Κεραία Z-Wave: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

• Οι παθητικές κεραίες αυξάνουν την ισχύ και το εύρος
• Δεν απαιτείται αποσυναρμολόγηση ή συγκόλληση
• Φτηνός
• Εύκολο στην εγκατάσταση

Πειραματίζομαι με το σύστημα Z-Wave Plus για να αυξήσω το εύρος των αισθητήρων πόρτας/παραθύρου με μπαταρία. Τα χρησιμοποιώ για να παρακολουθώ τις παγίδες αρουραίου/ποντικιού μου και χρειαζόμουν περισσότερη απόσταση. Δείτε το άλλο μου διδακτικό

Εάν δεν θέλετε να διαβάσετε όλες τις παρακάτω πληροφορίες σχετικά με την τεχνολογία, δοκιμάστε να ακουμπήσετε ένα καλώδιο χαλκού ή πιάνου 8 ιντσών σε έναν αισθητήρα όσο το δυνατόν πλησιέστερα στην εσωτερική κεραία (δείτε τα σημάδια μαύρου στυλό στην εικόνα 1 & 2) και δείτε αν αυξάνει την εμβέλεια. Επίσης κολλήστε ένα καλώδιο 8 "στο διανομέα Z-Wave σας κοντά στην εσωτερική κεραία, για το διανομέα Smartthings V3 κολλήστε το μπροστά στη δεξιά πλευρά καθώς κοιτάτε το πρόσωπο του διανομέα, απευθείας στη γραμμή με το βύσμα τροφοδοσίας. Όλες οι παθητικές κεραίες πρέπει να είναι κάθετες. Για δοκιμή, ενεργοποιήστε τον αισθητήρα 10 φορές πριν και μετά την προσθήκη των κεραιών και, στη συνέχεια, ελέγξτε το ιστορικό για να δείτε πόσα συμβάντα καταγράφονται.

Η τοποθέτηση του καλωδίου κοντά στην εσωτερική κεραία είναι κρίσιμη. Και οι δύο αισθητήρες μου χωρίστηκαν για να βρουν πού βρίσκονται οι εσωτερικές κεραίες, είναι απέναντι από την μπαταρία. Η κεραία στην εικόνα 1 μοιάζει με ένα μικρό ελατήριο κάτω από το μαύρο σημάδι. Η κεραία στην εικόνα 2 είναι σχεδόν ένα πλήρες ορθογώνιο, σημειωμένο με τις μαύρες γραμμές. Τοποθετήστε την παθητική κεραία απευθείας πάνω από οποιοδήποτε από τα μαύρα σημάδια. Μετακινώντας την παθητική κεραία στην πρώτη εικόνα πάνω από την εσωτερική κεραία, ο αισθητήρας πέρασε από την εγγραφή 0/10 σε 10/10 επιτυχημένα ανοιχτά κλειστά συμβάντα που καταγράφηκαν στην ιστορία από την ίδια θέση

My SmartThings Antenna Instructable, οι περισσότερες πληροφορίες επαναλαμβάνονται στο τελευταίο βήμα αυτού του οδηγού

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

Διαδικασία δοκιμής

Παθητικές κεραίες (λεπτά σύρματα χαλκού) προσαρτήθηκαν στους αισθητήρες και ελέγχθηκαν για την ισχύ του σήματος με ένα Hackrf One SDR (Λογισμικό καθορισμένο ραδιόφωνο). Τα μήκη ¼, ⅝ και 1 μήκους κύματος συγκρίθηκαν χωρίς κεραία. Η κεραία ngth μήκους κύματος απέδωσε καλύτερα.

Παρακάτω είναι τα αποτελέσματα σε dB. Το dB είναι μια κλίμακα καταγραφής, οπότε μια αύξηση ισχύος 3dB είναι 2 φορές η ισχύς. Για παράδειγμα, εάν μεταβείτε από -50dB σε -47dB, η ισχύς έχει αυξηθεί κατά 3dB ή διπλασιαστεί.

Τα επίπεδα ισχύος μετρήθηκαν σε συχνότητα 916MHz US Z-Wave PLus. Για κάθε μέτρηση που χωρίζεται με κόμμα στα παρακάτω δεδομένα, ο αισθητήρας πόρτας ενεργοποιήθηκε ~ 10 φορές και καταγράφηκε η κορυφή των 10 ενεργοποιητών.

Αποτελέσματα δοκιμής μέγιστης ισχύος 916MHz

Παθητική κεραία μήκους κύματος 5/8 (Καλύτερη απόδοση!)

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

1 μήκος κύματος (Μακρύτερο ΔΕΝ είναι καλύτερο!)

-59,9dB, -59,4db, -59db

1/4 μήκος κύματος (Οι περισσότερες πληροφορίες διαδικτύου συνιστούν παθητικές κεραίες 1/4 μήκους κύματος, τα 5/8 είναι ΠΟΛΥ καλύτερα!)

-64,7dB, -66,4db, -62,8db

Χωρίς παθητική κεραία (απόθεμα)

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

Σημείωση

Τα Z-Wave και Z-Wave Plus χρησιμοποιούν την ίδια συχνότητα. Το Z-Wave Plus είναι η νεότερη έκδοση με μεγαλύτερη εμβέλεια και καλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, οπότε αποκτήστε το Z-Wave Plus αν μπορείτε

Αυτοί είναι οι δύο αισθητήρες που χρησιμοποιώ.

Monoprice Z-Wave Plus Door/Window Sensor, NO LOGO (Αυτό είχε το καλύτερο μετρημένο κέρδος ισχύος με την κεραία 5/8) Ενημέρωση: Ο αισθητήρας αφαιρέθηκε για να εντοπίσει την εσωτερική κεραία, τοποθετήστε την παθητική κεραία πάνω από οποιαδήποτε τα μαύρα σημάδια στη φωτογραφία 2.

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

Monoprice Z-Wave Plus Door and Window Sensor, No Logo (Είχε πολύ χαμηλότερο κέρδος ισχύος) Ενημέρωση: Ο αισθητήρας αφαιρέθηκε για να βρει πού βρισκόταν η εσωτερική κεραία και έδειξε τεράστια βελτίωση στον αριθμό των καταγεγραμμένων συμβάντων δοκιμής (0/ 10 καταγεγραμμένα γεγονότα παλιά τοποθεσία, 10/10 νέα τοποθεσία) μετακινώντας την κεραία πάνω από τη μαύρη κουκκίδα στην 1η εικόνα.)

www.monoprice.com/product?p_id=24259

Βήμα 1: Δημιουργία παθητικής κεραίας

Βρείτε τη συχνότητα των κυμάτων Ζ στην παρακάτω λίστα wikipedia. Πολλές χώρες έχουν 2 συχνότητες, αν δεν είστε σίγουροι σε ποια συχνότητα είναι η συσκευή σας με κύμα Ζ επιλέξτε τον μέσο όρο των 2. Τα περισσότερα έγγραφα αναφέρουν ότι η συχνότητα των ΗΠΑ είναι 908,42MHz, μέτρησα και τους δύο αισθητήρες μου στη δεύτερη συχνότητα 916MHz Το

Λίστα συχνοτήτων Z-Wave

Πάρτε τη συχνότητά σας και τοποθετήστε την σε αυτόν τον σύνδεσμο αριθμομηχανής παρακάτω για να πάρετε 1 μήκος κύματος και στη συνέχεια πολλαπλασιάστε το με ⅝ για να λάβετε 5/8 μήκος κύματος, αυτό θα είναι το μήκος της κεραίας/καλωδίου σας.

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

Δείτε πώς μπορείτε να υπολογίσετε το μήκος για τις 2 συχνότητες των ΗΠΑ

Ζ-κύμα συν 908,42MHz: μήκος κύματος = 0,33001526m = 12,99 ιντσών: ngth μήκος κύματος = 8,11 ίντσες

Ζ-κύμα συν 916MHz: μήκος κύματος 0.32728434 = 12.88 ιντσών: ngth μήκος κύματος = 8.05 ίντσες

Κόψτε ένα μικρό σύρμα χαλκού μετρητή ή σύρμα πιάνου στο μήκος κύματος 5/8 που υπολογίζετε. Μπορείτε να πάρετε σύρμα πιάνου στο κατάστημα υλικού, να πάρετε το λεπτότερο που έχουν.

Κολλήστε το καλώδιο στο πλάι του αισθητήρα και δοκιμάστε!

Συμβουλή: Για μεγαλύτερο εύρος, δοκιμάστε να δείξετε το μπροστινό μέρος του διανομέα κυμάτων z στον πιο απομακρυσμένο αισθητήρα. Έχω το Samsung Smartthings v3 hub, ο ιστότοπός τους λέει ότι η πιο δυνατή λήψη είναι από μπροστά.

Βήμα 2: Πώς έγιναν οι μετρήσεις

Η πρώτη εικόνα είναι με την παθητική κεραία μήκους κύματος 5/8 κολλημένη στο μπροστινό μέρος, η δεύτερη εικόνα χωρίς κεραία.

Χρησιμοποίησα ένα Hackrf One γιατί μπορούσα να το δανειστώ από έναν φίλο. Είναι υπερβολικό για τη μέτρηση του κύματος Z, υπάρχουν φθηνότερα SDR που πρέπει να λειτουργήσουν αν και δεν τα γνωρίζω. Χρειάζεστε μια που θα μετρά συχνότητες στην περιοχή κυμάτων z, ~ 850Mhz έως ~ 950Mhz. Αν κάποιος καταλάβει πώς να μετρήσει με ένα λιγότερο ακριβό SDR, παρακαλώ σχολιάστε.

Εξοπλισμός μέτρησης

Hackrf One 300 300 $

www.seattletechnicalbooks.com/hackrf

Νομίζω ότι αυτή είναι η κεραία, θα ενημερωθεί αφού ρωτήσω τον φίλο μου.

Λογισμικό μέτρησης

Χρησιμοποίησα αυτόν τον δωρεάν αναλυτή φάσματος, «Pavsa hackrf spectrum analyzer». Easyταν εύκολο στη ρύθμιση, ήταν αξιόπιστο και λειτούργησε καλά.

Ρυθμίσεις μέτρησης

Ρυθμίστε τον αναλυτή φάσματος να ξεκινά ακριβώς από κάτω και να τελειώνει ακριβώς πάνω από τη συχνότητα των κυμάτων z, για μένα ήταν 915Mhz έως 917Mhz. Έπαιξα με τον αριθμό των δειγμάτων και τον κάδο FFT (Hz) μέχρι να λάβω σταθερές μετρήσεις, 5000 Bin (Hz) και 65536 δείγματα λειτούργησαν καλά. Στην καρτέλα "Επιλογές γραφήματος", επιλέξτε "Ενεργοποίηση καταρράκτη", "Εμφάνιση κορυφών" και "Επίμονη εμφάνιση" και ορίστε το "Χρόνος επιμονής" στα 60 δευτερόλεπτα.

Βήμα 3: Παθητική κεραία Smartthings V3 Hub

Δοκιμάστε να χτυπήσετε ένα καλώδιο μήκους κύματος 5/8 (8 "για US Z-wave) στην μπροστινή δεξιά πλευρά του διανομέα Smartthings V3, οι παρακάτω δοκιμές δείχνουν ότι επεκτείνει το εύρος

Βρήκα μια εικόνα της πλακέτας κυκλώματος Smartthings V3, δείτε τον παρακάτω σύνδεσμο. Η κεραία Z-wave βρίσκεται μπροστά από το διανομέα, ακριβώς μπροστά από το βύσμα τροφοδοσίας. Η παρακάτω εικόνα είναι το κάτω μέρος της πλακέτας κυκλώματος, οπότε η παθητική κεραία πρέπει να πάει στη δεξιά πλευρά. Για άλλες μάρκες διανομέων, προσπαθήστε να βρείτε πού είναι τοποθετημένη η εσωτερική κεραία και τοποθετήστε το καλώδιο όσο το δυνατόν πιο κοντά.

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

Δεν βρήκα τρόπο να εξαναγκάσω το διανομέα Smartthings να στείλει ένα εξερχόμενο σήμα για μέτρηση με το SDR, έτσι ενεργοποίησα τους αισθητήρες μου 15 φορές ο καθένας χωρίς παθητική κεραία διανομέα και 15 φορές ξανά με παθητική κεραία διανομέα στα 40 ~ από το κεντρικό σημείο. Το ιστορικό ελέγχθηκε για να δει πόσα γεγονότα καταγράφηκαν. Τα αποτελέσματά μου με την παθητική κεραία hub ήταν σχεδόν τέλεια.

Αποτελέσματα χωρίς Κεραία Passive Hub

Αισθητήρας ορθογωνίου 11/15 (ενεργοποιήθηκαν καταγεγραμμένα συμβάντα/συνολικές φορές που ενεργοποιήθηκε ο αισθητήρας)

Στρογγυλεμένος αισθητήρας 13/15

Αποτελέσματα με Passive Hub Antenna

Ορθογώνιος αισθητήρας 15/15

Στρογγυλεμένος αισθητήρας 14/15

Βήμα 4: Πειράμα παθητικής κεραίας Smartthings V3

Με τους αισθητήρες διαπίστωσα ότι η τοποθέτηση της παθητικής κεραίας πιο κοντά στην εσωτερική κεραία αύξησε το σήμα. Η τοποθέτηση της παθητικής κεραίας πιο κοντά στην εσωτερική κεραία του διανομέα θα βοηθήσει επίσης στην αύξηση του σήματος/εμβέλειας. Δεν μπορούσα να διαχωρίσω τον κόμβο, οπότε κατέληξα να τρυπήσω μια μεγάλη τρύπα κάτω από το ελαστικό πόδι και να τοποθετήσω ένα καλώδιο 8 "(5/8 μήκους κύματος) δίπλα στην εσωτερική κεραία. Είναι περίπου 1/2" πιο κοντά από εκεί που ήταν κολλημένο στο μπροστινό μέρος του κόμβου. Η εσωτερική κεραία μοιάζει με ελατήριο με την ίδια διάμετρο με το μολύβι (βλέπε εικόνα 3). Προς το παρόν δεν έχω κανέναν τρόπο λήψης μετρήσεων με αυτήν την κεραία. Προσπαθώ να δανειστώ το Hackrf One SDR, ώστε να μπορώ να κάνω μετρήσεις και να τις δημοσιεύσω.

Αποσυναρμολόγηση Δράμα

Προσπάθησα ανεπιτυχώς να διαλύσω τον κόμβο. Δεν υπάρχουν βίδες κάτω από την ετικέτα ή τη λαστιχένια λαβή από καουτσούκ στο κάτω μέρος. Μοιάζει με το κάτω μέρος να γλιστράει, υπάρχει ακόμη και ένα βέλος που δείχνει προς ποια κατεύθυνση θα γλιστρήσει. Το δικό μου δεν θα γλιστρούσε, προσπάθησα ακόμη και να χρησιμοποιήσω ένα σφυρί και ένα μεγάλο βιδωτό οδηγό για να το αναγκάσω να γλιστρήσει και προς τις δύο κατευθύνσεις, δεν θα κουνηθεί. Κατέληξα να χρησιμοποιώ ένα μεγάλο τρυπάνι για να κάνω μια τρύπα που θα καλυφθεί από την λαστιχένια λαβή. Σημειώστε ότι ο πίνακας είναι τοποθετημένος ανάποδα, πρέπει να τρυπήσετε από κάτω για να έχετε πρόσβαση στην κεραία. Η κεραία βρίσκεται ακριβώς μπροστά από την πρίζα, δείτε την εικόνα 3.