Идея этого теста появилась как следствие ошибки проектировщика: тщательно продуманный, собранный и отлаженный блок управления насосной станцией, будучи установленным на свое место работы — в ванную комнату, банально не видел сигнала домашнего роутера.
Вволю поупражнявшись в жонглировании слаболитературными оборотами сел гуглить, у кого из плат семейства ESP-8266 сигнал получше, но, вопреки ожиданиям, среди тонн статей и рулонов форумов этой информации найти не удалось. Посему решил восполнить этот пробел: стараниями дядюшки Ляо разжился четырьмя разными ревизиями платы с разными типами антенн, которые и будут участвовать в тестах уровня сигнала.
Давайте для начала разберемся, какие типы антенн ставят на платы с чипом 8266. Их всего три варианта:
- PCB (Printed Circuit Board) — антенна, “распечатанная” на самой плате. Присутствует в моделях ESP-01, ESP-12, ESP-13(и ее клоне wroom 2), ESP-201, а также на плате NodeMCU.
- Керамическая. По сути — проводник, запеченный внутри керамического корпуса. За счет большей диэлектрической проницаемости керамики удается сделать такие антенны более компактными. Такие антенны присутствуют на платах ESP-03, ESP-07 и ESP-11.
- Антенна отсутствует. В лучшем случае стоит разъем IPX. Если нет — придется подпаиваться к выводам.
В тесте участвовали четыре платы:
ESP-01 — печатная антенна.
ESP-201 — печатная, плюс IPX-разъем под внешнюю.
ESP-07 — керамическая, плюс IPX-разъем под внешнюю.
ESP-12 — печатная
Еще один момент, на который стоит обратить внимание: на ESP-201 некоторых серий IPX-разъем был припаян в обратной полярности — центральным контактом на землю. Если внешняя антенна работает совсем уж плохо — стоит проверить.
Дополнительно был проведен тест внешних антенн (ссылки далее я даю только для идентификации антенн, а не в качестве рекомендации магазина или торговой площадки):
— Проводок, что идет в комплекте с ESP-201. Вид не предвещает ничего хорошего. Хочу понять, даст ли он хоть какой-то выигрыш в сравнении с встроенными антеннами.
— Китайская антенна за $1. Обычная антенна, скорее всего стоящая в большинстве дешевых роутеров.
— Антенна Banana Pi. Шла в комплекте с компьютером, но и отдельно продается.
Интересно, стоит ли ее использовать по назначению или лучше сразу заменить.
Upd: Чуть позже провел экспресс-тест с антенной от роутера Asus rt-n13, результаты вышли немного хуже, чем с антенной №2. В таблице тест не отражен, т.к. было невозможно точно воспроизвести условия.
Тест проводился на улице, в сельской местности, иных Wi-Fi сетей в радиусе обнаружения небыло. Для измерения уровня сигнала был использован смартфон с программой WIFI Analyzer, поэтому результаты относительны.
Вот что показали замеры (dBm):
| Плата | 2м | 25м | 50м |
| Встроеные антенны | |||
| ESP-01 (печатная) | -51 | -67 | -84 |
| ESP-07 (керамическая) | -55 | -75 | -82 |
| ESP-12 (печатная) | -63 | -84 | -85 |
| ESP-201 (печатная) | -66 | -93 | — |
| Внешние антенны | |||
| ESP-07(Антенна №1) | -62 | -74 | -81 |
| ESP-07(Антенна №2) | -52 | -66 | -74 |
| ESP-07(Антенна №3) | -49 | -58 | -67 |
| ESP-201 (Антенна №1) | -69 | -76 | -88 |
| ESP-201 (Антенна №2) | -59 | -71 | -88 |
| ESP-201 (Антенна №3) | -44 | -67 | -80 |
Выводы:
- Антенны типа “мышиный хвост” в данном случае не имеют существенных преимуществ перед встроенными. Единственное, когда их применение оправдано — экранирующий корпус устройства и требования к минимизации веса/размера.
- Керамическая антенна при своей компактности обладает несколько лучшими характеристиками, нежели протестированные печатные.
- Печатная антенна вполне годна к применению в рабочих устройствах на базе 8266, при условии, что она нормально согласована с платой ( мой положительный опыт: ESP-01, ESP-12; отрицательный — ESP-201), однако немного уступает керамической. В силу специфики PCB допускаю, что в одной серии могут найтись платы, существенно отличающиеся по чувствительности антенны. Также данный вид антенны не рекомендован в условиях повышенной влажности (текстолит гигроскопичен, характеристики антенны могут поплыть)
- ESP-201 со всеми видами антенн проигрывает остальным платам, что, вкупе с остальными ее недостатками, позволяет рекомендовать ее исключительно для экспериментов/прототипирования.
Комментарии (16)
emreu
03.11.2015 18:16А не подскажите ли какие хитрости нужны чтобы завести ESP-07? Заказал пару штук, но так и не смог обнаружить какой-либо активности ни в плане Wi-Fi, ни на UARTе. Вроде какие-то выводы нужно было на землю или на питание сажать, но так и не разобравшись, отложил это чудо в долгий ящик… :(
Celtis
03.11.2015 18:25Минимальное подключение для ESP-07:
CH_EN(EN) -> 3.3B
VCC ->3.3В
GPIO -> земля
GND -> земля
Ну и блок питания, способный пиково выдать хотя бы 700мА(среднее потребление на порядок ниже, но в некоторые моменты 8266 весьма прожорлив).Celtis
03.11.2015 18:31Если у читателей есть интерес к теме, могу написать краткое руководство по теме «ESP-ХХ — проблемы первого старта».
PingWin
09.11.2015 15:36+100500. Лежат дома без дела когда-то заказанные три модуля esp-12… Виснут на старте, флудя в лог фатал еррор. С одним немного удалось поиграться, но через 5 минут то же самое.
Вот и думаю, то ли я их спалил (хотя вроде не с чего), то ли питания на входе не хватает (не знаю как 700, но стабильные 300ма там есть, правда надо бы ещё на входе конденсатор было допаять).
Но в целом очень хотелось бы увидеть полноценную статью типа get started, с описанием известных проблем и нюансов…
SHVV
05.11.2015 09:36Добавлю ещё свои грабли.
ESP-201 нормально запускалась от USB, но не хотела стартовать от внешнего блока питания (по документации мог давать до 3А в пике).
Пока не добавил «классическую» схему сброса: RST к питанию через резистор и к земле через конденсатор.
Demosfen
03.11.2015 21:06+1На самом деле в случае с 07 есть не очень очевидный ньюанс. Встроенная и внешняя антенны соединены через конденсатор, соответственно чаще всего они будут рассогласованы. Поэтому при использовании внешней антенны конденсатор рекомендуется удалить. Интересно было бы взглянуть на тесты без него. Еще интересно было бы увидеть в табличке результаты теста внешней антенны с проводом (на али таких навалом).
Celtis
03.11.2015 22:11Встроенная и внешняя антенны соединены через конденсатор
Проверил: на двух имеющихся у меня экземплярах антенны соединены через резистор-перемычку.Demosfen
04.11.2015 07:39+1http://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=6&t=1550
По отзывам, что бы это не было, но оно лишнее при использовании внешней антенны.Celtis
04.11.2015 14:35По отзыву, человек подключил две несогласованных антенны(параметров второй мы не знаем).
Если керамика ESP-07 рассчитана на определенное волновое сопротивление линии (полагаю, что 50Ом), то подключив внешнюю антенну, также рассчитанную на соответствующий входной импеданс хуже мы сделать не должны.
Собственно, этот случай хорошо иллюстрирует преимущества керамической антенны перед печатной, т.к. ее характеристики можно выдерживать довольно точно.Demosfen
04.11.2015 19:02В том то и дело, что у китайских внешних антенн волновое сопротивление не знает даже сделавший ее китаец ;)
Сегодня как раз ездил на дачу закрывать сезон. У меня там в погребе стоит 07 с прошивкой от home-smart. Модуль постоянно терял сеть и количество реконнектов просто зашкаливало. Отпаял этот кондер (или резистор) и число реконнектов уменьшилось минимум на порядок.
SHVV
Спасибо за обзор. Как раз играюсь c ESP-201 и думаю, на какой модуль / антенну переходить.
У меня она работает вообще без антенны (внешнюю не подключал, перемычку не перепаивал). В пределах комнаты сигнал хороший и даже «пробивает» одну бетонную стену.
Celtis
Без антенны ESP-201 выдает сигнал не особо отличающийся от того, что получается с антенной №1(провод). Вот именно, что для «в пределах комнаты». Хотя если попробуете его встроить, скажем, в умную розетку под массивным столом — возможно разочарование.