Meshtastic Rohrnode

Januar 2026

Das Rohr war ein lichtgraues PVC Installationsrohr M25 (25mm OD und 22,3mm ID). Der Platinenstack von ESP32 mit LoRa Board passt gerade so in das Rohr, ohne dass die Pins gekürzt werden müssen.

Zeitgleich testete ich mit einem VNA verschiedene Antennen aus, die ich für Meshtastic angeschafft hatte. 90% davon waren nicht annähernd auf 868 MHz abgestimmt. Auf der Suche nach interessanten Bauformen stieß ich auf die J-Pole Antenne. Die Angaben aus dem Slim Jim and J-Pole Calculator für eine Frequenz von 869,525 MHz (Slot 1 auf EU_868) sahen schlüssig aus und die Bauform erlaubt es nachträglich die Längen anzupassen. Der Biegeradius ist angeblich nicht kritisch, damit bleibt die Länge des langen Drahtstücks, des Kurzen und die Höhe des Feedpoint. Aus den berechneten Werten entnehme ich, dass die lange Seite “A” dreimal so lang ist wie die kurze “C”. Den Radius erreiche ich mit einem 8mm Bohrer als Biegehilfe. Bleiben noch als Variablen der Anschlusspunkt des Koaxialkabels und die Antennenlänge. Durch einen quick and dirty Test erkannte ich, dass selbst wenn Maße aus dem Rechner bestmöglich eingehalten werden die Resonanzfrequenz der Antenne einige dutzend MHz daneben liegen kann. Um zunächst ein Gefühl für die Auswirkung der verschiedenen Parameter zu bekommen entschied ich mich einfach eine Variable J-Pole Antenne zu bauen. Dazu besteht der Großteil der Antenne aus einem 2mm (OD) Messingrohr, in das ein Messingdraht gesteckt werden kann. Biegen lässt sich das Rohr besser, wenn der Biegepunkt nicht Hohl ist sondern mit einem kurzen Stück draht gefüllt wird. Um auf die berechnete Länge zu kommen klemmen an beiden Enden Drähte in dem Rohr, die sich mit einer Zange vor und zurück schieben lassen. Als Anschluss diente eine WiFi Antenne mit U.FL Kabelbuchse. Schirm und Leiter sind auf ein kleines Stück aufgebogenes Messingrohr gelötet, was auf der Antenne sitzt und sich ebenfalls mit etwas Kraft verschieben lässt. Mit dem gewonnenen Wissen werde ich zukünftig J-Pole Antennen weniger kompliziert aus 1,5 mm² Kupferdraht herstellen und die Feinabstimmung nur durch Schrittweises Kürzen durchführen.

Für die Antenne war definitiv eine Halterung notwendig, da sie sich durch minimales Verbiegen bereits verstimmt. Hier das Ergebnis nach einigen Stunden in FreeCAD. Das Installationsrohr ist hier ausgeblendet, sonst wäre auch nicht viel zu erkennen. Ein Deckel schließt über der Antenne das Rohr wasserdicht ab. Beziehungsweise tut er es, wenn er mit einem Lack von außen abgedicktet wird. 3D Drucke sind meist nicht wasserdicht.

Um Sützstrukturen zu vermeiden besteht der Druck aus mehreren Einzelteilen, die zusammengesteckt werden und sich in axialer Richtung nicht im Rohr voneinander lösen sollten.

Die USB-C Buchse an der Platine wird tief im Rohr verschwinden müssen. Ein “USB Type-C Waterproof USB Connector Direct compression female base Female Socket Charging Interface With Welding Wire” wird an einem USB-C Stecker angelötet und dient als Verlängerung. Der Wasserschutz entsteht hauptsächlich dadurch, dass die Node nur Aufrecht befestigt wird und Wasser von unten an der USB Buchse vorbei nach oben laufen müsste.

Da leitende Objekte in der Nähe der J-Pole Antenne die Abstimmung stören musste die PCB Antenne für Bluetooth und WLan auf die andere Seite des XIAO Boards. WiFi Empfang ist schon irgendwie ausreichend, daher sind die paar USB Strippen über der 2,4 GHz Antenne auch egal.

Mit dem neuen Wissen schnell eine J-Pole aus Kupferdraht gebogen. Am unteren und oberen Ende werden runde Halteklötze auf die Antenne geschoben, damit sie im Rohr einen festen Platz hat.

Alles in der Nähe einer Antenne beeinflusst diese, so auch die gedruckten Teile und vorallem das Installationsrohr. Die finale Abstimmung erfolgt also im Rohr frei in der Luft hängend.

Danach wird alles in das ca. 40 cm lange Stück eines Installationsrohres geschoben. Das sollte ohne viel Kraft möglich sein, lediglich die Endstücke dürfen etwas Gewalt erfahren.

Damit Regen nicht in die USB-Buchse gelangen kann wird unten entweder eine Installationsrohr Muffe aufgesteckt, oder das Ende eines Installationsrohres.

Jetzt die aktuelle Meshtastic Version flashen, die üblichen Einstellungen machen und Fertig ist die Rohrnode.

Das Installationsrohr, auf das die Node gesteckt werden kann könnte gleichzeitig als Mast dienen. 5V Spannung kommen hier durch ein USB Kabel im Rohr. Eine permanentere Befestigung an einer Hauswand lässt sich mit den passenden Klemmschellen erzielen.

Aktuell arbeite ich an einem Batterieeinsatz für eine 18650 LiIon Zelle. Zusammen mit der Stromsparenden nRF52840 Variante ergibt sich eine robuste semi mobile Node für temporäre Setups oder tests.

nRF52840

Neben dem kleinen XIAO mit ESP32 gibt es auch eine Variante mit einem nRF52840 Microcontroller. Bezogen auf Meshtastic lässt dieser sich nicht mit einem WLAN verbinden, eignet sich aufgrund des geringeren Strombedarfs jedoch besser als akkubetriebene Node.

Ich war davon ausgegangen, dass dieses Wio-SX1262 Dev Kit einen gleichen Formfaktor wie das mit ESP32 hat. Jedoch werden die beiden Platinen beim nRF mit Buchsenleisten, statt des flacheren SMD Verbinders aufeinander gesteckt. Zudem befindet sich hier die Prozessorplatine auf dem Funkmodul.

Zum Glück passt auch dieses Devboard noch in das gleiche 25er Installationsrohr, wenn die herausstehenden Pins entweder abgeknippst, oder nach innen gebogen werden.

Da ich online keine korrekten Fotos von den unterseiten der Platinen finden konnte gibt es hier nun welche.

Die Lötpads zum Anschluss eines Akkus befinden sich auf der Unterseite der nRF Platine. Dort habe ich einen JST-XH Stecker angebracht.

Für den Einbau eines 18650 Protected LiIon Akkus benötigte ich Federkontakte, die ich von einem Batterieeinsatz genommen habe.

Der geruckte Batterieeinsatz ist so ausgelegt, dass er wahlweise zwischen dem Schlitten für die Platine und der Endkappe mit USB Buchse eingesetzt werden kann. Dann muss selbstverständlich das USB Verlängerungskabel etwas länger gelassen werden.

Der Rest des Aufbaus bleibt gleich. Antenne bauen, ausmessen, anschließen und alles in das Rohr schieben.

Bei dem XIAO nRF52840 & Wio-SX1262 Kit ist die Bluetooth Antenne als kleines SMD Bauteil direkt aufgelötet und eine weitere Antenne ist nicht nötig. Diesen Platz habe ich mir hier gespart, was beim Weglassen des Batterieeinsatzes dazu führt, dass das USB Kabel sehr kürz sein müsste. Hierzu gibt es einen etwas längeren Schlitten für die Node ohne Batterie. Welche Modelldateien für welche Konstellation gedacht sind ist in der partslist.md nachzulesen.

• FreeCAD Projekt und Modelldateien: 20260301_XIAO_Rohrnode.zip