ESP01 – Externe Antenne anbringen
In diesem Artikel zeige ich Dir, wie Du mittels einer externen Antenne die Funkverbindung deines ESP01 verbessern kannst.
In meinem Artikel über das Thema „Smarter Briefkasten“ hatte ich unseren Briefkasten mittels einem ESP01 sowie einem kleinem Schaltkontakt über MQTT in ioBroker integriert. Theoretisch lief das Projekt problemlos. In der Praxis im Briefkasten sah das Thema aber anders aus. Durch den Blechbriefkasten wurde die Sendeleistung des ESP01 stark beeinträchtigt. Teilweise kam die MQTT-Nachricht sehr spät oder auch gar nicht im Haus an. Zudem wurde der Akku (18650-Zelle) stark belastet. Mit einer Akku-Ladung von 1.500 mAh lief der der ESP01 ca. 1-2 Wochen. In einem Mikrokontroller-Forum hatte ich gelesen, dass die Sendeleistung mit einer externen WIFI-Antenne verbessert werden kann. Zudem kann die Antenne außerhalb des Briefkastens angebracht werden. Dadurch wird die Sendeleistung nochmals verbessert, da die „Abschirmung“ des Blechgehäuses nicht mehr vorhanden ist.
Für den Umbau werden folgende Teile benötigt:
Für den Anschluss der Antenne kannst Du dir entweder einen passenden Adapter mit Lötfahne bestellen, oder einfach das Kabel vorsichtig abschneiden, und den Innenleiter sowie die Schirmung voneinander trennen und verzinnen.
Im ersten Schritt habe ich zunächst die Leiterbahn an den beiden markierten Stellen entfernt. Hierfür einfach mit einem feinen Skalpell oder Bastelmesser die Leiterbahnen vorsichtig herunterkratzen.
Nach dem wir nun die Platine mit der aufgebrachten Antenne vorbereitet haben, können wir im nächsten Schritt den Innenleiter der Antenne auf die rot markierte Stelle auf der Leiterbahn auflöten. Die Schirmung der Antenne habe ich auf die alte Antenne aufgelötet und diese dann mit GND verbinden.
Ich habe den Briefkastensensor mittlerweile wieder ohne Probleme und einer deutlich besseren Sendeleistung sowie Batterielaufzeit am Start. Der Umbau hat einfach und schnell funktioniert 🙂
Ich hoffe Dir gefällt der Artikel. Ich freue mich über Deinen Kommentar oder Fragen 🙂
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Hallo Matthias,
danke für die schöne Anleitung!
Mit welchem Programm kann ich denn bei einem ESP8266 die Empfangsfeldstärke messen?
VG Tom
Hallo Matthias,
wenn ich das richtig verstehe, hängt die Schirmung der Antenne in der ‚Luft‘. Warum nicht auf GND?
vG
LS
HalloMatthias,
ich wollte Deine Anleitung heute nachbauen (mit einem NodeMCU) und habe nach dem Durchtrennen der Antennenschaltung (gelbe Markierung auf deinem Foto) das Verhalten, dass die Programme auf dem Chip nicht mehr laufen. Der Serial Monitor spuckt nach einem Reset bei 115200 nur Müll, wo er vorher noch sauber gemeldet hat, bei der „komischen“ Geschwindigkeit von 74880 meldet er bei jedem Reset: „ets Jan 8 2013,rst cause:2, boot mode:(3,7)“… mehr nicht.
Ich habe versucht den Cut auf der Schaltung zu überbrücken. Aber das ändert auch nichts mehr.
Gleicher Versuch (etwas vorsichtiger) auf einem zweiten Chip… das gleiche Ergebnis.
Ich kann mir nicht erklären, wie ein Durchtrennen der Antenne zu einem solchen Ergebnis führt. Deshalb die Frage: ist das Dir (oder wem anders) auch schon vorgekommen und evtl. schon eine Ursache entdeckt?
Vielen Dank für Deine Hilfe schon im Voraus
Hallo Armin,
hast Du testhalber mal alle Sensoren oder Verbindungen vom ESP8266 entfernt und dann nochmals getestet?
Ich hatte das Problem so noch nicht, habe aber mal eben gesucht und den folgenden Link gefunden:
https://github.com/esp8266/Arduino/issues/2414
Halte uns bitte weiter auf dem Laufenden ob Du was herausgefunden hast.
LG Matthias
Hallo Matthias,
vielen Dank für Deine schnelle Antwort.
Ergebnis nach einigen „Reparaturversuchen“: Sie laufen beide wieder.
Wenn Du mich aber fragst, was die Lösung war… keine Ahnung!
Ich habe die Lötstellen nochmals gesäubert, neuer Versuch, das gleiche Ergebnis…
Dies habe ich gefühlt beim ersten Device 10x gemacht… irgendwann ging er wieder.
Danach Antenne angelötet und siehe da: Super!
Beim 2. Device ging das dann gefühlt schon beim 3. Mal…
Was da am Ende im Argen lag kann ich nicht sagen, für mich als Lessons learned daraus:
Gaaanz vorsichtig arbeiten und wenn ich es vermeiden kann einen NodeMCU zu nutzen, verwende ich einen WEMOS D1 Mini pro. Da kann ich die Antenne direkt aufstecken 😉
Ja, ich weiss, da muss auch ein Bauteil umgelötet werden, dass der externe Anschluss funktioniert. Das ging subjektiv aber am Ende einfacher und frustfreier).
LG und bleib gesund /Armin
Moin Armin,
danke für Deine ausführliche Rückmeldung, ja, wirklich komisch. Evtl. war aber doch irgendwo ein Kontakt geschlossen und somit eine Verhaltensweise des ESP8266 geändert.
Ja, der Wemos D1 Mini Pro ist da in der Tat um Welten besser, für kleine stromsparende Aufgaben aber doch irgendwie überdimensioniert.
Bleib Du auch gesund und viel Spaß bei der weiteren „Bastelei“ 😉
LG Matthias
Das anlöten der Schirmung ist hier falsch gemacht: es muss eine Verbindung zu GND hergestellt werden, das ist hier nicht der Fall.
Diskussion siehe https://forum.arduino.cc/t/esp8266-01-externe-antenne-anloten-hohere-reichweite-starkeres-signal-2-4-ghz-platinenantenne-maanderantenne-pcb-board-antenne/934693
Danke für den Hinweis. Ich habe den Hinweis im Artikel sowie auch im Plan ergänzt.
Da wir hier mit Hochfrequenztechnik handeln kann es sein, dass selbst Lötstellen, die einwandfrei aussehen, im HF nicht eine Barriere darstellen, leider kann man das nur mit teurer HF Messtechnik feststellen. Also, wenn es nicht funktioniert, die Lötstellen nach löten.