Рубрика: RC Антенны

Описание и практическое использование антенн в системах управления летательных аппаратов.

  • Красивый управляемый FPV полет

    Это мой первый, действительно полноценный управляемый FPV полет в непростых погодных условиях. Идеально отработала система наземного управления, собранная мною. Если внимательно посмотрите на приборные показатели во время этого полета, возможно будет много вопросов. Все объясняется разностью скоростей воздуха в многослойной облачности.

     

  • Высокий полет

    Задачу поставил: выйти на точку напротив домашней позиции, кружением набрать высоту .

    По факту не выдержал, достиг только одной трети заданной высоты, далее включил возврат домой.

    Самые красивые виды события здесь, на видео:

  • Наземная станция управления

    Наземная станция управления (GCS) со следящей антенной системой.

    Наконец то собрал свою наземку и в прошедшие выходные проверял. Дополнительно на поворотку повесил камеру, для визуальной оценки точности наведения антенн на летающую модель. Все работает как и должно быть, я рад.

    Состав и функционал:
    — прием видео 1.2GHz в режиме 1+1, делитель на 4 выхода
    — ретранслятор видео на 5.8GHz
    — встроенный 2-направленный бустер на 2.4GHz
    — усилитель с динамиком для звука сообщений с ЛА
    — встроенный АКБ на 3000 mAh
    — поворотка с закрытой системой кабелей
    — ну и основная плата GCS

    Антенны 1.2GHz: path X-pol + dipol V-pol
    Антенны 2.4GHz: path H-pol

  • Томская область, с.Красный Яр, полет

    Осень, Сентябрь 2014. Уже холодно по ночам. Красивейшие виды открываются сверху. СИБИРЬ — красивее мест не найти!

    Вид сверху, окрестности селения. Ролик без редакции, как есть. Вторая половина полета отсутствует — камера замерзла. Привет Касно-Ярцам из Томска!

  • Антенны RC с круговой диграммой

    Цель этой статьи — найти лучшую из известных антенн с круговой диаграммой (или почти круговой) для применения на ЛА (летательный аппарат).

    Антенн для размещения на RC системах создано не мало. Есть удачные, есть не очень. Но какой то систематизации параметров, характеристик, конструкций и размеров под задачи RC до сих пор нет. Много информации, мнений, а найти конкретику почти невозможно. А так же редко кто осмысленно выбирает антенны как единое целое для передатчика и приемника. Вот такие мысли и подтолкнули меня вывести основы, к чему стремиться при создании таких антенн.

    Прежде чем делать выводы и принимать решения в поставленной задаче, лучше еще раз посмотреть на уже известные типы антенн и дать их сравнительную оценку.

    Наиболее часто используемые, популярные для установки для ЛА, варианты антенн (все модели оптимизированы на 1280 МГц):

    Основой для сравнения характеристик любых антенн всегда используется обычный диполь, который имеет в RC практике 3 основных варианта исполнения:

    Классический диполь (вертикальная поляризация): 1280 MHz dipol V-pol.maa

      

    Особенности:

    • поляризация на 100% вертикальная;
    • волновое сопротивление на частоте резонанса 75 Ом;
    • широкая рабочая полоса: 120Мгц с КСВ до 1,5 и 240 МГц с КСВ до 2,0;
    • ширина диаграммы относительно горизонта по уровню 3дБ ± 40 градусов;
    • усиление 2,1dBi или 0 dBd;
    • компактная и простая в изготовлении.

    Коаксиальный диполь (вертикальная поляризация): 1280 MHz coax dipol V-pol.maa

     

    Особенности:

    • волновое сопротивление на частоте резонанса 75 Ом;
    • широкая рабочая полоса: 145Мгц с КСВ до 1,5 и 290 МГц с КСВ до 2,0;
    • ширина диаграммы относительно горизонта по уровню 3дБ ± 40 градусов;
    • усиление 2,1dBi или 0 dBd;
    • компактная и простая в изготовлении.

     Inverted V: 1280 MHz inverted V V-pol.maa 

    1280 MHz inverted V V-pol

     Особенности:

    • поляризация на 95% вертикальная;
    • волновое сопротивление на частоте резонанса 50 Ом;
    • широкая рабочая полоса: 80Мгц с КСВ до 1,5 и 160 МГц с КСВ до 2,0;
    • ширина диаграммы относительно горизонта по уровню 3дБ ± 40 градусов;
    • усиление 1,8dBi или 0 dBd;
    • компактная и простая в изготовлении.

    К сожалению, промышленность Китая редко придерживается даже такой простой технологии и в большинстве случаев для пультов делает коаксиальные антенны или вообще без трубки или длину трубки берут «на глазок». На приемниках почти все делают антенны без трубки, что при потерях на 1-2 дБ в целом не сильно влияет. Отдельно изготовленные антенны как правило имеют более качественное исполнение. В общем, даже криво (но аккуратно) выполненная антенна типа диполь по приведенным здесь размерам будет работать.

    Теперь что покажут расчеты по энергетике при потерях в свободном пространстве и усилении антенн 0dBd:

    • Для RC управления на 2,4ГГц, при мощности в антенне 100 мВт (+20dBm) и чувствительности приемника -95dBm (типовая у HK приемников) максимально возможная дальность будет не более 5 км. Если даем крен модели 45 градусов (-6dB), дальность уже будет  не более 2 км.;
    • Для Видео линка на 1,2ГГц, при мощности в антенне 1000 мВт (+30dBm) и чувствительности приемника -75dBm (для Comtech тюнера) максимально возможная дальность будет не более 3,5 км. Если даем крен модели 45 градусов (-6dB), дальность уже будет  менее 2 км.

    Это только теория, а на практике накладывается еще очень много других факторов (используемые материалы, точность и чистота в изготовлении, кабель, разъемы, расположение относительно других предметов, препятствия на пути сигнала, интерференция, и ……), и естественно не в лучшую сторону!

    Здесь рассматривались основные для  RC аппаратов, простые  антенны, с круговой диаграммой в вертикальной поляризации.

    Продолжение следует…