Dopo aver usato per un pò di tempo il mio nuovo giocattolo nanoVNA , è arrivato il momento di vedere praticamente sul campo se le antennine che ho costruito quasi per gioco hanno una parvenza di funzionalità. Non avendo strumentazioni sofisticate nè elevate competenze professionali, un test diretto è per me la cosa più utile. Una prova molto semplice che mi permette di avere alcune indicazioni di massima su cosa sto facendo realmente.
SETUP DEL TEST
In questo semplice test proverò 6 diverse antenne:
- Il piccolo antennino normalmente in dotazione ai device, amichevolmente chiamato cazzillo
- ETOH : la mia prima antenna comprata rivelatasi poi una fregatura
- CDEBYTE : antennino “a banana” fatto da una ditta apparentemente seria che sembra stia funzionando bene. Ne ho ben cinque: ne testerò 4 perchè la quinta antenna è montata sulla stazione base.
- Piccolo dipolo 1/2L a rami dritti da me autocostruito
- Piccolo dipolo 1L asimmetrico: un ramo 1/4L e l’altro 3/4L, anch’esso autocostruito
- Jpole autocostruita
Il test è basato su due device: una stazione “BASE” fissa con device Heltec Oled ed antenna CDEBYTE posizionata a casa mia in giardino posta a 2mt da terra su un palo di legno, e da una stazione “REMOTO” mobile basata su un Heltec Paper che fungerà da banco di prova per le antenne.
Tramite la stazione REMOTO io invio dei Direct Message alla stazione BASE (“PING”). La stazione BASE è connessa via WiFi alla mia rete locale di casa dove un mio piccolo software (derivato da meshttpd di LupettoHF) mi salva su file i dati RSSI e SNR dei Direct Message ricevuti. Poi la stazione BASE reinvia al REMOTO lo stesso messaggio ricevuto (“PONG”) corredato dei valori RSSI e SNR che BASE ha rilevato così da avere remotamente un report immediato su come BASE mi sta ricevendo. Nel caso che REMOTO non riceva il messaggio PONG, posso a posteriori a casa controllare il file con i dati salvati e fare le debite analisi oppure via Internet posso andarli a vedere in tempo reale con lo smartphone e un browser: i dati sono anche pubblicati su una mia pagina web. Massima flessibilità.
I valori RSSI e SNR di come REMOTO riceve i PONG di BASE sono semplicemente letti dall’app Meshtastic.
LE ANTENNE
Le 3 antenne da me autocostruite sono state create con del filo di ottone rigido da 1.5mm di diametro trovato dal ferramenta del quartiere. Abbastanza rigido e duro si riesce comunque a saldare con stagno senza problemi. Le tre antenne sono connesse da uno spezzone di cavo di 20cm RG178 dove una estremità ha fili liberi (saldati all’antenna) e l’altra ha uno SMA maschio (cavetto comprato già fatto su Aliexpress modello SMA Male Type A). Il nanoVNA è stato calibrato connettendo il set OSL alla fine del cavo e poi una ulteriore piccola correzione dell’E-Delay di -78pS, quindi le misure della pura antenna sono abbastanza attendibili, nei limiti dello strumento e della mia ignoranza.
Questo è il dipolo 1/2L con le sue caratteristiche basilari misurate con il nanoVNA. Come da manuale l’impedenza è circa 75ohm e la risonanza non risulta perfetta a 870MHz come si evince dalla reattanza non esattamente a zero (circa 9ohm).
Discorso analogo per il 1L asimmetrico: impedenza ancora più alta.
Per finire la Jpole, sulla quale avevo molte aspettative ma che per mia inesperienza (sono le prime antenne che costruisco) non sono riuscito a tarare a dovere. E’ quella che probabilmente risuona peggio a 870Mhz.
IL TEST
Con l’automobile mi sono spostato in un parcheggio a 1km di distanza, ho montato l’attrezzatura e con il nodo REMOTO che avevo in mano ho iniziato ad inviare 5 Direct Message alla BASE per ogni antenna sottoposta a test. Le CDEBYTE sono state provate sia in configurazione dritta che piegate a 90° (ed è stato un bene !).
I nodi BASE e REMOTO sono praticamente a terra ed in mezzo ci sono case, palazzi e alberi. Quindi è vero che era solo 1km ma ‘difficile’.
Queste alcune foto del test:
I risultati sono i seguenti:
La BASE ha sempre ricevuto tutti i miei PING ed ha sempre risposto inviando a REMOTO il PONG.
Nella tabella in rosso le antenne in prova con cui REMOTO non ha ricevuto il PONG inviato da BASE, in giallo quelle con cui ha ricevuto alcuni PONG ma non tutti, in verde quelle con cui ha ricevuto 5/5 PONG.
CONCLUSIONI
- Le CDEBYTE (che vengono vendute in confezione di 5 pezzi) non sono tutte uguali: tra loro performano in modo diverso. Inoltre, non me lo sarei mai aspettato, performano molto bene a 90°. Tenute dritte sono molto peggio. Di 5 antenne 1 o 2 sono da buttare (è il motivo per cui vendono set da 5 pezzi ?)
- Il piccolo antennino cazzillo in dotazione tutto sommato non si comporta male
- Il dipolo asimmetrico 1L non ha avuto molto successo
- La ETOH è uno schifo (ma già lo sapevo)
- Bella performance per il semplicissimo dipolino 1/2: l’antenna più semplice in assoluto e tra le migliori. Forse dovrei provare a farne una a “V” con impedenza a 50ohm
- La Jpole, pur essendo tarata male, performa meglio di tutte non tanto in RSSI ma nell’SNR che risulta molto buono rispetto a tutte le altre antenne. Questa antenna va studiata bene e messa a punto 🙂
Fulvio