Z-Wave-antenn: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

• Passiva antenner ökar effekt och räckvidd
• Ingen demontering eller lödning behövs
• Billig
• Lätt att installera

Jag har experimenterat med mitt Z-Wave Plus-system för att öka räckvidden för mina batteridrivna dörr-/fönstersensorer. Jag använder dem för att övervaka mina råtta/musfällor och behövde mer avstånd. Se min andra instruerbara

Om du inte vill läsa all teknisk information nedan, försök att tejpa en rak 8 "koppar- eller pianotråd till en sensor så nära den inre antennen (se de svarta pennmärkena på bild 1 & 2) som möjligt och se om det ökar räckvidden. Tejpa också en 8 "kabel till ditt Z-Wave-nav nära den inre antennen, för Smartthings V3-navtejpen på framsidan på höger sida när du tittar på navets yta, direkt i linje med strömkontakten. Alla passiva antenner ska vara vertikala. För att testa, aktivera sensorn 10 gånger före och efter att antennerna har lagts till, kolla sedan historiken för att se hur många händelser som spelas in.

Det är viktigt att placera tråden nära den interna antennen. Båda mina sensorer togs isär för att hitta var de interna antennerna är placerade, de är mittemot batteriet. Antennen på bild 1 ser ut som en liten fjäder under svarta märket. Antennen i bild 2 är nästan en komplett rektangel, markerad med de svarta linjerna. Sätt den passiva antennen direkt över någon av de svarta märkena. Genom att flytta den passiva antennen i den första bilden över den interna antennen gick sensorn från att spela in 0/10 till 10/10 framgångsrika öppna nära händelser som spelats in i historien från samma plats

My SmartThings Antenna Instructable, mest info upprepas i det sista steget i denna instruerbara

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

Testförfarande

Passiva antenner (tunna koppartrådar) fästes på sensorerna och testades för signalstyrka med en Hackrf One SDR (Software Defined Radio). Längderna ¼, ⅝ och 1 våglängd jämfördes utan någon antenn. Våglängdsantennen performed presterade bäst.

Nedan visas resultaten i dB. dB är en logskala så en 3dB -effektökning är 2x effekten. Till exempel om du går från -50dB till -47dB har effekten ökat med 3dB eller fördubblats.

Effektnivåer mättes vid 916 MHz US Z-Wave PLus-frekvens. För varje mätning avgränsad med ett kommatecken i nedanstående data utlöstes dörrsensorn ~ 10 gånger och toppen av de 10 utlösarna registrerades.

916MHz toppeffektstestresultat

5/8 våglängd passiv antenn (bästa prestanda!)

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

1 våglängd (längre är INTE bättre!)

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

1/4 våglängd (mest internetinformation rekommenderar passivantenner på 1/4 våglängd, 5/8 är MYCKET bättre!)

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

Ingen passiv antenn (lager)

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

Notera

Z-Wave och Z-Wave Plus använder samma frekvens. Z-Wave Plus är den nyare versionen med längre räckvidd och bättre batteritid så skaffa Z-Wave Plus om du kan

Det här är de två sensorerna jag använder.

Monoprice Z-Wave Plus Dörr-/fönstersensor, INGEN LOGO (Denna hade den bästa uppmätta effektförstärkningen med 5/8 antennen) Uppdatering: Sensorn togs isär för att lokalisera den interna antennen, placera den passiva antennen ovanpå någon av svarta märken på foto 2.

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

Monoprice Z-Wave Plus dörr- och fönstersensor, ingen logotyp (hade en mycket lägre effektförstärkning) Uppdatering: Sensorn togs isär för att hitta var den interna antennen var placerad och visade en enorm förbättring av mängden inspelade testhändelser (0/ 10 inspelade händelser gammal plats, 10/10 ny plats) genom att flytta antennen över den svarta pricken på den första bilden.)

www.monoprice.com/product?p_id=24259

Steg 1: Gör en passiv antenn

Hitta din Z-vågfrekvens i wikipedia-listan nedan. Många länder har 2 frekvenser, om du inte är säker på vilken frekvens din Z-vågsenhet är på väljer du genomsnittet av 2. De flesta dokumentationer säger att den amerikanska frekvensen är 908,42MHz, jag mätte båda mina sensorer vid den andra frekvensen 916MHz.

Z-Wave frekvenslista

Ta din frekvens och lägg den i denna kalkylatorlänk nedan för att få 1 våglängd och multiplicera den sedan med ⅝ för att få 5/8 våglängd, detta kommer att vara din antenn/trådlängd.

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

Så här beräknar du längden för de två amerikanska frekvenserna

Z-wave plus 908,42MHz: våglängd = 0,33001526m = 12,99 tum: ⅝ våglängd = 8,11 tum

Z-våg plus 916MHz: våglängd 0,32728434 = 12,88 tum: ⅝ våglängd = 8,05 tum

Klipp en koppartråd eller pianotråd med en liten mätare till den 5/8 våglängd du beräknar. Du kan få pianotråd i järnaffären, få det tunnaste de har.

Tejpa fast kabeln på sidan av sensorn och testa!

Tips: För längre räckvidd, försök rikta framsidan av ditt z-vågnav mot den längsta sensorn. Jag har Samsung Smartthings v3 -hubb, deras webbplats säger att det starkaste mottagandet är framifrån.

Steg 2: Hur mätningarna gjordes

Den första bilden är med den passiva 5/8 våglängdsantennen tejpad på framsidan, den andra bilden är utan antenn.

Jag använde en Hackrf One eftersom jag kunde låna den av en vän. Det är överdrivet för att mäta Z-våg, det finns billigare SDR som borde fungera även om jag inte känner till dem. Du behöver en som mäter frekvenser i z-vågområdet, ~ 850Mhz till ~ 950Mhz. Om någon räknar ut hur man mäter med en billigare SDR vänligen kommentera.

Mätutrustning

Hackrf One ~ $ 300

www.seattletechnicalbooks.com/hackrf

Jag tror att det här är antennen, kommer att uppdateras när jag frågar min vän.

Mätprogramvara

Jag använde denna gratis spektrumanalysator, 'Pavsa hackrf spectrum analyzer'. Det var enkelt att installera, var pålitligt och fungerade bra.

Mätinställningar

Ställ in spektrumanalysatorn så att den börjar precis nedanför och slutar precis ovanför din z-vågfrekvens, för mig var den 915Mhz till 917Mhz. Jag lekte med antalet prover och FFT Bin (Hz) tills jag fick konsekventa mätningar, 5000 Bin (Hz) och 65536 prover fungerade bra. På fliken diagramalternativ väljer du "Vattenfall aktiverat", "Visa toppar" och "Persistent display" och ställer in "Persistens tid" till 60 sekunder.

Steg 3: Smartthings V3 Hub Passiv antenn

Prova att tejpa en 5/8 våglängdstråd (8 "för amerikansk Z-våg) till höger framsida på ditt Smartthings V3-nav, testningen nedan visar att den utökar intervallet

Jag hittade en bild på Smartthings V3 -kretskortet, se länken nedan. Z-vågantennen är framför navet, direkt framför strömkontakten. Bilden nedan är kretskortets botten så den passiva antennen måste gå på höger sida. För andra märken av nav, försök att hitta var den interna antennen är monterad och placera tråden nära som möjligt.

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

Jag kunde inte hitta ett sätt att tvinga Smartthings -navet att skicka en utgående signal för mätning med SDR så jag triggade mina sensorer 15 gånger vardera utan passiv navantenn och 15 gånger igen med en passiv navantenn vid ~ 40 'från nav. Historiken kontrollerades för att se hur många händelser som spelades in. Mina resultat med den passiva navantennen var nästan perfekta.

Resultat utan passiv navantenn

Rektangulär sensor 11/15 (inspelade händelser/totaltidssensor utlöstes)

Avrundad sensor 13/15

Resultat med passiv navantenn

Rektangulär sensor 15/15

Avrundad sensor 14/15

Steg 4: Smartthings V3 passivt antennförsök

Med sensorerna fann jag att placeringen av den passiva antennen närmare den interna antennen ökade signalen. Att placera den passiva antennen närmare navets inre antenn bör också hjälpa till att öka signalen/räckvidden. Jag kunde inte få isär navet så jag slutade borra ett stort hål under gummifoten och placerade en 8 "(5/8 våglängd) tråd bredvid den inre antennen. Den är ungefär 1/2" närmare än där den tejpades fram på navet. Den inre antennen ser ut som en fjäder med ungefär samma diameter som en penna (se bild 3). Jag har för närvarande inget sätt att mäta med denna antenn. Jag försöker låna Hackrf One SDR så att jag kan ta mätningar och lägga upp dem.

Demonteringsdrama

Jag försökte utan framgång ta isär navet. Det finns inga skruvar under etiketten eller det fyrkantiga gummibotten. Det ser ut som att botten glider på, det finns till och med en pil som visar åt vilket håll man ska skjuta. Min skulle inte glida, jag försökte till och med använda en hammare och en stor platt skruvmejsel för att tvinga den att glida åt båda hållen, den skulle inte röra på sig. Jag slutade använda en stor borr för att göra ett hål som täcks av gummigreppet. Observera att brädet är monterat upp och ner, du måste borra in från botten för att få tillgång till antennen. Antennen är direkt framför nätkontakten, se bild 3.