Une autonomie de 50 km + est-elle possible à LoRa?

J'ai lu cet article qui disait que je pouvais aller jusqu'à 50 km avec un module LoRa.

Mais quand j'ai lu la description du produit, il est dit que la portée intégrée n'est que de 16 km, j'ai donc évidemment besoin d'une antenne. Mais quel type d'antenne puis-je utiliser pour faire passer mon module LoRa de 16 km à 50 km?

Est- ce que quelque chose comme ça fonctionnera?

Il semble qu'une portée d'au moins 440 km soit possible avec le protocole LoRa (c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'hypothèse de temps de vol comme dans le GSM).

La bonne façon de répondre à cette question est de regarder le budget de liaison pour votre arrangement d'émission / réception. Bien que les calculs de base soient simples, connaître la bonne façon de faire le calcul n'est pas si simple.

Pour recevoir un signal utilisable, le récepteur a besoin d'un certain rapport signal / bruit (déterminé par le taux d'erreur tolérable et les caractéristiques de modulation). Vous pouvez trouver des exemples en ligne de la façon de calculer cela (pour LoRa ou quelque chose de similaire).

Le signal provient de la puissance de transmission, plus le gain d'antenne, moins la perte d'espace libre (le calcul de la portée) moins tout ombrage provenant de la non-visibilité, plus le gain d'antenne.

Le bruit provient de l'environnement de réception ou du bruit thermique (selon le plus élevé) et du bruit de l'amplificateur, plus toute interférence à trajets multiples qui n'est pas compensée en retard dans le récepteur.

En supposant qu'une portée de 16 km est possible avec une simple antenne (rayonnement uniforme sphérique), vous demandez une augmentation de la portée de 3,125 fois ou une augmentation de 9,77 fois de la puissance. Ceci est commodément d'environ 10 dB, donc comme une approximation approximative, vous avez besoin d'un gain d'antenne de 5 dB au-dessus de l'antenne «triviale» à chaque extrémité. Si vous visez 7 dB à chaque extrémité, cela vous donne une petite marge pour d'autres facteurs que vous n'avez pas pris en compte, les imperfections de votre assemblage, etc.

Une autre complication est que la portée de 16 km citée se trouve vraisemblablement dans l'horizon d'une antenne proche de la terre, mais pour atteindre une ligne de vue de 50 km, vous devrez élever une ou les deux extrémités de plusieurs mètres.

D'abord, votre question est sans réponse, soit dit en passant, car personne ne peut dire ce qui fonctionnera dans un environnement inconnu. Par exemple, s'il y a une énorme colline entre les deux modules ou une grande ville, cela ne fonctionnera pas. Mais si votre module est attaché à un ballon qui a une altitude de 38 km , alors vous êtes peut-être bon.

Alors que le ballon était à une altitude de 38,772 km (environ 127204,7 pieds) quelque part près de la frontière entre l'Allemagne et les Pays-Bas, il a été repéré par un nœud The Things Network à Wroclaw, en Pologne, à une distance de 702,676 km, soit environ 436 miles.

Mais ce que je considère cela comme des données plus réalistes. Ils ont parcouru environ 18,3 km avec une bonne ligne de visée et une meilleure antenne que celle que vous avez reliée.

• Il peut être possible d'atteindre une plus grande portée, en particulier avec une antenne passerelle à gain plus élevé [...]

• Pour une meilleure performance de portée, une visibilité directe ou proche est souhaitable. Il est recommandé de surélever l'antenne de la passerelle (par exemple, sur un bâtiment ou un mât) avec une étude de site pour déterminer le meilleur emplacement pour installer l'antenne de la passerelle. [...]

• La portée dans un environnement urbain dépassait la portée de ce test, mais 1 à 2 kilomètres (selon l'environnement) devraient être possibles dans un environnement urbain avec un certain degré de pénétration du bâtiment.

En résumé pour augmenter la portée:

• Élevez vos antennes.
• Utilisez des antennes avec des gains plus élevés.
• Utilisez des antennes directionnelles et non omnidirectionnelles.

Mais gardez à l'esprit qu'à la fin, vous serez toujours limité par l'environnement.

Voici une étude assez détaillée sur le sujet qui mérite d'être lu.

Essayez une antenne Yagi. Le récepteur et l'émetteur auront tous deux besoin d'une antenne, et ils doivent être alignés l'un avec l'autre (ligne de visée directe). Quelques degrés d'imprécision entraîneront une mauvaise réception. Il existe différents guides d'antenne DIY yagi en ligne et des programmes de calculatrice yagi open source qui calculent les dimensions requises pour une antenne et un balun 868 MHz. Vous pouvez acheter la plupart des fournitures, telles que des fils de cuivre épais ou des tiges d'aluminium, dans la plupart des quincailleries (Home Depot, Lowes). Vous devrez probablement chercher en ligne des adaptateurs SMA (connaître la différence entre SMA et RP-SMA) pour fixer les antennes et un câble coaxial décent. Si vous voulez l'essayer, je vous suggère d'acheter un RTL-SDR (20 $ US) pour le débogage radio. Je doute cependant que vous atteindrez 50 km. Si vous avez suffisamment augmenté le niveau de puissance pour atteindre une autonomie de 50 km, au moins aux États-Unis, vous ' d violerait probablement les lois de la FCC. Je pense que la puissance maximale est de 25 mW