前言

室外型LoRaWAN網關的布置位置往往條件比較惡劣，而且，為了網關能更好的收集到節點發送的上行數據、以及更好的下發指令到節點，并且覆蓋更多節點，往往會將室外型LoRaWAN網關放置在較高的位置（如圖1所示），這就帶來雷電隱患。雷電有可能會對網關造成損害，比如浪涌侵害。

本文介紹室外型LoRaWAN網關如何布置，才能更好的防雷。

希望了解室外型LoRaWAN網關的運行功耗的，還可以參考文章“室外型LoRa網關RAK7249僅使能LTE和LoRa時的功耗是多少？”；

希望了解LoRaWAN網關能支持多少個節點的，可參考文章“一個LoRaWAN網關能支持多少個節點”；

希望了解LoRaWAN網關如何連上阿里云平臺的，可參考文章“兩步走，讓自己的LoRaWAM網關與阿里云連線”；

希望了解LoRaWAN網關如何連到TTN服務器的，可參考文章“如何將樹莓派網關連接到TTN——手把手教你如何將樹莓派網關連接到服務器之第四篇”。

一、室外型LoRaWAN網關的常見布置方式

室外型LoRaWAN網關常見布置是在所需區域內的較高的地方，比如圖1所示布置在屋頂。由于位置較高，因此，布置過程中需要注意防雷。

圖1 ??室外型LoRaWAN網關常見布置方式

室外型LoRaWAN網關的防雷措施，需要在室外室內都進行比較全面的布置。接下來我們將做具體的介紹。

二、防雷室外篇

1、天線接地

建議在所有天線（LoRa、LTE、Wi-Fi和GPS天線）的N型接頭上安裝天饋避雷器，比如圖2所示的LoRa天饋避雷器。

圖2 ?適用于室外型LoRaWAN網關的LoRa天饋避雷器示例

天饋避雷器需要可靠接地，建議使用10 AWG或更好的接地線，并將避雷器螺紋端連接到室外建筑物公共接地點上。

購買天饋避雷器的時候，需要注意接口的轉接類型（接口分公頭、母頭），轉接類型需要與天線和網關外殼上的連接器相適配。比如圖2所示的天饋避雷器適用于瑞科慧聯室外型LoRaWAN網關RAK7249。

2、網關接地

為保證網關可靠接地，建議使用另一根10 AWG或更好的接地線，將網關外殼右下角的接地螺釘連接到室外建筑物的公共接地端上。

如果是瑞科慧聯RAK72XX商業網關的話，則由于該LoRaWAN網關內置了浪涌保護系統（GDT+防浪涌電阻器），因此，不需要額外的以太網防雷器保護，只需要接地。

三、防雷室內篇

室內的防雷主要策略在于設置室內浪涌保護系統。

為了保護連接到LoRa網關的室內設備和電路，你需要在網線進入室內的入口處，安裝一個以太網接口的SPD避雷器，所有室內設備應在此避雷器的保護之下。

應當確保將避雷器的接地線端連接到適當的建筑物接地點，這樣，您的PoE注入器和網絡交換機/路由器就可以免受到浪涌侵害了。

需要注意的事項包括：

（1）要確保將所有天線（GPS天線的避雷器等級不同，如下所示）、網關外殼和以太網SPD可靠地連接至接地點。

（2）確保您為LoRa天線及網關設備提供一個接地良好的并帶有避雷針的桿。

（3）避雷針應該足夠高，并且應該使所有的設備都在避雷針45度夾角的保護下。

有關浪涌保護系統的室外和室內部分，可以參見圖3的安裝示例。圖3是瑞科慧聯室外商業網關RAK7249的現場部署（包括接地桿）的示意圖。

?圖3 ??室外商業網關RAK7249的現場部署（包括接地桿）的示意圖

四、防雷設備安裝示意圖

1、天饋避雷器的安裝

如圖4所示，天饋浪涌保護器串聯在天線饋線和收發設備之間，用于防止和減小由于感應雷擊、浪涌過電壓以及浪涌過電流對收發設備的損壞。其適用于工作頻率在DC-2700MHz、傳輸功率小于200W的50歐姆射頻系統。

圖4 ?天饋避雷器的安裝示意圖

2、GPS天線避雷器

GPS天線避雷器是一種浪涌保護裝置，連接在GPS天線和GPS接收器之間，用于防止和減小由于感應雷擊、浪涌過電壓以及浪涌過電流對收發設備的損壞。

圖5 ?適用于室外型LoRaWAN網關的GPS天線避雷器示例

如圖5所示，是瑞科慧聯的GPS天線避雷器。它采用高通濾波器，可有效抑制低頻干擾。DC供電回路采用瞬態電壓抑制裝置（TVS）和氣體放電管（GDT）保護。圖6是其安裝示意圖。

圖6 ?GPS天線避雷器安裝示意圖

結語

本文介紹了室外型LoRaWAN網關在實際使用過程中，需要注意采取的防雷措施，包括室內措施和室外措施，希望對初次使用室外型LoRaWAN網關的人有所幫助。lw