Ein minimaler LoRa-Repeater
 
im Aufbau
Stand: 6. April 2019

Auf einer seiner Internetseiten [4] beschreibt Stuart Robinson, GW7HPW u.a. auch einen einfachen LoRa-Repeater. Dessen Funktion beschränkt sich auf die Wiederaussendung empfangener LoRa-Datenfiles unter Beibehaltung der verwendeten Betriebsparameter. Durch Installation an einem exponierten Standort ( z.B. Berg, Hochhaus ) oder in einem Flugobjekt lässt sich die Reichweite von LoRa-Funksystemen erheblich erweitern.  


 Abb.1  ADAFRUIT Feather-Board mit 32u4-Prozessor und 433MHz-LoRa-Baustein

Basierend auf Stuarts Originalkonzept habe ich Hard- und Software modifiziert und dabei auch erheblich vereinfacht. Übriggeblieben ist letztendlich ein kleines ( 51x23x8mm ) als Fertigbaustein erhältliches ADAFRUIT Featherboard mit 32u4-Prozessor und RFM96-LoRa-Baustein für den 433MHz-Bereich [2], [3]. An genannte Hardware wurde auch der verfügbare Quellcode [1] angepasst. Er setzt sich aus drei, in einen gemeinsamen Ordner zu kopierenden Dateien zusammen. Weitere Libraryfiles werden nicht benötigt.

Der komplette Repeater ( Abb.1 ) besteht damit lediglich aus besagtem Feather-Board, einer Antenne ( im einfachsten Fall einem Draht von ca. 18cm Länge ) und einer Energiequelle. Das Board kann entweder mit 5V über seine Micro-USB-Buchse oder auch aus einem angeschlossenen z.B. 3,7V-LiPo-Akku versorgt werden. Für ihn ist eine passende Ladeschaltung bereits auf dem Board integriert. Die auf der Akkuseite gemessenen Werte für die Stromaufnahme der Repeateranordnung bewegten sich abhängig von ihrem Betriebszustand zwischen etwa 10 und 50mA.
   
Für erfolgreichen Relaisbetrieb müssen die Betriebsparameter empfangener Eingangssignale mit denen der Relaiseinheit übereinstimmen. Defaultmäßig sind die folgenden Parameter im Quellcode eingetragen:
Arbeitsfrequenz: 434.4 MHz
........... Bandbreite: 125 KHz
........... Spread-Factor: SF12
 ................ Coderate: CR4_5
 ....... Sendeleistung: +10dBm
Selbstverständlich können alle diese Werte auch durch abweichende Parameter eigener Wahl ersetzt werden.

Solange das verwendete Prozessorboard via USB mit einem PC verbunden ist, kann der Monitormode der ARDUINO-IDE verwendet werden, um auf diese Weise auch den Programmablauf zu verfolgen  ( Abb.2  ). Die dabei benutzte serielle Datenrate beträgt 19200bps.
Die auf dem Board ( Port #13 ) befindliche LED leuchtet jeweils während der Aussendungsphasen und ermöglicht damit eine einfache Sendekontrolle. 


Abb.2  Signalkontrolle im Monitormode der IDE

Eine Vorgängerversion des Repeaters hatte ich bereits in [5] beschrieben. Mehr zu LoRa ist zudem in [6] und [7] zu finden.

LINKLISTE

[1]  http://www.kh-gps.de/lora_relay_6.zip
[2] 
https://www.adafruit.com/product/3179
[3]  https://www.exp-tech.de/plattformen/adafruit-feather/boards/7125/adafruit-feather-32u4-rfm96-lora-radio-433mhz
[4]  http://www.loratracker.uk/?page_id=295
[5]  http://www.kh-gps.de/lora_rel.htm

Links zu meinen weiteren LoRa-Seiten 
[6]  http://www.kh-gps.de/lora.htm
[7]  http://www.kh-gps.de/lora_bt.htm

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