Dans un environnement idéal, la communication sans fil satisfait la formule suivante :
Pt —- la puissance d'émission de l'émetteur.
Pr —- la sensibilité du récepteur.
Gt —- gain de l'antenne d'émission.
Gr —- Gain de l'antenne de réception.
f —- fréquence porteuse.
d —- la distance entre les antennes de réception et d'émission.
c —- vitesse de la lumière (3 x 108 m/s).
Lc —- Affaiblissement d'insertion de la ligne d'alimentation de l'antenne d'émission de la station de base.
L0 —- Perte de propagation dans l'air causée par l'environnement.
où p et c sont des constantes, la formule ci-dessus est donc facilement convertie en la procédure suivante :
On peut voir à partir de cette formule que l'amélioration de la sensibilité de réception peut effectivement augmenter la distance de communication. Pour Lora, la performance de l'antenne est essentielle. Les moyens d'augmenter la distance de communication comprennent l'augmentation de la puissance d'émission, l'augmentation du gain de l'antenne de l'émetteur-récepteur, la réduction de la perte d'insertion du chargeur de la station de base, la réduction de la perte de propagation aérienne et la réduction de la fréquence porteuse. Les circonstances et les régions limitent les deux dernières approches, mais la sélection d'une antenne haute performance peut permettre d'atteindre les trois autres.
Mécanisme d'antenne
Un émetteur et un récepteur sont nécessaires pour chaque type de transmission sans fil, y compris LoRa. Lorsque l'appareil A cherche à se connecter à l'appareil B, il convertit les données à envoyer en une onde radio, que l'émetteur diffuse ensuite. Cette onde radio est ensuite reçue par le récepteur de l'appareil B, qui la démodule en données qu'un ordinateur de bord peut comprendre.
Une antenne LoRa collabore étroitement avec l'émetteur et le récepteur pendant les processus de transmission et de réception. L'émetteur envoie un signal électrique à l'antenne, qui diffuse ensuite le signal sous forme d'ondes radio. Lors de la réception, une antenne intercepte une partie de la puissance d'une onde radio, amplifiée par le récepteur.
Bien que les antennes ne génèrent pas d'énergie radio, elles jouent un rôle important dans la déviation, la direction ou la focalisation de la transmission des ondes radio. En conséquence, ils peuvent considérablement améliorer à la fois la portée et la qualité de transmission, ce qui peut être exactement ce dont votre réseau LoRa a besoin. Ce trait directionnel, connu sous le nom de gain d'antenne, est une propriété très importante des antennes.
Le gain d'antenne mesure le degré de directivité du diagramme de rayonnement de l'antenne :
Les antennes directionnelles dirigent les ondes radio dans une certaine direction plus que d'autres, tandis que les antennes omnidirectionnelles transmettent et reçoivent les ondes radio dans toutes les directions horizontales de manière égale.
Ainsi, les antennes à gain élevé vous permettront d'obtenir une portée plus longue et une meilleure qualité de signal dans la communication LoRa, mais elles doivent être pointées directement vers l'antenne de réception. Bien que les antennes à faible gain aient une portée plus courte, la direction de l'antenne est moins importante, ce qui facilite la création de réseaux maillés. Par conséquent, votre sélection d'antenne sera fortement influencée par la situation de communication LoRa précise que vous avez à l'esprit.
Passerelles LoRaWAN
Les antennes LoRa, comme Passerelles LoRaWAN, sont classés comme intérieur ou extérieur. Les antennes intérieures ont un gain plus faible et sont de plus petite taille, ce qui les rend appropriées pour les passerelles avec une couverture limitée. Les antennes extérieures sont plus grandes, plus robustes et ont un gain plus élevé.
Plusieurs passerelles extérieures sur le marché :
Passerelle LoRa Raspberry Pi
La passerelle LoRa Raspberry Pi est une passerelle de qualité professionnelle avec le pirate à l'esprit. Alors que d'autres passerelles à faible coût sont à un seul canal, la passerelle LoRa Raspberry Pi est livrée avec un concentrateur entièrement dissipateur de chaleur capable de communiquer sur plusieurs canaux et plusieurs nœuds, le tout fonctionnant dans un environnement Raspberry Pi convivial et piratable. La passerelle comprend une antenne 2dBi 915MHz et une antenne GNSS(GPS) multifréquence. La puissance Max TX est de 27dBm.
Passerelle LoRaWAN extérieure dlos8
Le DLOS8 est une passerelle LoRaWAN extérieure open source. Le DLOS8 utilise un émetteur de paquets Semtech et est entièrement compatible avec le protocole LoRaWAN. Il comprend un concentrateur LoRaWAN SX1301, qui fournit dix démodulations parallèles programmables.
Cependant, selon les retours des utilisateurs sur la plateforme Amazon, ils ne s'en sortent pas bien avec l'antenne. Du point de vue des données, le gain d'antenne n'est pas aussi bon que les autres produits du prix.
La passerelle extérieure des choses
La passerelle extérieure Things est fabriquée par Browan Communications Inc et est
également connu sous le nom de micro passerelle extérieure Brownan. La passerelle Things Outdoor Gateway (TTOG) est une passerelle industrielle, extérieure et entièrement conforme à un coût très faible. La connexion de l'antenne est de type N. Il dispose de plusieurs antennes disponibles pour une portée de plus de 15 km. La puissance TX est jusqu'à 27 dBi.
Kit MikroTik KNOT LR8
Le kit KNOT LR8 est une solution de passerelle IoT prête à l'emploi pour la technologie LoRa®. Il utilise Étroit. Technologie Band et CAT-M. En raison de la connexion cellulaire à faible coût et à faible bande passante, il est pris en charge par d'innombrables opérateurs mobiles mondiaux. Ce kit contient un émetteur de paquets UDP préinstallé vers n'importe quel serveur LoRa® public ou privé. Le gain de l'antenne est de 1.5 dBi.
Passerelle extérieure SenseCAP
SenseCAP Gateway pour LoRaWAN est un produit d'extérieur de qualité industrielle IP66 qui prend en charge une plage de températures de fonctionnement étendue, ce qui le rend applicable aux scénarios IoT de collecte de données à faible consommation d'énergie et à longue portée comme l'agriculture intelligente. Le gain d'antenne est de 2.5 dBi.
DUSUN Passerelle extérieure
DSGW-014 Passerelle LoRaWAN extérieure est basé sur le protocole LoRaWAN, avec une connectivité Ethernet intégrée pour une configuration simple. De plus, une configuration Wi-Fi intégrée (prenant en charge le Wi-Fi 2.4 GHz/5 GHz) permet de le configurer facilement via le mode AP Wi-Fi par défaut. Avec ses composants de qualité industrielle, il atteint un haut niveau de fiabilité. La puissance TX est jusqu'à 27dBm.
Pour les passerelles LoRaWAN extérieures, l'environnement est relativement difficile, tandis que le FRP a une forte résistance aux intempéries, à la corrosion, aux UV, au vieillissement et aux chocs. En raison de divers environnements complexes, les gens sont plus enclins à choisir des antennes en fibre de verre pour les passerelles LoRaWAN. Dusun La passerelle extérieure applique une antenne en fibre de verre à haute directivité et haute efficacité. Couplé à son gain plus élevé et à sa puissance TX, il peut étendre efficacement la distance de communication et maximiser les avantages de LoRa.
Plusieurs passerelles intérieures sur le marché :
Passerelle intérieure Kerlink LoRaWAN
La passerelle IoT LoRaWAN s'appuie sur la conception technique réussie de LoRa RF et sur le logiciel commun des passerelles Wirnet i-Series. De plus, il intègre des filtres à haute réjection intégrés et une architecture logicielle sécurisée pour constituer des passerelles fiables au cœur de votre application intelligente. La puissance TX de son antenne est jusqu'à 27Dbm.
SEEED Passerelle intérieure The Things
La passerelle Things Indoor Gateway (TTIG) est conçue pour être une passerelle LoRaWAN entièrement conforme et ultra-économique, avec le Wi-Fi comme backhaul. La passerelle est livrée avec une prise murale et peut être alimentée via USB-C sur 900 mA, ce qui rend la passerelle encore plus adaptée aux applications nécessitant une couverture dynamique. La puissance TX de son antenne peut atteindre 27 dBm.
Laird Sentrius RG1xx
La passerelle Sentrius™ RG1xx LoRa de Laird est le nec plus ultra en matière de sécurité, d'évolutivité et de robustesse. Basé sur les conceptions de chipset Semtech SX1301/SX1257, il offre une portée LoRa allant jusqu'à dix miles et un logiciel LoRa Packet Forwarder préchargé, parfait pour les réseaux IoT hautement évolutifs et flexibles. Selon sa fiche technique, le gain de l'antenne est de 2 dBi.
DUSUN Passerelle intérieure
Passerelle intérieure LoraWAN DSGW-090B est une passerelle robuste à 8 canaux. Adoptant la puce LoRa SX1302 et la puce cryptographique sécurisée, le DSGW-090B fournit une connexion fiable et à haut rendement. Le DSGW-090B a une ligne de visée jusqu'à 15 km et peut couvrir environ 2 km dans un environnement urbanisé, couvrant de plus grandes zones et fournissant connectivité à plus de 2000 nœuds.
Son gain d'antenne est de 2.44 dBi et la puissance TX maximale est de 27 dBm. Il convient de mentionner qu'en tant que passerelle intérieure hautes performances, elle possède une bonne antenne, mais son prix n'est que de 299 $, ce qui est inférieur au prix de la plupart des produits similaires.
Pensée finale
Les antennes sont un élément clé de la puce RF. Ils sont particulièrement importants lors du choix de la meilleure antenne pour les appareils LoRa (tels que les nœuds LoRa et les passerelles LoRaWAN) qui transmettent et reçoivent des données dans la bande RF. Pour garantir la qualité de l'antenne, le choix d'une passerelle LoRaWAN économique est une priorité absolue pour les utilisateurs.
