Antena Gelombang Z: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

• Antena pasif meningkatkan daya dan julat
• Tidak perlu pembongkaran atau pematerian
• Mahal
• Mudah dipasang

Saya telah bereksperimen dengan sistem Z-Wave Plus saya untuk meningkatkan jangkauan sensor pintu / tingkap bateri saya. Saya menggunakannya untuk memantau perangkap tikus / tikus dan memerlukan jarak lebih jauh. Lihat https://www.instructables.com/id/Wireless-Mouse-Tr… saya yang lain

Sekiranya anda tidak mahu membaca semua maklumat teknologi di bawah ini, cuba ketik wayar tembaga atau piano lurus 8 "ke sensor yang berdekatan dengan antena dalaman (lihat tanda pen hitam pada gambar 1 & 2) mungkin dan lihat apakah ia meningkatkan jarak. Juga pita wayar 8 "ke hab Z-Wave anda di dekat antena dalaman, untuk pita hub Smartthings V3 ke depan di sebelah kanan semasa anda melihat wajah hub, secara langsung dengan penyambung kuasa. Semua antena pasif mestilah menegak. Untuk menguji, picu sensor 10 kali sebelum dan selepas menambahkan antena, kemudian periksa sejarah untuk melihat berapa banyak peristiwa yang direkodkan.

Meletakkan wayar dekat dengan antena dalaman adalah penting. Kedua-dua sensor saya dipisahkan untuk mencari di mana antena dalaman berada, ia bertentangan dengan bateri. Antena dalam gambar 1 kelihatan seperti mata air kecil di bawah tanda hitam. Antena dalam gambar 2 hampir sama segi empat tepat, ditandai dengan garis hitam. Letakkan antena pasif terus di atas tanda hitam. Dengan menggerakkan antena pasif pada gambar pertama di atas antena dalaman, sensor beralih dari merakam 0/10 ke 10/10 acara tutup terbuka yang berjaya direkodkan dalam sejarah dari lokasi yang sama

My SmartThings Antenna Instructable, kebanyakan maklumat diulang pada langkah terakhir arahan ini

www.instructables.com/id/SmartThings-Anten…

Prosedur Ujian

Antena pasif (wayar tembaga nipis) dipasang pada sensor dan diuji kekuatan isyaratnya dengan Hackrf One SDR (Radio Defined Software). Panjang gelombang ¼, ⅝ dan 1 gelombang dibandingkan tanpa antena. Antena panjang gelombang performed melakukan yang terbaik.

Berikut adalah keputusan dalam dB. dB adalah skala log sehingga peningkatan kuasa 3DB adalah 2x kuasa. Contohnya jika anda pergi dari -50dB ke -47dB, kuasa telah meningkat sebanyak 3dB atau dua kali ganda.

Tahap Kuasa diukur pada frekuensi US Z-Wave PLus 916MHz. Untuk setiap pengukuran yang dipisahkan dengan koma dalam data di bawah, sensor pintu dipicu ~ 10 kali dan puncak 10 pencetus dicatat.

Keputusan Ujian Daya Puncak 916MHz

Antena pasif 5/8 panjang gelombang (Prestasi Terbaik!)

-55.6db, -55.4db, -55.6db, -55.6db, -56.3db

1 panjang gelombang (Lebih lama TIDAK lebih baik!)

-59.9dB, -59.4db, -59db

Panjang gelombang 1/4 (Sebilangan besar maklumat internet mengesyorkan 1/4 antena pasif panjang gelombang, 5/8 jauh lebih baik!)

-64.7dB, -66.4db, -62.8db

Tanpa antena pasif (stok)

-71db, -68.5db, -69.1db, -67.4db

Catatan

Z-Wave dan Z-Wave Plus menggunakan frekuensi yang sama. Z-Wave Plus adalah versi yang lebih baru dengan jarak yang lebih lama dan jangka hayat bateri yang lebih baik, jadi dapatkan Z-Wave Plus jika anda boleh

Ini adalah dua sensor yang saya gunakan.

Sensor Pintu / Tingkap Monoprice Z-Wave Plus, TIADA LOGO (Yang ini mempunyai penguatan kuasa yang paling baik dengan antena 5/8) tanda hitam pada foto 2.

www.monoprice.com/product?c_id=122&cp_id=1…

Sensor Pintu dan Tingkap Monoprice Z-Wave Plus, Tanpa Logo (Mempunyai penguatan kuasa yang jauh lebih rendah) Kemas kini: Sensor dipisahkan untuk mencari di mana antena dalaman berada dan menunjukkan peningkatan besar dalam jumlah peristiwa ujian yang dirakam (0 / 10 peristiwa lama dirakam, lokasi baru 10/10) dengan menggerakkan antena ke titik hitam pada gambar pertama.)

www.monoprice.com/product?p_id=24259

Langkah 1: Membuat Antena Pasif

Cari frekuensi gelombang Z anda dalam senarai wikipedia di bawah. Sebilangan besar negara mempunyai 2 frekuensi, jika anda tidak pasti berapa frekuensi peranti gelombang Z anda memilih rata-rata 2. Sebilangan besar dokumentasi mengatakan bahawa frekuensi AS adalah 908.42MHz, saya mengukur kedua-dua sensor saya pada frekuensi kedua 916MHz.

Senarai frekuensi Z-Wave

Ambil frekuensi anda dan masukkan ke dalam pautan kalkulator di bawah ini untuk mendapatkan 1 panjang gelombang dan kemudian kalikan dengan ⅝ untuk mendapatkan panjang gelombang 5/8, ini akan menjadi panjang antena / wayar anda.

www.everythingrf.com/rf-calculators/freque…

Berikut adalah cara mengira panjang bagi 2 frekuensi AS

Gelombang Z plus 908.42MHz: panjang gelombang = 0.33001526m = 12.99 inci: ⅝ panjang gelombang = 8.11 inci

Gelombang Z ditambah 916MHz: panjang gelombang 0.32728434 = 12.88 inci: ⅝ panjang gelombang = 8.05 inci

Potong wayar tembaga tolok kecil atau wayar piano ke panjang gelombang 5/8 yang anda hitung. Anda boleh mendapatkan wayar piano di kedai perkakasan, dapatkan yang paling tipis yang mereka ada.

Pita wayar ke sisi sensor dan uji!

Petua: Untuk jarak yang lebih lama, cuba arahkan bahagian depan hab gelombang z anda ke sensor paling jauh. Saya mempunyai hub Samsung Smartthings v3, laman web mereka mengatakan penerimaan paling kuat adalah dari hadapan.

Langkah 2: Bagaimana Pengukuran dibuat

Gambar pertama adalah dengan antena panjang gelombang pasif 5/8 yang dirakam ke depan, gambar kedua tanpa antena.

Saya menggunakan Hackrf One kerana saya dapat meminjamnya dari rakan. Terlalu berlebihan untuk mengukur gelombang Z, ada SDR yang lebih murah yang semestinya berfungsi walaupun saya tidak biasa dengannya. Anda memerlukan satu yang akan mengukur frekuensi dalam julat gelombang z, ~ 850Mhz hingga ~ 950Mhz. Sekiranya ada yang mengetahui cara mengukur dengan SDR yang lebih murah, sila komen.

Peralatan Pengukuran

Hackrf One ~ $ 300

www.seattletechnicalbooks.com/hackrf

Saya rasa ini adalah antena, akan dikemas kini setelah saya bertanya kepada rakan saya.

Perisian Pengukuran

Saya menggunakan penganalisis spektrum percuma ini, ‘Pavsa hackrf spectrum analyzer’. Ia mudah disiapkan, boleh dipercayai dan berfungsi dengan baik.

Tetapan Pengukuran

Tetapkan penganalisis spektrum untuk bermula tepat di bawah dan berakhir tepat di atas frekuensi gelombang z anda, bagi saya ia adalah 915Mhz hingga 917Mhz. Saya bermain-main dengan bilangan sampel dan FFT Bin (Hz) sehingga saya mendapat ukuran yang konsisten, 5000 Bin (Hz) dan 65536 sampel berfungsi dengan baik. Pada tab pilihan carta pilih ‘Waterfall enabled’, ‘Show puncak’ dan ‘Persistent display’, dan tetapkan ‘Masa kegigihan’ hingga 60 saat.

Langkah 3: Antena Pasif Smartthings V3 Hub

Cuba tekan wayar panjang gelombang 5/8 (8 "untuk gelombang Z AS) ke bahagian kanan depan hab Smartthings V3 anda, ujian di bawah menunjukkan bahawa ia memperluas jangkauan

Saya menjumpai gambar papan litar hub Smartthings V3, lihat pautan di bawah. Antena gelombang-Z berada di hadapan hab, tepat di hadapan penyambung kuasa. Gambar di bawah adalah bahagian bawah papan litar sehingga antena pasif perlu berada di sebelah kanan. Untuk hab jenama lain, cuba cari di mana antena dalaman dipasang dan letakkan wayar sedekat mungkin.

community.smartthings.com/t/should-i-wait-…

Saya tidak dapat mencari cara untuk memaksa hub Smartthings menghantar isyarat keluar untuk mengukur dengan SDR jadi saya mencetuskan sensor saya masing-masing 15 kali tanpa antena hab pasif dan 15 kali lagi dengan antena hub pasif pada jarak ~ 40 'dari hub. Sejarah diperiksa untuk melihat berapa banyak peristiwa yang direkodkan. Hasil saya dengan antena hab pasif hampir sempurna.

Hasil tanpa Antena Hub Pasif

Sensor Rectangular 11/15 (peristiwa yang direkodkan / jumlah kali sensor dicetuskan)

Sensor Bulat 13/15

Hasil dengan Antena Hub Pasif

Sensor Segi Empat 15/15

Sensor Bulat 14/15

Langkah 4: Eksperimen Antena Pasif Smartthings V3

Dengan sensor saya mendapati bahawa meletakkan antena pasif lebih dekat ke antena dalaman meningkatkan isyarat. Meletakkan antena pasif lebih dekat dengan antena dalaman hub akan membantu meningkatkan isyarat / jarak jauh juga. Saya tidak dapat melepaskan habnya sehingga akhirnya saya mengebor lubang besar di bawah kaki getah dan meletakkan wayar 8 "(5/8 panjang gelombang) di sebelah antena dalaman. Jaraknya lebih kurang 1/2" dari tempat ia dirakam ke bahagian depan hub. Antena dalaman kelihatan seperti spring dengan diameter yang sama dengan pensil (lihat gambar 3). Pada masa ini saya tidak mempunyai cara untuk melakukan pengukuran dengan antena ini. Saya cuba meminjam Hackrf One SDR supaya saya dapat mengukur dan menyiarkannya.

Drama Pembongkaran

Saya tidak berjaya memisahkan hab. Tidak ada skru di bawah label atau cengkaman getah bawah. Nampaknya slaid bawah menyala, bahkan ada anak panah yang menunjukkan arah mana yang hendak diluncurkan. Tambang saya tidak akan tergelincir, saya malah mencuba menggunakan tukul dan pemacu skru bilah rata yang besar untuk memaksanya meluncur ke kedua arah, ia tidak akan bergerak. Saya akhirnya menggunakan gerudi besar untuk membuat lubang yang akan ditutup oleh cengkaman getah. Perhatikan papan dipasang terbalik, anda perlu mengebor dari bawah untuk mendapatkan akses ke antena. Antena berada tepat di hadapan palam kuasa, lihat gambar 3.