Блог

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 

 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…