Увеличение дальности действия модуля

Ключевым параметром для системы беспроводной связи является дальность действия. Во многих случаях это решающий фактор при выборе средств радиосвязи.

Рассмотрим основные способы улучшения радиосвязи нашего модуля.

Во-первых, нужно попытаться уменьшить шум источника питания. Высокочастотные сигналы, генерируемые модулем, очень чувствительны к шуму. Помехи возникающие от источника питания могут значительно уменьшить дальность устойчивой радиосвязи.

Если источник питания не является автономным аккумулятором, высока вероятность появления помех. Чтобы отфильтровать эти помехи и изолировать от них радиомодуль, рекомендуется припаять между контактами VCC и GND радиомодуля конденсатор емкостью 10 мкФ.

Самый простой способ избавиться от помех – использовать специальный адаптер для радиомодуля.

Адаптер имеет 8-контактный гнездовой разъем, позволяющий подключить радиомодуль, 6-контактный разъем для подключения SPI и прерываний, и 2-контактный разъем для подвода питания.

Адаптера имеет собственный регулятор напряжения на 3,3 В и несколько фильтрующих конденсаторов, поэтому его можно подключить к источнику питания 5 В.

Изменение несущей радиочастоты

Другим потенциальным источником помех является внешняя среда, особенно, если рядом есть радиосети, настроенные на тот же канал.

Чтобы сигналы от других устройств не вызывали проблем, лучше использовать последние 25 доступных каналов, т.к. сети WiFi обычно используют нижние каналы.

Метод setChannel (int n) библиотеки RF24 позволяет выбрать один из 126 каналов от 0 до 125. В качестве параметра указывается целочисленный номер желаемого канала. Например, команда radio.setChannel(120) устанавливает 120 канал связи для объекта Радио, с несущей радиочастой 2400+120=2520МГц.

 

Уменьшение скорости передачи данных

Чувствительность приемника – это самый низкий уровень мощности, при котором приемник может обнаруживать радиочастотный сигнал. Чем больше абсолютное значение отрицательного числа, тем выше чувствительность приемника. Например, чувствительность приемника -94 дБм лучше, чем чувствительность приемника -82 дБм на 12 дБ.

Максимальная чувствительность приемника достигается на скорости передачи данных 250 Кбит/с и составляет -94 дБм, а при скорости 2 Мбит/с чувствительность приемника падает до -82 дБм. Это означает, что приемник на скорости 250 Кбит/с почти в 10 раз чувствительнее, чем при 2 Мбит/с. Т.е. приемник может декодировать в 10 раз более слабый сигнал.

Метод setDataRate библиотеки RF24 позволяет выбрать одну из следующих скоростей передачи данных: RF24_250KBPS, RF24_1MBPS или RF24_2MBPS.

Например, команда radio.setDataRate(RF24_250KBPS) устанавливает для объекта Радио скорость 250 Кбит/с.

 

Увеличение выходной мощности сигнала

Увеличение выходной мощности также может улучшить дальность связи. Для радиомодуля с помощью метода можно установить одно из следующих значений выходной мощности: -18 дБм, -12 дБм, -6 дБм и 0 дБм (0дБм наибольшее значение).

Метод setPALevel библиотеки RF24 позволяет выбрать один из режимов работы усилителя мощности (PA): RF24_PA_MIN, RF24_PA_LOW, RF24_PA_HIGH and RF24_PA_MAX.

Например, команда radio.setPALevel(RF24_PA_MAX) устанавливает для объекта Радио уровень мощности 0дБм.