungen mit bestimmten Modulen und Shops gemacht hast, dann wäre es toll, wenn Du dazu die Links noch mal ergänzt.
Danke schon mal dafür.
Ich wünsche Dir ein schönes Wochenende und weiterhin viel Erfolg mit Deinen Projekten.
lora.jpg
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