Bauanleitung: Hilltop-Mesh-Repeater L

Bauanleitung: Hilltop-Mesh-Repeater L

Hilltop-Mesh-Repeater L in schwarzem ASA-CF auf einem Mastausleger installiert, mit Fiberglas-Antenne
Der Hilltop-Mesh-Repeater L im Einsatz: schwarzes ASA-CF, 2 W Solar senkrecht nach Süden, Antenne direkt auf dem Gehäuse — mit dem MR2 von Inhero.

1. Das Konzept

Der Hilltop-Mesh-Repeater L ist das Mastgehäuse für anspruchsvolle Standorte: 2 W Solarfläche in senkrechter Südmontage, Platz für bis zu elf 18650-Zellen als Energiepuffer, N-Einbaubuchse für den direkten Antennenanschluss und eine Klemme für 30-mm-Masten. Die Auslegung folgt dem Prinzip Puffer statt Panelfläche: Das Gehäuse bleibt klein und windlastarm, die Reserve für Trübwetterperioden liegt im Akku — im Vollausbau mit elf Zellen rund 70 Tage Autarkie ohne nennenswerten Solarertrag. Das vollständige Auslegungsprinzip ist auf der Bausatz-Seite und im Beitrag Warum es das MR2 gibt beschrieben.

Das Gehäuse besteht aus zwei Hauptteilen: dem Grundträger mit Akkufach, MR2-Aufnahme und unterer Klemmschelle und der Haube, die die beiden Solarmodule, die Antennenaufnahme und die obere Klemmschelle trägt. Der Grundträger wird fertig bestückt und verkabelt, dann kommt die Haube darüber — die Mastklemmung hält beide Teile am Rohr.

Kein U-Boot: Viele Maker bauen sehr dichte Gehäuse, teils mit Druckausgleichsmembran oder einem 1-mm-Loch im Boden. Die Inhero-Gehäuse gehen bewusst den anderen Weg: luftig konstruiert, ohne abgedichtetes Volumen. Es gibt keine Staunässe und kein Kondensproblem, die Elektronik ist trotzdem sicher vor Witterungseinflüssen geschützt. Dieses Konzept hat sich über Jahre im Feld bewährt.

2. Stückliste

2.1 Aus dem Shop (im Bausatz enthalten)

Pos. Komponente Menge
1 MR2 Solar-Mesh-Repeater-Board 1
2 U.FL-Sicherungsclip, fertig gedruckt (PETG) — liegt jedem MR2 bei 1
3 Solarmodul 6 V / 1 W mit angelötetem Anschlusskabel 2
4 Solar-Connector-Board (Parallelschaltung der Module) 1
5 Verbindungskabel für das Solar-Connector-Board 1
6 MR2-Akkukabel — Variante wählen: LiFePO4- oder Li-Ion-Schutzmodul oder ohne BMS (LTO/Na-Ion) 1
7 Pigtail N-Einbaubuchse → U.FL, 15 cm 1
8 BLE-Klebeantenne 2,4 GHz, U.FL 1
9 Schraubenset MR2-Befestigung (Edelstahl A2, Ø 2,5 × 4,5 mm, T8) 1
10 Edelstahl-Schraubenset Mastmontage (4 × M6×60 mm Linsenkopf TX30, ISO 7380-2, + 4 × M6-Muttern) 1
11 ZIISOR 868-MHz-Fiberglas-Antenne mit N-Stecker — je nach gewählter Bausatz-Variante: 3 dBi (26 cm), 5,5 dBi (40 cm) oder 8 dBi (55 cm); bei der Variante „ohne Antenne" nicht enthalten 1

2.2 Zukauf (nicht im Bausatz)

Komponente Menge Hinweis
18650-Zellen — passend zur gewählten Akkukabel-Variante! bis 11 LiFePO4 oder Li-Ion; die Variante ohne BMS ist für LTO- (2S, externer Balancer) und Na-Ion-Zellen vorgesehen — Details im Akkuchemie-Ratgeber. Die Fotos zeigen den Aufbau mit LiFePO4 (3,2 V / 2200 mAh). Empfehlung: Zellen mit angeschweißten Lötfahnen, sonst Punktschweißgerät.
Antenne mit N-Stecker — nur bei der Bausatz-Variante „ohne Antenne" 1 Rundstrahler mit N-Stecker; die Abbildungen zeigen den Aufbau mit der ZIISOR 8-dBi-Fiberglas-Antenne. Zu beachten: Die Abdichtbuchse ist auf den Fußdurchmesser der ZIISOR-Fiberglas-Antennen ausgelegt; alle drei ZIISOR-Modelle haben denselben Fuß. Antennen mit abweichendem Fußdurchmesser lassen sich damit nicht dicht anschließen.
Filament — Witterungs- und UV-beständig — sehr gut geeignet: ASA-CF. Zur Farbwahl siehe Hinweis in Abschnitt 3.
Kleb-/Dichtstoff: WEICON Flex+bond, 85 ml, transparent 1 MS-Polymer, dauerelastisch — verklebt die Solarmodule und die Antennenfuß-Abdichtbuchse mit der Haube
Schrumpfschlauch mit Schmelzkleber (Heißkleber-Schrumpfschlauch) — dichtet den Übergang von der Abdichtbuchse zur Antenne ab
Kleinteile — Kaptonband, Gewebeband, Spiralschlauch, Isoliermaterial für den Akkupack

2.3 Werkzeug

Lötkolben, Punktschweißgerät (nur bei blanken Zellen), Torx-Bits T8 (MR2-Schrauben) und TX30 (Mastklemme), Seitenschneider, Multimeter für den Zellspannungs-Abgleich, Heißluft für den Schrumpfschlauch. Ein Schraubenschlüssel wird nicht benötigt — die M6-Muttern sitzen verdrehsicher in den Sechskant-Taschen.

3. Druckteile

STL-Dateien: kostenloser Download im Shop. Der Satz besteht aus drei Teilen: dem Grundträger (Akkufach, MR2-Aufnahme, untere Klemmschelle), der Haube (Panelaufnahmen, Antennenaufnahme, obere Klemmschelle) und der Abdichtbuchse für den Antennenfuß — die Klemmbacken sind in Grundträger und Haube integriert. Alles passt auf ein Druckbett. Der U.FL-Sicherungsclip wird nicht selbst gedruckt — er liegt fertig gedruckt in PETG jedem MR2 bei, weil PETG die nötige Elastizität zum Klipsen mitbringt und das spröde ASA-CF dafür ungeeignet ist.

Farbwahl: Beide gezeigten Gehäuse sind in ASA-CF gedruckt — das Gehäuse der Bauanleitung in Grau, der installierte Repeater im Titelbild in Schwarz. Grau heizt sich in der Sommersonne deutlich weniger auf und ist die thermisch entspanntere Wahl für den Akku; Schwarz ist am Standort unauffälliger. Die Innentemperatur lässt sich beim MR2 über die Telemetrie beobachten.

Alle Druckteile des Hilltop-Mesh-Repeaters L auf einem Druckbett im Slicer

Alle Druckteile auf einem Bett: links der Grundträger mit dem Akkufach, rechts die Haube — gut zu erkennen die Sechskant-Taschen für die M6-Muttern.

Draufsicht im Slicer: Grundträger, Abdichtbuchse und Haube auf dem Druckbett

Draufsicht auf die Anordnung: links der Grundträger, mittig die Abdichtbuchse (Ring) und die integrierten Klemmschellen, rechts die Haube.

Aufmalstützen an den Oberkanten der Panelaufnahmen der Haube im Slicer

Aufmalstützen an den Oberkanten der beiden Panelaufnahmen setzen: Füllwerkzeug wählen und die Kante anklicken — der intelligente Füllwinkel bestimmt, wie weit die Markierung mitläuft. Sie soll genau den schmalen Streifen erfassen; greift sie zu weit oder zu kurz, den Winkel entsprechend nachziehen. Die Automatik erkennt diese kleinen Überhänge nämlich nicht zuverlässig — und ohne saubere Oberkanten passen die Module später nicht bündig in die Aufnahmen.

4. N-Einbaubuchse und Antenne montieren

  1. Die N-Einbaubuchse des Pigtails von innen in die Antennenaufnahme der Haube einsetzen und von außen kontern.
    N-Einbaubuchse des Pigtails in der Antennenaufnahme der Haube, von außen gekontert, daneben die geöffnete Mastklemme
    Innenansicht der montierten N-Einbaubuchse mit abgehendem U.FL-Pigtail
    Außen- und Innenansicht: Die Buchse sitzt in der Aufnahme neben der Mastklemme, innen geht das dünne Pigtail-Kabel zum späteren LoRa-Anschluss ab.

  2. Abdichtbuchse über den Antennenfuß schieben und die Antenne auf die N-Buchse schrauben.
    Fiberglas-Antenne mit aufgeschobener Abdichtbuchse wird auf die N-Einbaubuchse der Haube geschraubt
    Antennenmontage mit aufgeschobener Abdichtbuchse — hier mit der ZIISOR 8-dBi-Fiberglas-Antenne. Verklebt wird erst im nächsten Schritt.

5. Abdichtbuchse und Solarmodule verkleben

Haube mit montierter Antenne, WEICON Flex+bond und die beiden Solarmodule vor dem Verkleben

Verklebt wird mit WEICON Flex+bond: die Abdichtbuchse am Antennenfuß und beide Solarmodule.

  1. Kleberaupe rund um den Fuß der Abdichtbuchse auftragen, die Buchse auf die Haube herunterschieben und dabei mehrmals drehen — durch das Drehen verteilt sich der Kleber gleichmäßig auf der ganzen Sitzfläche.
    Kleberaupe aus Flex+bond am Fuß der Abdichtbuchse auf der Haube
  2. Nicht zu fest andrücken: Eine ausreichende Kleberschichtdicke muss verbleiben — die dauerelastische Schicht dichtet ab und gleicht Bewegungen und Wärmeausdehnung aus.
    Aufgesetzte Abdichtbuchse mit sichtbarer Kleberschicht — nicht zu fest andrücken
  3. Umlaufende Kleberaupe auf die Rückseiten der Solarmodule auftragen, Anschlusskabel durch die Durchführungen in den Panelaufnahmen fädeln und die Module einsetzen. Auch hier gilt: sanft andrücken, Kleberschicht stehen lassen.
    Umlaufende Kleberaupen auf den Rückseiten der beiden Solarmodule, Anschlusskabel vorbereitet

6. Akkupack bauen

Nur unbeschädigte Marken-Zellen verwenden. Zellchemie muss zur bestellten Akkukabel-Variante passen. Das Akkuschutzmodul ist bei LiFePO4 und Li-Ion Pflichtbestandteil, kein Zubehör. Auf Polarität achten. Niemals direkt am Zellbecher löten.

Wichtig — vor jedem Parallelschalten balancen: Alle Zellen müssen vor dem Verbinden auf gleiche Zellspannung gebracht werden, maximal 10 mV Differenz (Multimeter!). Werden Zellen mit unterschiedlicher Spannung parallelgeschaltet, fließen schlagartig hohe Ausgleichsströme — im wörtlichen Sinne: es funkt.

  1. Basispack: sieben Zellen parallel in Reihe verbinden. Das Akkuschutzmodul sitzt an der Position im Pack, für die im Grundträger die Aussparung vorgesehen ist. Beim Verschweißen das Akkufach des Grundträgers als Abstandshalter benutzen — so stimmt die Packgeometrie später mit dem Fach überein. Die Anschlussleitung mit Spiralschlauch schützen.
    Basispack aus sieben parallelen 18650-Zellen mit mittig eingelötetem Akkuschutzmodul
  2. Basispack in das Akkufach des Grundträgers einsetzen und mit Gewebeband sichern und isolieren. Das Akkuschutzmodul liegt dabei in seiner Aussparung.
    Basispack im Akkufach des Grundträgers, mit Gewebeband gesichert und isoliert
  3. Vollausbau: zwei 2er-Bündel in die oberen Mulden links und rechts — elf Zellen parallel. Die Bündel mit Kaptonband umwickeln und vor dem Anschließen zwingend auf die Spannung des Basispacks angleichen (max. 10 mV Differenz). Sauber und konzentriert arbeiten: Bei einem Pack dieser Größe besteht erhebliche Kurzschlussgefahr.
    Maximale Akkuausstattung: Basispack plus zwei kaptonisolierte 2er-Bündel in den oberen Mulden, elf 18650-Zellen parallel

7. MR2 montieren

Achtung: MR2 vor dem Akku-Anschluss mit dem DIP-Schalter ausschalten und niemals ohne angeschlossene LoRa-Antenne einschalten — sonst Gefahr von Schäden am LoRa-TX. Dabei die invertierte Schalterlogik beachten: Schalterstellung „On“ aktiviert „3.3V off“ (so steht es auch auf dem Silkscreen) — das Board ist dann aus. Das LoRa-Pigtail wird erst beim Aufsetzen der Haube angeschlossen.

  1. MR2 mit den vier mitgelieferten T8-Schrauben auf den Grundträger montieren, BLE-Klebeantenne seitlich aufkleben und anschließen, Akkukabel einstecken.
    MR2 auf dem Grundträger montiert, BLE-Klebeantenne angeschlossen, DIP-Schalter ausgeschaltet
  2. Kontrolle: MR2 montiert, Akkukabel und BLE-Antenne angeschlossen, Leitungen mit Gewebeband gesichert.
    Übersicht: fertig bestückter Grundträger mit MR2, Akkupack und BLE-Antenne

8. Haube aufsetzen und verkabeln

  1. Haube aufsetzen und verkabeln: beide Solarmodule am Solar-Connector-Board anstecken, das Verbindungskabel zum Solareingang des MR2 führen, das Antennen-Pigtail auf den LoRa-U.FL-Anschluss des RAK-Moduls stecken.
    Haube aufgesetzt: Solarmodule am Solar-Connector-Board angeschlossen, Antennen-Pigtail auf dem LoRa-U.FL des MR2
  2. U.FL-Sicherungsclip (liegt dem MR2 bei) über dem RAK-Modul aufsetzen. Der Clip ist kein Zierrat: Beim Zusammenschieben von Haube und Grundträger kann sich der U.FL-Stecker der LoRa-Antenne unbemerkt lösen — für einen Repeater am Mast der Super-GAU. Der Clip sichert die U.FL-Steckverbindungen mechanisch; der Reset-Taster bleibt zugänglich.
    U.FL-Sicherungsclip aus PETG über dem RAK-Modul des MR2, Reset-Taster bleibt zugänglich

9. Endmontage und Abdichtung

  1. Die vier M6×60-Schrauben (TX30) in die Klemmschellen einsetzen und locker vormontieren. Die M6-Muttern sitzen verdrehsicher in den Sechskant-Taschen. Nur handfest — endgültig angezogen wird erst am Mast, nach der Prozedur in Abschnitt 11.
    Klemmschellen der 30-mm-Mastklemme mit M6-Edelstahlschrauben TX30 vormontiert
  2. Übergang zur Antenne mit Schmelzkleber-Schrumpfschlauch abdichten. Der Schrumpfschlauch überdeckt Abdichtbuchse und Antennenfuß; der innenliegende Schmelzkleber dichtet dauerhaft ab.
    Schwarzer Schmelzkleber-Schrumpfschlauch über Abdichtbuchse und Antennenfuß geschrumpft
  3. Fertig.
    Fertig montierter Hilltop-Mesh-Repeater L mit zwei senkrechten Solarmodulen und abgedichteter Antenne

10. MR2 konfigurieren

Firmware: Das MR2 wird ohne Anwendungsfirmware ausgeliefert (nur OTAFIX-Bootloader). Das Aufspielen geht am bequemsten vor der Gehäusemontage (Abschnitt 7), solange USB-C frei zugänglich ist. Zwei Voraussetzungen: Die LoRa-Antenne muss angeschlossen sein — nach dem Flashen kann ein Senden des Repeaters je nach Firmware-Stand nicht ausgeschlossen werden — und das Board muss eingeschaltet sein, sonst funktioniert das Flashen nicht. Achtung, invertierte Schalterlogik: Schalterstellung „On“ aktiviert „3.3V off“ (Silkscreen-Beschriftung), das Board ist dann aus — zum Flashen und für den Betrieb steht der Schalter also auf „Off“. Dann: Reset-Taste zweimal kurz drücken (Doppel-Reset), das Board meldet sich als USB-Laufwerk, die .uf2-Datei per Drag-and-drop kopieren. Fertige, geprüfte MeshCore-Builds für das MR2 stehen in den Firmware-Releases auf GitHub bereit.

Zum Konfigurieren das MR2 einschalten — beide Antennen sind seit Abschnitt 8 angeschlossen — und per MeshCore-App über den Admin-Zugang verbinden. In der Kommandozeile wird das Board an den Aufbau angepasst. Die Werte für den Vollausbau dieses Bausatzes (elf LiFePO4-Zellen à 2200 mAh, 2 W Solar):

MeshCore-App, Kommandozeile im Repeater-Admin: Konfiguration des MR2 mit set board.bat, batcap, imax, fmax, mppt und leds

  • set board.bat lifepo1s — Zellchemie 1S LiFePO4; definiert Ladeschluss-, Sleep- und Schutzschwellen.
  • set board.batcap 22000 — Akkukapazität immer passend zu den tatsächlich verbauten Zellen, nach der 90-%-Regel: Zellkapazität × Zellenzahl × 0,9. Hier elf Zellen à 2200 mAh = 24 200 mAh Nennkapazität, davon rund 90 %. Der Abschlag macht SOC-Anzeige und Restlaufzeitprognose konservativ — wenn 10 % angezeigt werden, sind auch wirklich mindestens 10 % im Akku (FAQ #4).
  • set board.imax 600 — maximaler Ladestrom nach der Faustregel Panelleistung ÷ Akkuspannung: 2 W ÷ 3,2 V ≈ 600 mA. Ein zu hoch gesetzter Wert lässt die Panelspannung bei Schwachlicht einbrechen, und der Laderegler stoppt (FAQ #5).
  • set board.fmax 20% — Frostschutz: Um den Gefrierpunkt (ca. +3 bis −2 °C) wird der Ladestrom auf 20 % von imax begrenzt; darunter sperrt die Ladung bei LiFePO4 chemiebedingt ganz. Der Repeater läuft bei Sonne trotzdem weiter — nur das Laden wird begrenzt (FAQ #6).
  • set board.mppt 1 — MPPT einschalten.
  • set board.leds 0 — Board-LEDs aus: Sie sparen Strom und sind im geschlossenen Gehäuse ohnehin unsichtbar.

Kontrolle: get board.conf zeigt alle gesetzten Werte auf einen Blick, get board.selftest prüft die Onboard-Komponenten. Danach den Akku einmal vollständig laden (z. B. über USB-C): Der Coulomb-Zähler braucht eine Vollladung als 100-%-Referenz — bis dahin zeigt der SOC „N/A“. Bei abweichender Bestückung (Li-Ion, weniger Zellen) board.bat und board.batcap entsprechend anpassen; alle Befehle erklärt die CLI-Referenz.

11. Standort & Mastmontage

  • Ausrichtung: Solarfläche senkrecht und nach Süden. Der große Akkupuffer verzeiht Teilverschattung und nicht ideale Ausrichtung — für solche Standorte ist der L ausgelegt.
  • Befestigung — Klemme für 30-mm-Mast, Schrauben (TX30) sehr vorsichtig anziehen: Pro Schelle ziehen zwei Schrauben parallel. Wird eine angezogen, lockert sich die andere — wer dann kräftig im Wechsel nachzieht, addiert die Zugkräfte und bricht das ASA-CF. Deshalb: pro Schelle abwechselnd und in ganz kleinen Schritten nachziehen, bis die Klemme am Rohr fest sitzt. Nicht fester als nötig. Reihenfolge: erst die untere Schelle am Grundträger komplett festsetzen, dann die obere an der Haube.
  • Funk: Jeder Meter Höhe bringt Reichweite — kurze Antennenwege bleiben trotzdem das Prinzip: Die Antenne sitzt direkt auf dem Gehäuse, 15 cm Pigtail, keine Kabelverluste.
  • Energie: 2 W senkrecht Süd halten den MR2 in Mitteleuropa ganzjährig im Energie-Plus. Im Vollausbau (11 × 2200 mAh) stehen rund 70 Tage Autarkie ohne nennenswerten Solarertrag — dieser Repeater läuft durch. Und sollte der Akku doch einmal leerlaufen, geht das MR2 in den Deep-Sleep und wacht selbstständig wieder auf, sobald die Sonne den Akku geladen hat.

12. Rechtliches & Sicherheit

  • Der Bausatz enthält geprüfte, konforme Einzelkomponenten (MR2: CE/RED). Die Endmontage erfolgt durch den Käufer in Eigenverantwortung für den Eigengebrauch.
  • Diese Anleitung wurde nach bestem Wissen erstellt, ersetzt aber keine Fachkenntnis. Der Umgang mit Lithium-Zellen erfordert Sorgfalt: Die Hinweise in Abschnitt 6 — Zellspannungs-Abgleich vor dem Parallelschalten, Schutzmodul, Isolierung, Kurzschlussgefahr — sind zwingend zu beachten. Der Nachbau erfolgt auf eigene Gefahr; für Schäden aus unsachgemäßer Montage oder ungeeigneten Komponenten wird keine Haftung übernommen, soweit gesetzlich zulässig.
  • Betrieb im 868-MHz-Band gemäß den geltenden Regelungen (Duty Cycle); der MR2 hält diese firmwareseitig ein.

© Inhero GmbH · shop.inhero.de · Gehäuse-Design (STL-/3MF-Dateien) lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0 — privater Nachdruck und Weiterentwicklung ausdrücklich erwünscht · Version 1.3

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