Dobór anteny do Meshtastic i MeshCore
Fale radiowe, długość fali, zysk anteny, wzmacniacze, filtry i praktyka w Polsce
Systemy Meshtastic oraz MeshCore działają w Polsce głównie w paśmie 868 MHz (ISM EU).
W teorii to tylko „antena 868 MHz”.
W praktyce — to najważniejszy element całej sieci.
Możesz mieć najlepszy router, dobrą konfigurację roli, poprawne parametry LoRa — ale jeśli antena jest źle dobrana, cała sieć traci 50–90% potencjału.
Ten artykuł to pełne kompendium:
- czym jest fala radiowa i długość fali
- jak obliczyć długość anteny
- czym jest zysk dBi
- anteny do miasta vs teren otwarty
- anteny do routera vs klienta mobilnego
- wzmacniacze (LNA, PA)
- filtry (SAW, pasmowe, notch)
- SWR i dopasowanie
- realne błędy użytkowników
1. Podstawy – czym jest fala 868 MHz?
Częstotliwość Meshtastic / MeshCore w Polsce:
863–870 MHz
Najczęściej używane: 868 MHz
Obliczmy długość fali
Wzór:
[
\lambda = \frac{300}{f(MHz)}
]
[
\lambda = \frac{300}{868} \approx 0,345 m
]
Długość fali = 34,5 cm
To oznacza:
- 1/1 fali → 34,5 cm
- 1/2 fali → 17,2 cm
- 1/4 fali → 8,6 cm
Dlatego klasyczna antena ćwierćfalowa 868 MHz ma około 8,2–8,6 cm.
2. Typy anten – przegląd
1️⃣ Antena ćwierćfalowa (1/4 λ)
Najprostsza antena.
Zalety:
- mała
- tania
- dobra do mobilnych urządzeń
Wady:
- niski zysk (2–3 dBi)
- wrażliwa na montaż
Idealna do:
- CLIENT
- CLIENT_MUTE
- trackerów
2️⃣ Antena 1/2 fali
Zwykle 5–6 dBi.
Zalety:
- większy zasięg
- lepsze promieniowanie poziome
Dobra dla:
- CLIENT_BASE
- ROUTER_LATE
- instalacji balkonowych
3️⃣ Antena kolinearna (5–8 dBi)
Najlepszy kompromis dla infrastruktury.
Zalety:
- skupia energię w poziomie
- zwiększa zasięg miejski
- stabilna charakterystyka
Idealna do:
- ROUTER
- REPEATER
- dachów w mieście
4️⃣ Antena kierunkowa (Yagi / panelowa)
Zysk 10–18 dBi.
Zalety:
- bardzo duży zasięg
- link punkt–punkt
Wady:
- wąski kąt
- wymaga precyzyjnego ustawienia
Idealne dla:
- łączenia dwóch miast
- połączenia wieś–miasto
- eksperymentów dalekiego zasięgu
3. Zysk anteny (dBi) – co to znaczy?
dBi to wzmocnienie względem anteny izotropowej.
Większy zysk ≠ większa moc.
Większy zysk = skupienie energii w określonym kierunku.
Przykład:
2 dBi → promieniowanie szerokie
8 dBi → bardziej „płaskie” w poziomie
15 dBi → wąska wiązka
W mieście:
- 5–8 dBi to optimum.
W terenie otwartym:
- 8–12 dBi może mieć sens.
4. Antena w dużym mieście (np. Warszawa)
W mieście mamy:
- wielodrogowość (odbicia od budynków)
- zakłócenia LTE / GSM
- gęstość węzłów
Najlepsza konfiguracja:
Router dachowy:
- kolinearna 5–8 dBi
- filtr pasmowy 868
- kabel niskostratny (H155 / RF240)
Klient mobilny:
- 1/4 λ
- możliwie pionowo
Nie zaleca się:
- 15 dBi Yagi w centrum miasta (przesterowanie, zakłócenia)
5. Antena w małym miasteczku
Tu kluczowa jest wysokość.
Często wystarczy:
- jedna 8 dBi antena na najwyższym budynku
- router w trybie infrastrukturalnym
W terenie otwartym:
- kierunkowa Yagi może połączyć dwie miejscowości 10–30 km.
6. Wzmacniacze – czy warto?
PA (Power Amplifier)
Zwiększa moc nadawania.
Problemy:
- przekroczenie limitu EIRP (w UE ~14 dBm)
- przesterowanie odbiorników
- generowanie harmonicznych
W Polsce używanie PA powyżej normy ISM jest nielegalne.
LNA (Low Noise Amplifier)
Wzmacnia sygnał odbierany.
Ma sens tylko:
- przy bardzo długim kablu
- przy słabym sygnale
Źle dobrany LNA:
- wzmacnia też szum
- może przesterować SX1262
W większości instalacji LoRa — nie jest potrzebny.
7. Filtry – bardzo niedoceniane
W mieście mamy:
- BTS LTE 800/900
- GSM 900
- przemysłowe emisje
Filtr pasmowy 868 MHz:
- wycina LTE
- poprawia SNR
- stabilizuje pracę routera
W Warszawie filtr jest często ważniejszy niż wzmacniacz.
8. SWR i dopasowanie
SWR (Standing Wave Ratio):
- 1.0 idealnie
- <1.5 bardzo dobrze
-
2 źle
Zła antena = odbicie mocy = uszkodzenie radia.
Warto:
- użyć analizatora antenowego
- sprawdzić strojenie przy 868 MHz
9. Kabel – ukryty zabójca zasięgu
RG174:
- duże straty
- tylko do krótkich odcinków
H155 / RF240:
- znacznie lepsze
- polecane dla dachów
1 m złego kabla może zniwelować cały zysk anteny.
10. MeshCore vs Meshtastic – czy antena ma znaczenie?
Technicznie oba działają w tym samym paśmie.
Różnice:
MeshCore:
- może generować więcej ruchu routingowego
- infrastruktura ma większe znaczenie
Meshtastic:
- bardziej zoptymalizowany broadcast
Ale antena dla obu powinna być taka sama – dopasowana do 868 MHz.
11. Najczęstsze błędy
❌ Antena 900 MHz zamiast 868 MHz
❌ Kabel 5 m RG174
❌ 15 dBi w centrum miasta
❌ Wzmacniacz bez filtra
❌ Antena poziomo zamiast pionowo
12. Idealne zestawy
Duże miasto – router dachowy
- 5–8 dBi kolinearna
- filtr pasmowy 868
- H155 max 3 m
- brak wzmacniacza
Małe miasteczko – punkt centralny
- 8 dBi kolinearna
- wysokość > 15 m
- ewentualnie Yagi do sąsiedniej miejscowości
Mobilny użytkownik
- 1/4 λ
- krótka antena
- brak wzmacniacza
13. Czy antena magnetyczna jest dobra?
Tak — jeśli:
- ma rzeczywiste 868 MHz
- ma dobrą masę (blacha pod spodem)
- kabel jest krótki
Na balkonie często działa lepiej niż antena w pokoju.
Podsumowanie
Największy wpływ na zasięg Meshtastic i MeshCore ma:
- Wysokość anteny
- Dopasowanie (SWR)
- Jakość kabla
- Filtr pasmowy w mieście
- Odpowiedni zysk (nie za duży)
Wzmacniacz jest zwykle zbędny.
Filtr w mieście bywa kluczowy.
Dobra antena 5–8 dBi na wysokości często daje większy efekt niż PA.
