Antena FPV este factorul decisiv care determină intervalul și puterea semnalului unui sistem FPV. Acest ghid va explica elementele de bază ale antenelor de 5,8 GHz utilizate în VTX și VRX ale mini quad-urilor.

store

Cuprins

  • Ce este o antenă FPV
  • Anatomia antenei
  • Polarizarea antenei - liniară sau circulară
  • Antene direcționale și omnidirecționale
  • Tipuri de antene FPV
  • Considerații la alegerea unei antene FPV
  • Cele mai bune antene FPV pentru mini quad-uri

Ce este o antenă FPV

O antenă convertește un semnal electric în unde electromagnetice și invers. În FPV, antenele permit comunicația fără fir între VTX și VRX. Antenele sistemelor FPV sunt elemente critice care determină gama și calitatea semnalului.

Anatomia unei antene FPV

Toate antenele, indiferent de designul sau aspectul exterior, constau din aceleași elemente de bază:

  • Element activ - Un material conductor care primește sau transferă semnalul în aer.
  • Cablu coaxial - Un cablu special ecranat care transportă semnalul de la conector la antenă fără a emite semnale radio. Cablurile coaxiale sunt utilizate pentru a extinde înălțimea antenei și sunt adesea atât de rigide încât pot fi îndoite până la unghiul dorit. Cablurile coaxiale nu sunt necesare dacă antena este conectată direct la VTX sau VRX.
  • Conector - Folosit pentru conectarea antenei la VTX sau VRX.

Antenele FPV sunt realizate din fire de cupru fragile sau din alt material conductiv, adesea cu o acoperire de protecție din plastic care nu slăbește semnalul și protejează antena în caz de șoc.

Polarizarea antenei - liniară sau circulară

Există două tipuri de antene polarizate: liniare și circulare

Antene circular polarizat este actualizarea standard pentru majoritatea sistemelor FPV, deoarece:

  • Antene liniar polarizat sunt foarte sensibili la interferențe atunci când există mai multe căi posibile pentru semnal sau „multipathing”. „Multipathing” apare atunci când semnalul video ricoșează de pe obiecte precum clădiri, copaci, mașini etc. Semnalul reflectat este defazat și poate interfera cu semnalul principal. Interferența multipath este adesea văzută ca statică aleatorie în semnalul video.

  • Antenele polarizate liniare trebuie aliniate pentru a funcționa bine, iar alinierea este foarte dificilă pe quadcoptere care se mișcă tot timpul.

Prin urmare, se poate spune că, în general, este mai bine să folosiți antene polarizate circulare pentru a zbura cu drone FPV, deși unii piloți aleg antene polarizate liniare, deoarece sunt mai ușoare, mai mici și mai durabile, deși performanța lor este mai slabă.

LHCP și RHCP

Dintre antenele polarizate circulare, există „stânga” (LHCP) și există „dreapta” (RHCP). Când mai mulți piloți zboară împreună, unul dintre aceștia folosind LHCP și celălalt folosind RHCP ajută la reducerea interferențelor.

Antenele LHCP resping semnalul de la o antenă RHCP și invers, reducând astfel interferențele dintre cele două. Din același motiv, utilizarea antenelor polarizate circulare ajută la reducerea interferențelor cu mai multe căi. De fiecare dată când un semnal sare de pe pereți sau de pe sol, polarizarea acestuia se schimbă. De exemplu, un semnal LHCP respins devine RHCP și, prin urmare, este respins de antena LHCP.

Pentru piloții care zboară de obicei într-un grup, cel mai bun lucru este să aibă câte o antenă din fiecare (LHCP și RHCP), astfel încât să poată fi folosită cea necesară în fiecare cursă. Dacă de obicei zbori solo, chiar nu contează. Cumpărați RHCP deoarece este mai ușor de obținut.

Antene direcționale și omnidirecționale

După cum puteți ghici din nume, antene omnidirecționale Își radiază semnalul în toate direcțiile în mod egal, în timp ce antenele direcționale își focalizează semnalul într-o singură direcție. O analogie ar putea fi un bec față de o lanternă, unde antena omnidirecțională este becul și antena direcțională este lanterna. Dacă ambele surse de lumină au aceeași putere, lumina de la lanternă ajunge mai departe, dar în detrimentul unui fascicul mai îngust.

antene direcționale Ele pot fi polarizate sau polarizate circular. Același lucru este valabil și pentru omni-direcțional.

Antenele omnidirecționale sunt bune pentru a zbura în orice zi și oferă o acoperire bună a semnalului în jurul pilotului. Evitați să utilizați antene direcționale dacă nu doriți să priviți în direcția dispozitivului tot timpul.

Antenele direcționale sunt adesea folosite în perechi în receptoare de diversitate, unde pot fi legate cu antene omnidirecționale pentru a acoperi toate unghiurile necesare.

„receptoare de diversitatePoate primi două semnale de la două antene și alege cea mai puternică afișare.

De exemplu, dacă aveți un receptor al acestora cu o antenă polarizată circular și o antenă elicoidală, receptorul va utiliza semnalul de la aceasta din urmă atunci când dispozitivul zboară în fața dvs. și semnalul de la antena polarizată circular (omnidirecțional) când dispozitivul se află în spatele tău.

Măsurători ale comportamentului antenei

Există mulți parametri cu privire la performanța unei antene care pot fi măsurate, cum ar fi:

  • Profitul
  • Modelul de radiații
  • Raport axial
  • Lățimea de bandă de frecvență
  • Frecvența reglată
  • Impedanță

În mod normal, primii doi sau trei factori sunt suficienți pentru a caracteriza antena. În timp ce cumpărați un echipament de marcă, nu ar trebui să vă faceți griji prea mult pentru toate acestea. Nici noi nu suntem la rachete zburătoare ale NASA și o antenă nu va încălca bugetul nimănui.

Dacă sunteți interesat de subiectul antenelor, vă lăsăm un link pentru a încurca: antenă-teorie.com . Aici vom încerca doar să explicăm câteva concepte de bază, cum ar fi câștigul sau modelul de radiație.

  • Recepție semnal

Câștigul este un indicator al gamei și unghiului de acoperire pe o antenă direcțională. Câștigul mai mare înseamnă, în general, autonomie mai mare, dar lățimea fasciculului radio mai îngustă Câștigul antenei poate modifica modelul de radiație așa cum vom vedea într-o clipă.

  • Model de radiații.

Modelul de radiație (Diagrama radiațiilor) arată forma radiației emise de antenă. Aceste tipare arată cât de ușor este să pierzi semnalul. Iată câteva exemple care vă ajută să vizualizați cum arată modelele de radiații ale unei antene.

În imaginea de mai jos puteți vedea modelul de radiație pentru o antenă cu câștig de 8 dB. Puteți vedea îngustimea fasciculului atât în ​​plan orizontal, cât și în plan vertical.

Model de radiații

Antenele cu câștig redus pot părea mai puțin atrăgătoare atunci când vine vorba de autonomie, dar oferă mai multă fiabilitate datorită unui model de radiație mai sferic, iar un semnal bun poate fi obținut îndreptând antena către receptor.

  • Raport axial

În realitate, nu există o antenă perfect polarizată circular. De exemplu, o antenă RHCP ar putea emite 90% din semnalul său ca RHCP și 10% din semnalul său ca LHCP, deci ar putea exista totuși interferențe chiar dacă faceți totul perfect.-

Raportul axial măsoară această caracteristică a antenei.

În termeni practici, ceea ce se măsoară cu raportul axial este cât de susceptibilă este antena la interferența „multipath”. Antenele cu respingere multipath mai bună facilitează zborul în locuri cu mult beton și metal. Cu cât raportul axial al antenei este mai aproape de 1, cu atât este mai bine.

Tipuri de antene

Până acum am acoperit elementele de bază ale antenelor FPV. În continuare vom prezenta cum sunt tipurile comune de antene FPV

Polo mono, Dipol

Trifoi, Circular plat, Pagoda

Elicoidal, plat, cu ochi

Este cea mai simplă formă de antenă și este practic o bucată goală de sârmă. Este foarte frecvent la receptoarele radio, deoarece este foarte ieftin și ușor de reparat, dar nu sunt la fel de eficiente ca antenele dipol. Lungimea firului expus este vitală deoarece determină frecvența de rezonanță.

Antenele dipolice sunt relativ simple. Acestea se bazează pe o antenă mono pol cu ​​un sol sub elementul activ, care îi mărește considerabil performanța. Antenele dipol sunt ușoare și pot fi făcute foarte rezistente la șocuri. Aproape toate VTX și VRX vin cu antene dipol.

FRUNZĂ DE TREI (CLOVERLEAF)

Antenele cu trifoi sunt cele mai frecvente pe mini quad-urile FPV. Frunza de trifoi are trei lobi. Sunt fabricate și alte forme circulare plate, care au patru lobi. Aceste antene sunt omnidirecționale, cum ar fi dipolii, dar sunt polarizate circular și oferă o recepție mai bună, fiind în același timp mai puțin susceptibile la multipathing, astfel încât să puteți zbura între copaci și pereți cu o calitate video bună. Totuși, acest tip de antenă este destul de fragilă și vine de obicei cu protecții diferite. Uneori sunt numite „ciuperci” datorită formei recipientului sau a protecției.

ANTENE PAGODA

Pagoda este un nou design de antenă care a devenit popular în 2016. Este o antenă omnidirecțională polarizată circular. Designul lor unic și utilizarea materialului PCB le fac foarte rezistente

ANTENE HELICE

Antenele elicoidale au formă de arc. Sunt antene direcționale polarizate circulare. Numărul de rotații determină câștigul antenei

ANTENĂ PLATĂ (PATCH)

Antenele plate sunt, de asemenea, direcționale și pot fi găsite cu polarizare liniară și circulară. Ele au, în general, mai puțină direcționalitate decât helicoidele și ocupă, de asemenea, mai puțin spațiu.

Considerente privind alegerea unei antene pentru FPV

Pentru începători, este mai bine să începeți cu o antenă omnidirecțională polarizată circular, de exemplu o pagodă sau o frunză de trifoi.

Performanța antenei depinde de materialul bun și de precizia în fabricație. Prin urmare, antenele bune costă mai mult și una dintre cele mai bune antene poate costa de două ori sau de trei ori cât costă una proastă, oferind în același timp doar o îmbunătățire cu 10% a recepției. Raportul axial este, de asemenea, un factor important de luat în considerare, deși în mod normal nu este menționat de producător, dar există multe critici cu datele online. Alegerea depinde în cele din urmă de ceea ce doriți să cheltuiți și de ceea ce căutați despre produse.

Antene pentru VTX și VRX

Când antenele sunt achiziționate în perechi, acestea sunt de obicei interschimbabile și servesc atât difuzare, cât și recepție. În caz contrar, acestea ar trebui să fie etichetate foarte clar TX și RX în exterior. Antenele TX și RX nu trebuie să fie la fel. Antenele direcționale sunt adesea folosite în VRX pentru a obține o gamă mai mare, în timp ce în transmisie ar trebui să folosiți întotdeauna antene omni direcționale datorită faptului că quadcopterele vor privi în direcții diferite în timpul zborului.

Tipuri de conectori de antenă

Pentru conectorii antenei, avem de obicei SMA și RP-SMA. Acestea au un design diferit și nu sunt compatibile între ele. Dacă sunteți nou în hobby, începeți cu SMA, care este cel mai frecvent. Nu există nicio diferență de comportament. Puteți pune adaptoare de la unul la altul și vă pot servi bine pentru VRX, dar cine ar dori să adauge greutate la drona lor?

Diferențe între conectorii SMA și RP-SMA

Conectorii U.FL sunt populari printre dronele de curse pentru greutatea redusă și dimensiunea compactă, dar sunt foarte fragili și au un număr foarte limitat de operațiuni înainte de a începe să cedeze.

MMCX este un nou tip de conector. Este un bun echilibru între SMA și U.FL în ceea ce privește greutatea și dimensiunea. Este mult mai robust decât U.FL și are mai multe cicluri de viață.

Durabilitate

O dronă de curse va experimenta inevitabil multe accidente de-a lungul vieții sale. Deoarece antena este instalată în afara șasiului, aceasta își va lua partea echitabilă de abuz. Prin urmare, alegeți antena în funcție de șansele dvs. de a prăbuși. Dacă vă blocați foarte mult, robustețea și durabilitatea ar trebui să fie factori prioritari la alegerea antenei.

Greutate

Un lucru pe care oamenii tind să-l ignore este greutatea antenei. Devine din ce în ce mai important pe măsură ce dronele devin din ce în ce mai ușoare. Fiecare gram pe care îl salvați îmbunătățește comportamentul quad-ului.

Antene „Do-it-yourself”

Unele dintre antenele utilizate în FPV ar putea fi făcute chiar acasă, deși nimeni nu i-ar garanta funcționarea. Construirea unei antene nu este doar ușoară, ci este o modalitate bună de a învăța cum funcționează o antenă.

Iată câteva linkuri ale oamenilor care își fac propriile antene:

  • Trifoi
  • Pagodă
  • Elicoidale

Cele mai bune antene FPV pentru mini quad-uri

Antene omnidirecționale

Antenă Pagodă

Pagoda este un design simplu și eficient. Este fabricat din plastic și are un ansamblu simplu, deci este ieftin, între 5 și 10 euro. Există mulți producători. Unul dintre cele mai bune ar putea fi TBS Triumph, care nu folosește fire îndoite, care produce o acoperire uniformă și îl face foarte puternic și dificil de clonat.

Aomway - 4 frunze de trifoi cu lob

Aomway sunt antene dovedite. Sunt pe piață de ani de zile și sunt încă un produs bun în ceea ce privește performanța. În orice caz, firele antenei pot fi expuse și nu au capac de plastic, deci există întotdeauna puține îngrijorări cu privire la robustețea lor, chiar dacă lobii sunt greu de îndoit. Există o versiune cu capac din plastic și sunt cei care se plâng că produce o rezistență mai mare la aer, pentru că este imposibil să mulțumești pe toată lumea ...

Foxeer produce unele dintre cele mai accesibile antene de pe piață, dar nici nu au cele mai bune performanțe, deși sunt de o calitate suficientă pentru a înlocui dipolul standard pentru foarte puțini bani. Sunt antene foarte rezistente, cu un capac gros din plastic, dar asta le face grele: 12 g.

Antena Lumenier Axii de la GetFPV are un diametru mic de doar 16 mm, ceea ce o face una dintre cele mai mici și mai puternice. Pe hârtie, el spune că are un raport axial excelent cu circularitate reală și este disponibil în RHCP și LHCP.

Antene direcționale

Menace Invader - Este o antenă direcțională plată cu un unghi bun de recepție. Ideal pentru instalare pe ochelari de protecție FPV. Ieftin.

True RC X Air - Este o antenă direcțională cu câștig ridicat. Acoperă 120º.