LORA: Filtres et nouvelle antenne

Mon cadeau d'anniversaire est arrivé à point pour effectuer des mesures sur deux filtres 868MHz et une antenne accordée Lora.

Il s'agit d'un VNA de référence JNCRadio VNA 3G qui vient bien compléter le gros analyseur scalaire HP8757 pour lequel il me manque hélas le pont réflectomètre directionnel 85027A pour faire les mesures requises. Ce petit VNA fonctionne de manière autonome contrairement à mon miniVNA toujours pratique mais qui commence à bien dater. Après avoir retrouvé mes adaptateurs N/SMA de précision, avoir effectué une  calibration et installé le remarquable logiciel 'NanoVNASaver', les tests des filtres peuvent commencer.  La prise en main de cet appareil est très rapide avec une interface simple.

Les deux filtres à tester ont été achetés auprès d'un radio-amateur sur la base de l'annonce de la fréquence d'utilisation de 866MHz, en réalité 868MHz. Il s'agit de matériels professionnels en très bon état. Le filtre Echo-Microwave référencé ECA868P6A55BP est ainsi donné pour couvrir la bande 865 à 871 MHz, centré sur 868MHz et une réjection de 65dB@700MHz, 65dB@1GHz et 25dB@900MHz.

Je n'ai pas trouvé les caractéristiques de l'autre filtre BP-Microwave ELHPBPM-868-6/T-4CN mais elles doivent être similaires. Le passage au VNA donne les résultats suivants.

BL-Microwave

Echo Microwave

L'antenne OPA-Design annoncée accordée sur 868MHz semble, selon les conditions de mesure, être plutôt dans la partie haute de cette bande mais est parfaitement exploitable. Je réaliserai les mêmes mesures sur les antennes que j'avais réaccordées sur le HP8757 par curiosité après démontage.

Il va falloir maintenant redescendre le pylône, changer l'antenne actuellement en place, installer le filtre et probablement remettre à jour le firmware du module RAK. A suivre ...

Meshtastic: Ajustement des antennes

Ayant acquis un ensemble WisBlock LORA RAK4631 avec panneau solaire, je me suis penché sur le choix d'une antenne sans arriver à me décider au regard des prix et surtout de l'absence de caractéristiques précises. 

J'avais bien acheté une antenne pour le nœud à base de TBEAM sans en être satisfait. J'ai donc démonté celle-ci pour la passer à l'analyseur et découvrir un accord assez large et un peu trop haut en fréquence. Cette antenne - assez bien construite - n'est qu'un simple dipôle dont j'ai amélioré l'accord sur 868MHz à l'aide de morceaux de feuillard de cuivre qui seront maintenus avec une gaine thermo-rétractable.

Après plusieurs essais, un accord est trouvé; volontairement réglé 10MHz plus haut pour compenser la modification d'accord liée au tube de protection. Ce n'est pas parfait mais certainement mieux qu'à l'origine. L'accord est ensuite vérifié à l'analyseur scalaire HP8757D (merci Bruno).

Je me suis ensuite rappelé avoir acheté il y a bien 20 ans une antenne Racal '1649-100' donnée pour être dans la bande des 800 à 900MHz. Après passage à l'analyseur scalaire, il apparait que cette antenne est centrée sur 920MHz. Son ouverture montre qu'il s'agit d'une antenne colinéaire basée sur une âme de coaxial de type RG11comportant deux dipôles.

Ici encore, la prolongation des deux sections externes par un morceau de feuillard roulé et le déplacement de la seconde section ont permis d'obtenir un excellent accord sur la bande des 868MHz.

Je vais probablement reproduire ce montage très simple et ne nécessitant pas de soudure ou de découpe de tronçons de coaxial pour remplacer à terme la première antenne.

En attendant, il me faut installer cette antenne sur le pylône avec le boitier solaire contenant la platine RAK afin de disposer d'un second nœud Lora que je réservai à la configuration Gaulix, le premier étant configuré sur les paramètres actuellement utilisés sur Paris.

Meshtastic: Installation et test

Le passage au salon Hamexpo 2025 m'a permis de discuter sur le stand de 'Gaulix', une communauté de passionnés de technologie qui tentent de mettre un peu d'organisation dans le monde des réseaux Meshtastic, dont en particulier la configuration et le nommage des noeuds. Ceci m'a conduit à ressortir ma carte Lilygo T-Beam Lora. J'avais déjà utilisé une carte en 433MHz comme récepteur PocSag mais la version T-Beam est bien plus performante.

Si l'installation du firmware Meshtastic dans sa version alpha 2.7.11, effectuée via le mécanisme  en ligne 'flash.meshtastic.org' n'a pas posé de problème, il n'en n'a pas été de même avec la configuration. L'environnement ESP32 ne permet en effet pas de disposer d'un accès simultané aux réseaux Wifi et Bluetooth. Ceci impose de jongler en la configuration Bluetooth bien utile pour charger les paramètres spécifiques de Gaulix et le Wifi pour optimiser les accès en mode installation fixe. Un boitier dédié est imprimé en 3D qui permet d'installer l'équipement dans le shack.

Mon objectif est en effet de disposer d'une bulle locale gérée par ce point d'accès. Une modification a donc été apportée à la carte d'origine pour l'alimenter sans utiliser le connecteur USB. Une antenne ad'hoc a été installée sur le toit à coté de la parabole Ubiquiti de la liaison Hamnet. Ce positionnement autorise un dégagement sur un point haut couvrant l'ile-de-france d'Est en Ouest.

La configuration réseau utilise une adresse IP fixe afin de pouvoir accéder au nœud à distance moyennant la configuration ad'hoc de l'accès Internet.

Les premiers essais avec la configuration Gaulix en radio pure - donc hors connectivité MQTT Internet - ne sont pas concluant, aucun nœud avec cette configuration n'étant présent dans le voisinage. J'ai donc modifié la configuration Lora en conservant le nommage conforme à la préconisation Gaulix pour rejoindre le réseau de l'Ile-de-France sur 869.3MHz (https://wiki.mesh-idf.fr/) avec succès cette fois-ci. Trois nœuds distants de 10km apparaissent dans mon voisinage ceci sous une pluie battante.

Un script PowerShell me permet de recharger l'une ou l'autre des configurations via le client python et des fichiers Yaml. Une expérience à suivre sur le long terme.

Mise à jour de 19:00

Quelques 60 nœuds sont désormais visibles dont deux à portée radio directe, 6 à un saut et les autres entre 2 et 5 sauts. Ma situation géographique et la visibilité sur l'horizon m'amènent à considérer passer en mode 'client' voire 'routeur'. A suivre.