El rango que usted cita parece extremadamente bajo.
La ecuación de transmisión de Friis nos dice que, en igualdad de condiciones (volveremos a eso) las frecuencias más altas sufren más pérdida de señal. Establece:
$$ \ frac {P_ {R}} {P_ {T}} = G_ {T} G_ {R} \ Bigg (\ frac {\ lambda} {4 \ pi R} \ Bigg) ^ 2 $$
Donde:
- \ $ P_ {R} \ $ y \ $ P_ {T} \ $ son los poderes recibidos y transmitidos en vatios
- \ $ G_ {R} \ $ y \ $ G_ {T} \ $ son el receptor y el transmisor ganancia de la antena
- \ $ \ lambda \ $ es la longitud de onda en metros
- \ $ R \ $ es la distancia entre las antenas (en realidad, sus centros de fase).
¡Ten en cuenta que esto solo se aplica en el campo lejano !
La versión dB:
$$ P_r = P_t + G_t + G_r + 20 \ log_ {10} \ Bigg (\ frac {\ lambda} {4 \ pi R} \ Bigg) $$
Por ahora, ignoremos los términos \ $ G_t \ $ y \ $ G_r \ $, ya que en general estarán muy cerca de uno.
La hoja de datos puede darnos mucha información. Para obtener una estimación del rango, lo que debemos observar es la intensidad de la señal recibida que necesita el dispositivo para, en el mejor de los casos, operar.
En la página 15 de la hoja de datos nRF24L01 hay una tabla "Operación del transmisor". Nos indica la potencia de salida máxima (típica):
$$ P_ {RF} = 0 \ \ text {dBm} $$
En la página 16, encontramos la tabla "Operación del receptor". En esta tabla, podemos ver que:
$$ RX_ {SENSE2} = -82 \ \ text {dBm} $$
$$ RX_ {SENSE1} = -85 \ \ text {dBm} $$
La potencia recibida es la potencia transmitida menos la potencia perdida en el camino. En símbolos:
$$ P_ {R} = P_ {T} - PL $$
Donde
- \ $ P_ {R} \ $ es la potencia recibida en dBm
- \ $ P_ {T} \ $ es la potencia transmitida en dBm
- \ $ PL \ $ es la pérdida de ruta, en dB (¡No dBm!)
En otras palabras, la pérdida de ruta máxima que el sistema tolera a velocidades de comunicación de 1Mbps es:
$$ PL_ {MAX} = P_ {T} -P_ {R} = 0 \ text {dBm} + 85 \ text {dBm} = 85 \ text {dB} $$
Eso significa que
$$ PL_ {MAX} = 20 \ log_ {10} \ Bigg (\ frac {\ lambda} {4 \ pi R} \ Bigg) $$
$$ R = \ Big (10 ^ {\ frac {PL} {20}} \ cdot \ frac {4 \ pi} {\ lambda} \ Big) ^ {- 1} = 140 \ m $$
Eso significa que si utiliza antenas medio decentes, sin amplificadores externos, debería funcionar a unos 140 metros. Por supuesto, en la práctica nunca alcanzarás este rango. Por lo tanto, casi cualquier tablero que use el chip y que no haya sido diseñado de forma deficiente podrá satisfacer fácilmente sus requisitos. (20 bytes dentro de 5 ms es aproximadamente 32Kbit / s, por lo que tiene 968Kbit / s de sobra).
Lo que podría estar sucediendo es lo siguiente:
- Muchos otros dispositivos están causando interferencias
- Pusiste la antena demasiado cerca del metal (¿el recinto?)
- Los tableros que usas están realmente, muy, muy mal diseñados.
Sospecho que una placa con PA adicional puede hacer más daño que beneficio, ya que en realidad podría causar ruido y / u oscilaciones.
El rendimiento de una antena externa podría permitirle montar la antena lo suficientemente lejos de cualquier material que no quiera cerrar.
Al releer tu pregunta, noté que decías:
"Estos 10 metros no tendrán paredes, sino instrumentos musicales". ¿Es posible que estés tratando de usar estos módulos muy cerca de los cuerpos humanos? Si es así, podrían ser un problema.
