注意:某宝の特定ESP32S3開発ボードはWi-Fi信号が非常に悪く、インピーダンスマッチング未実施の可能性あり

まず正常な動作を見てみましょう。これはLCSCのESP32-S3開発ボードで、905というWi-Fi信号強度は-54dBmです。

次に、淘宝(タオバオ)で購入したこのESP32-S3開発ボードを同じ場所で試してみますと、905のWi-Fi信号強度はわずか-77dBmであり、Wi-Fiに接続できません。

以下の画像のような製品です。淘宝で同型の開発ボードを3店舗購入しました(なぜこのモデルにこだわったのか?というと、この製品の幅ならブレッドボードに直接挿せるからです。他の多くのモデルは幅が広すぎてブレッドボードに挿せません。LCSCの開発ボードもブレッドボードに対応していますが、定価35元とやや高く、微信の友達に「いいね」を集めることで19.9元の割引価格で買えます。淘宝のこのモデルは25元で購入しました)。しかし、いずれも同様に信号が弱く、おそらく何らかのオープンソース設計を流用しており、インピーダンスマッチングが適切に設計されていないものと思われます。すべてESP32-S3R8チップを使用し、アンテナはセラミックアンテナですが、アンテナ自体の問題ではないでしょう(LCSCのボードもセラミックアンテナですが、信号は問題なく良好です)。

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追加情報ですが、淘宝で購入したこの開発基板には別の問題もあります。出荷時のファームウェアに問題があるようで、通電すると常にリセットと再起動を繰り返します。BOOTボタンを押しながら通電し、その後自分でプログラムを書き込むことで正常に動作するようになります。私はこの基板を3つの異なる店舗で購入しましたが、すべて同じ問題がありました!

アンテナを交換してみましたが、明らかな変化はありませんでした。次に、アンテナのπ型回路にあるインダクタを2.2nHのものに変更したところ、信号強度が顕著に向上しました。まだやや不十分ではありますが、以前よりはるかに良くなりました。会社内のWi-Fiは-67dBmまで改善しましたが、依然として少し弱いです(以前、当社で作成した別の基板では、同じセラミックアンテナを使用して-55dBmを達成していました)。


なんだ、急に気づいたんだけど、このセラミックアンテナとIPEXソケットが直接並列接続されていて、通常のように空のパッドを使って切り替えられるようになっていない(普通はこうするはずだ)。外付けアンテナを接続したら、同じWi-Fi信号が-67dBmからすぐに-52dBmまで向上した。ありえない。

それにπ型回路の部品配置や配線も非常に不合理だ。


外付けアンテナを接続してもWiFiに接続できず、APホットスポットを作成してもスマホで電波が検出できない(同じコードでLCSCの基板では問題ない)。おそらくインピーダンスの不連続により送信信号がすべて反射され戻ってしまっているか、あるいは反射した信号によってRF送信部が損傷した可能性がある…

このような設計でも量産されて販売されるとは、世の中本当にいい加減な集まりだな…

このデザインはちょっとあり得ないね :rofl:

もう一点補足しますと、この基板のESP32-S3チップは正常な基板と比較してやや発熱が大きくなっています。下の画像は、2枚の基板をAPモード(Wi-Fiホットスポット)で5分間動作させた後のサーモグラフィ画像です。左側がLCSC(立創)の基板で、ESPチップの温度は48℃、右側が淘宝で購入した基板で、ESPチップの温度は60.2℃と明らかに高くなっています。おそらくRF(無線周波)部分に問題があると思われ、消費電力も約0.4W高い状態です。