Плохая сеть. Не работает.
Штош, видимо побеседовать с LLM оказалось для кого-то совершенно непосильной задачей, хорошо, я расскажу, что смогу. Для начала прочтите это, если не читали.
1. Децибелл
Это единица ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ шкалы при помощи которой в радио измеряется мощность приёма и передачи, коэффициент усиления антенн, мощность усилителей, да и в принципе изменения сигнала на разных элементах тракта. Логарифмическая шкала используется в тех случаях когда линейная шкала оказывается слишком длинной. Значения шкалы меняются не линейно, а по экспоненте, то есть мощность 33dBm больше 30dBm не на 10% а в 2 раза. dBm кстати это единица измерения мощности децибелл\милливатт для приёма они обычно отрицательные для передачи положительные но не обязательно. Формулу вычисления можете найти сами, но проще запомнить что 3db = x2, а 10db= x10. То есть 33дбм больше чем 1милливатт в 10*10*10*2 2000раз, то есть это 2 ватта. (это только для радио, для звука и электрики формула другая)
То есть да, антенна с усилениям 6db мощнее в 4 раза. А вот теперь давайте разбираться чем что, если речь о dbi, то чем изотропный излучатель (сферический конь в вакууме с усилением 0db), а если dbd то - полуволновой диполь. Усиление полуволнового диполя 2.15dbi то есть dbi=dbd+2.15. В этом месте вы конечно же побежали смотреть усиления разных антенн и увидели 12элементную яги с усилением в 13 dbd, и такие, это что же выходит она бьёт в 20 раз дальше чем диполь? Не совсем. Так как мощность пропорциональна квадрату расстояния то бьёт она в квадратный корень из 20 раз дальше (~4,47 раза). Но таки да, излучаемый сигнал мощнее в 20 раз, однако...
2. Диаграмма направленности
...поскольку закон сохранения энергии взяток не берёт, а мощность мы вкачиваем в антенну одинаковую то давайте разберёмся почему она бьёт дальше. А потому что она эту мощность просто фокусирует. То есть в каких-то частях пространства электромагнитное поле будет в 20 раз больше чем у диполя, а в каких-то очень сильно меньше. Форма этого поля на двухмерном или трёхмерном графике называется диаграммой направленности. То есть yagi 12 элементов пульнёт всю принятую с трансивера мощность узким лучом с углом раскрыва градусов в 30. И да, ваш собеседник должен быть в этом луче, или в нём должно быть что-то что отразит ваш сигнал к нему (впрочем работа отражённым сигналом это отдельная большая тема.) И нет, коэффициент усиления и диаграмма направленности это не единственные параметры антенны, ещё есть
3. Резонанс и КСВ.
Резонанс это накопление энергии за счёт синхронных колебаний. Это как когда вы качаетесь на качели и делаете взмах ногами синхронно вы раскачиваетесь сильнее (амплитуда колебаний увеличивается), а когда не в такт - замедляетесь. Причём резонанс антенны зависит от частоты, если вы будете махать ногами чаще чем качается качель ничего хорошего из этого тоже не выйдет. Вот так же с антенной только качается электромагнитное поле, чтобы создать стоячую электромагнитную волну в пространстве за пределами антенны. А КСВ - это коэффициент этой стоячей волны, ну то есть насколько синхронны колебания волны генератора на нужной вам частоте с антенной. 1 - это хорошо, чем больше тем хуже. То есть да, если у вашей 12 элементной яги на частоте 868 мегагерц КСВ = 10, то она будет хуже чем обычный диполь даже внутри своей диаграммы направленности.
Причём хуже плохой КСВ не только тем что падает излучаемая мощность но и тем что часть мощности отражается обратно в передатчик и начинает греть его выходной каскад. Ну то есть да, если вообще снять антенну, или перебить кабель, то обратно начнёт отражаться вообще вся мощность. Но на типичных мощностях мыштастика это, как правило, не критично, а вот рацию с зажатой без антенны тангентой или VTX квадрокоптера на мощностях от ватта можно сжечь за секунды.
А ещё на резонанс антенны влияет примерно всё: тело человека, земля, металлические объекты рядом, диэлектрический корпус (колпачок), барабашки, гравитационное поле твоей бывшей... Ну то есть, в идеале, надо ещё раз всё померять VNA непосредственно в месте установки, если это возможно. Итак, вы уже открутили от ноды антенну от wifi-роутера с которой писали из своего подвала что мештастик - говно и сделали себе нормальный диполь, или даже моксон с коэффициентом усиления 5dBi и КСВ 1.1, а диаграмма его направленности как раз отлично подходит для монтажа на стену или балкон. Однако в этом самом подвале крайне маловероятно что замена антенны пусть даже на самую распрекрасную улучшит вам связь. Почему?
4. LoS.
Да потому, что если приёмник и передатчик не видят друг друга то до них идёт отражённый сигнал, а коэффициент отражения разных поверхностей как правило далёк от 100%. К тому же при каждом отражении часть сигнала не только теряет мощность, но и меняет направление (угол падения равен углу отражения). Также на связь влияет рельеф: крайне маловероятно что вы свяжетесь из оврага с человеком который далеко за его пределами. Но даже в абсолютно ровной, как стол, степи ваш собеседник находящийся на расстоянии больше 4,5 км (обе рации на высоте примерно 1,5м от земли) пропадёт с LoS (прямой видимости) потому, что земля, внезапно, имеет форму шара. Про зоны Френеля, и вычисление радиогоризонта можете почитать потом сами. Но проще взять себе за правило что чем выше - тем лучше.
5. Потери в кабеле (и не только).
Ах так, да, подумали вы из своего подвала, я сейчас возьму длиннющий антенный кабель и как вынесу антенну на высокую крышу с хорошим видом. Только вы не учли потери мощности в кабеле и мощность передачи ноды. 20dbm это сколько? 100 милливатт. А кабель, который вы скорее всего возьмёте - это RG-174, который на частоте 868 мегагерц будет вносить потери примерно в 1db на метр длины (кстати вашу кабельную сборку можно проверить той же nanovna, и в том числе для этого у ей второй порт) ну то есть на трёх метрах ваш сигнал потеряет в мощности сколько? В 2 раза (3db = x2, помните?), то есть на выходе вы получите 50 милливатт. А с 20метровым кабелем на выходе у вас будет почти 0. То есть для ноды мыштастика антенный кабель должен быть КАК_МОЖНО_КОРОЧЕ.
И да, если у вас антенна не на улице то можете сами прикинуть как будет изменяться сигнал от неё, а также спросить у любой llm сколько мощности на 868 мегагерцах потеряется на вашей марке стеклопакета. Обычно это 2-3db, 1 на старых советских с деревянной рамой, а вот на некоторых современных энергосберегающих стеклопакетах потери могут быть до 30db. А если у вас на окне ещё и решётка, то её ячейка уж по-любому меньше длины волны (для 868 мегагерц - 34.5см) и вы потеряете ещё и на ней, причём если ячейка порядка 17см (половина длины волны) потери будут порядка 5db и тем больше чем меньше ячейка.
И это что же получается, вам теперь страдать в вашем подвале? Нет! Ну то есть вам пришлось бы, будь у вас обычная рация, но у вас мыштастик, и в этом его красота и мощщч. Если рядом с вами (в радиовидимости) есть человек, который находится высоко (подойдёт любое окно выше уровня крон деревьев с хорошим видом вдаль) который разжился нормальной антенной, правильно её разместил, поставил на ноде роль CLIENT и никогда её не выключает, то у вас будет связь. А может быть именно Вы сейчас прочтёте всё это и станете таким человеком для десятка охламонов с района только и пишущих в дефолт-чате через mqtt что "мыштастик говно".
Но ради всего святого, если ваша нода находится ниже крон деревьев (4- этаж) поставьте роль CLIENT_MUTE. Хотя если точно знаете что конкретно сейчас есть нода у которой положение хуже вашей и она ходит через вас можете поставить CLIENT. Если выше крон но нода включена не постоянно, у неё так себе позиция или антенна, а рядом есть другие ноды с ролью CLIENT - ставьте CLIENT_MUTE.
В любой непонятной ситуации ставьте CLIENT_MUTE.
Если уверены в своём железе и позиции, нода работает постоянно или в округе пусто - CLIENT. Если ваша нода не просто работает постянно и имеет хорошую антенну, но находится на возвышенности или крыше здания, особенно если с этой точки открывается хороший вид вдаль, можете поставить роль ROUTER_LATE. Роль ROUTER в городе не ставьте НИКОГДА, для того для чего вы её, вероятно, хотите поставить можно прекрасно использовать CLIENT_BASE. Более того, вы можете оценивая текущий контекст в любой момент изменить роль ноды (в отличии от мешкора).
Разумеется это далеко не всё, что можно рассказать о радиосвязи и мыштастике, это просто то что навскидку пришло мне в голову. Например здесь нет ничего про разные частоты и длины волн ни про огибания, отражения и радиопрозрачность материалов, про свойства атмосферы, про шум и отношение сигнал\шум, про коллизии и прочее, но думаю дальше вы сами разберётесь. Может и меня, наконец, чему полезному научите, а то ведь так дураком и помру.