Antenos, antenos, antenos… Pagrindai ir praktiniai patarimai

Kažkada raÅ¡iau ilgus postus apie antenas, forume jiems ne vieta – permetu čia, kad netrÅ«nytų HDD ;-)

Pastaba: dalis informacijos pasistengsiu paraÅ¡yti labai “Å«kiÅ¡kai” – t.y. suprantama pradinukams kalba. Specialistai greičiausiai su dalimi iÅ¡ teiginių nesutiks, bet…. Specialistai paprastai tokiais patarimais nesinaudoja, o naujokus skaičiai paprastai pribaigia… Kiekvienam geras nebÅ«si ;-)

Taigi, trumpai apie antenų veikimo principus:

  • Stiprinimas
    Labiausiai klaidinantis parametras, išreiškiamas dB/dBi, su gan mistiškais skaičiukais eiliniams naudotojams. Mums reikės žinoti tik tris paprastus dalykus:

    • Kad padidinti atstumÄ… du kartus – galiÄ… reiks didinti keturis kartus. TodÄ—l labiau tikslinga turÄ—ti geras antenas, nei kad nenormalios galios siųstuvÄ… (galingi siųstuvai generuoja daugiau triukÅ¡mų, naudoja daugiau el. energijos ir daugybÄ— kt. niuansų). Jei kyla abejonių dÄ—l tokio patarimo – žr. tolimus skrydžius (ElCheapo 80km su FrSky – 800mW VTX, R. Montiel 111km – 800mW VTX).
    • gerai padaryta antena nuo blogai padarytos antenos (arba brokuotos) gali skirtis, pagal atstumÄ…, Å¡imtus kartų. TodÄ—l dažniausiai pakankamÄ… (pagal poreikius) pagerinimÄ… galima gauti tiesiog iÅ¡taisant gamintojo pridarytas klaidas
    • 6dB skirtumas = 2x didesnis atstumas. Taigi, jei turime dvi antenas – sakykim, 6dBi ir 18dBi (jei pateikta dB – tai galima lengvai konvertuoti – dBi = dB + 2.14), tai jas teisingai panaudojus gausime 4 kartus besiskiriantį atstumÄ… (18-6=12, 12/6=2, 2*2=4) vos pakeitÄ™ antenas
  • Poliarizacija:
    Antenos būna kelių tipų, tarpusavyje nelabai suderinamos. Dažniausiai vieno tipo antena su kitokio tipo antena veikia tik su nemažais galios praradimais, kas atitinkamai reiškia ir atstumo sumažėjimą. Geriausi rezultatai gaunami kai abiejuose galuose (siųstuvo ir imtuvo) turim identiško tipo antenas. Taigi, ką turim:

    • TiesinÄ— poliarizacija (linear polarisation) – horizontali ir vertikali. TokiÄ… dažniausiai rasite ant savo siųstuvo/imtuvo, taip pat skraidydami su originaliomis video siųstuvo antenomis. Antenos labai paprastos, kompaktiÅ¡kos, lengvai padaromos. Netgi pakeitus antenų tipÄ… (viename gale horizontali poliarizacija, kitame – vertikali) turÄ—sime santykinai nedidelį praradimÄ….
    • ApskritiminÄ— poliarizacija (circular polarisation) – kairÄ—s rankos poliarizacija ir deÅ¡inÄ—s rankos poliarizacija. Tokias turbÅ«t matÄ—t su pavadinimais “dobiliukai”, bet jų bÅ«na ir kitokių tipų. Nemažas jų trÅ«kumas – kad jos gaunasi “erdvinÄ—s” – t.y. neiÅ¡eina padaryti geros ir kokybiÅ¡kos plokščios antenos su apskritimine poliarizacija (taip, žinau apie CP patch – ten iÅ¡ tikro tiesinÄ— antena, tik siauraakiai jÄ… apraÅ¡Ä— neteisingai, google “pacman antenna“), taip pat matmenys turi bÅ«ti tikslÅ«s. IÅ¡ kitos pusÄ—s, jos turi vienÄ… labai labai didelį privalumÄ… – atspindžių atmetimas. PamÄ—ginsiu paaiÅ¡kinti taip:
      • apskritiminÄ—je poliarizacijoje stiprinimo praradimai, jei naudojamos skirtingos antenos yra tokie: tiesinÄ— į apskritiminÄ™ – 3dB (visai nedaug), apskritiminÄ— kairÄ— su apskritimine deÅ¡ine – 26-30dB (praktiÅ¡kai – signalo kaip ir nÄ—ra)
      • signalas sklinda į visas puses ir dažnai atsispindi nuo kliūčių. Problema tame, kad skirtingais keliais (tiesiogiai ir atsispindÄ—jÄ™s) ateinantis signalas ateina skirtingu laiku (nors Å¡viesa sklinda greit, bet tas greitis vis tiek yra baigtinis), todÄ—l imtuve matome daugybÄ™ signalų, kurie vienas nuo kito skiriasi labai trumpais laiko tarpais. RealybÄ—je tÄ… suvokiame kaip daugybÄ™ trukdžių (tas ypač gerai matoma naudojant 5.8GHz įrangÄ… su “pagaliukais” – originaliomis antenomis), angl. “multipath interference“.
      • atsispindÄ—jÄ™s nuo kliÅ«ties signalas keičia savo poliarizacijÄ…. Taigi, jei mes naudojame tiesinÄ™ poliarizacijÄ… – su mažu slopinimu priimame tiek originalų signalÄ…, tiek atsispindÄ—jusį.
        Su apskritimine (dobiliukais ir pan.) turim Å¡iek tiek kitÄ… situacijÄ…. Jei mes transliuojam, sakykim, su kairÄ—s rankos poliarizacija, tai imtuve tokiÄ… ir priimam. AtsimuÅ¡Ä™s signalas pakeičia poliarizacijÄ… į deÅ¡inÄ—s rankos ir pasiekia imtuvÄ…. O ten – mes turim kitaip poliarizuotÄ… antenÄ…, kuri turi tÄ… labai didelį privalumÄ… – nepriima prieÅ¡ingos poliarizacijos signalo
      • taigi, rezultate – su apskritimine poliarizacija mes turim vienÄ… labai didelį privalumÄ… – vien antenų pagalba mes iÅ¡valom visus vienÄ… kartÄ… atsispindÄ—jusius signalus, kurie užterÅ¡ia mÅ«sų originalų signalÄ…. AiÅ¡ku, tai nÄ—ra vaistas nuo visų ligų, signalai gali atsispindÄ—ti du kartus ir n+k kitų niuansų, bet…
    • Poliarizacija vaizdžiai (paveiksliukas iÅ¡ google):
    • Update 2013.12.09 – lentelÄ— iÅ¡ interneto, labai vaizdžiai parodanti signalo loss esant skirtingiems poliarizacijos tipams (reikia nepamirÅ¡ti, kad tam tikromis sÄ…lygomis loss gali bÅ«t ir mažesnis, visų “kas bÅ«tų jei bÅ«tų” vienoje lentelÄ—je neatvaizduosi):
  • Atskyrimas:
    Nesigilinant į techninius niuansus galima trumpai papasakoti apie kelias taisykles, kurios reikia laikytis, norint išgauti maksimalų ryšio atstumą:

    • skirtingų dažnių antenos turi bÅ«ti atskirtos kuo toliau viena nuo kitos (pvz. valdymas ant vieno sparno, video siųstuvas ant kito, telemetrija – ant uodegos)
    • reikia nepamirÅ¡ti, kad lÄ—ktuve/copteryje taip pat yra nemažai “triukÅ¡maujančių” elementų, kuriuos irgi reiktų atskirti, jei galima (autopilotai, ESC su SBEC, visokie įtampos keitikliai, OSD). Pagal galimybes visÄ… tokiÄ… įrangÄ… reiktų laikyti toliau nuo antenų
    • Egzistuoja tam tikros taisyklÄ—s dÄ—l antenų – minimalÅ«s atstumai iki artimiausios “kliÅ«ties”. Jie nÄ—ra dideli, bet (puta nesiskaito – ten 98% oro)…
      • 1.2GHz – 13cm
      • 2.4GHz – 6.5cm
      • 5.8GHz – 3.5cm

      Smulkmena, bet apie tai reikia nepamirÅ¡ti – bÅ«na nemažai tokių, kurie užlipdo antenÄ… tiesiai ant siųstuvo ir paskui klausia, kodÄ—l tiek daug trukdžių, kodÄ—l taip netoli traukia ;-)
      Taigi, pagal galimybes anteną reikia montuoti ant ne trumpesnio nei parašyta laido ir toliau nuo visokių radijo bangoms trukdančių (karbono, metalo) medžiagų.

  • Harmonikos, filtrai:
    Kiekviena siųstuvo/antenos kombinacija be savo pagrindinio dažnio spinduliuoja ir kitais. Dažniausiai tai – kartotiniai dažniai (pvz. 1.2GHz įranga triukÅ¡maus ir 2.4GHz dažnių ruože, taip pat gali bÅ«t pastebima ir 5.8GHz, bet labai nedaug). Vienas paveiksliukas kaip pavyzdys:

    KÄ… mes jame matome:

    • horizontali skalÄ— – dažnių juosta, nuo 800MHz iki 2.2GHz
    • vertikali skalÄ— – signalo stiprumas
    • didelis “spyglys” kairÄ—je – tai dažnis, kuriuo nustatytas siųstuvas
    • mažesnis “spyglys” deÅ¡inÄ—je – antrinÄ— harmonika

    Pavyzdyje naudojami Å¡iek tiek kiti dažniai, tai valdymo diapazonas neužkabinamas, bet… Dažnai bÅ«na ir kitaip. Dažna situacija – valdymas 2.4GHz (užimtas 2400-2480MHz ruožas) ir pasistato 1.2GHz siųstuvÄ…. Jei tÄ… siųstuvÄ… nustatyti sakykim 1220MHz dažniui – tai kaip tik su antru spygliu pataikysim į 2440MHz – praÅ¡om, valdymas tuo tikrai neapsidžiaugs.
    Anksčiau jau minÄ—jau, kad geriausias bÅ«das pasiekti dideliems atstumams – tai geros antenos, o ne galios didinimas. ÄŒia dar vienas papildomas argumentas – kodÄ—l – didinant galiÄ…, didÄ—ja ir tų “nereikalingų spyglių” dydis, t.y. dar smarkiau užterÅ¡iami kaimyniniai dažniai. Jei tas “antras spyglys” pataikys į valdymo diapazonÄ… – tai, esant mažiems galingumams, jis pradings triukÅ¡me, valdymas jį nufiltruos ir viskas tuom baigsis.
    Bet jei galingumai didesni – tai video siųstuvo signalas (tiksliau, jo harmonikos) tiesiog užstos visÄ… valdymo signalÄ… ir… Rezultatas kai kam jau žinomas.
    Kad to neturÄ—tumÄ—me, yra dedami filtrai (turbÅ«t teko girdÄ—ti “LPF – Low Pass Filter” arba “Notch filter“) – juos galima nusipirkti arba pasidaryti. Tai nÄ—ra sudÄ—tingas įrenginys – viskas, kÄ… jis daro – stengiasi sumažinti triukÅ¡mų kiekį aukščiau jam užduoto diapazono (arba žemiau, jei tai “High-pass-filter“), kuo mažiau paveikiant originalų signalÄ….
    Papildoma priemonÄ— (arba alternatyva) – komponentų atskyrimas, aptartas ankstesniame skyrelyje. Kuo toliau komponentai yra vieni nuo kitų, tuo mažiau jie vieni kitus veikia – atitinkamai, tuo mažesnÄ— įtaka. Taip pat, kai kurie komponentai (pvz. frsky kai kurie 8ch imtuvai) tokius filtrus turi savyje, todÄ—l atskyrimo pilnai pakanka daugumai normalių atvejų.
    NepamirÅ¡kite, kad be jÅ«sų aplink taip pat pilna visokių GSM bokÅ¡tų, TV retransliatorių, WiFi access pointų, automobilinių signalizacijų ir dar gausybÄ— įvairiausių įrenginių, kurie be savo pagrindinio dažnio paprastai “triukÅ¡mauja” ir kitais diapazonais – kartais nuo tokių “triukÅ¡mingų” kaimynų galima apsisaugoti filtrais, o kartais, deja, tenka neÅ¡dintis kitur….

  • Reziumuojant, ko reikia norint turÄ—ti maksimalų atstumÄ…:
    • kokybiÅ¡kos antenos dažniausiai yra kur kas geriau, nei galingas siųstuvas
    • bÅ«tina iÅ¡laikyti atstumÄ… tarp “triukÅ¡maujančių” komponentų
    • reikia naudoti vienodo tipo antenas ir jas atitinkamai pozicionuoti
    • jei įranga pati nesugeba filtruoti paÅ¡alinių trukdžių – reikia naudoti filtrus

Dažniai, tinkamos įrangos pasirinkimas:

Dažnai naujokams kyla klausimų – kokius dažnius pasirinkti, kodÄ—l bÅ«tent tokius ir kÄ… kodÄ—l? PamÄ—ginsiu trumpai papasakoti, , kÄ… mes galime naudoti Lietuvoje.
Yra iÅ¡skirti tam dažnių diapazonai, daugumos iÅ¡ jų dažniai yra identiÅ¡ki visame pasaulyje, bet dalis skiriasi. Didžioji dalis dažnių yra paskirta komercinÄ—ms, karinÄ—ms paslaugoms (transportas ir t.t.), maža dalis – iÅ¡skirta radijo mÄ—gÄ—jams ir dar mažesnÄ— dalis – palikta taip vadinamam nelicencijuojamam dažniui (ISM – industrial, scientific and medical). Nors didžioji dalis dažnių yra tinkama visam pasauliui (turbÅ«t bÅ«tų nelogiÅ¡ka, jei GPS dažnis skirtųsi Amerikoje ir Afrikoje, taip?), bet dalis iÅ¡ jų yra specifiniai kontinentui ar netgi konkrečiai Å¡aliai.
Maža to, visi mums prieinami dažniai turi tam tikrus galios apribojimus – jei dažnis nelicencijuojamas, tai dar nereiÅ¡kia kad galime pasistatyti belenkokį siųstuvÄ… ir ten daryti betvarkÄ™ ;-) Galia skaičiuojama dvejopai (paprastai bÅ«na nurodoma, apie kÄ… mes kalbame) – EIRP (paprastai kalbant – iÅ¡spinduliuojama galia, kuriÄ… galima paskaičiuoti pagal siųstuvo/antenos kombinacijÄ… – ir norint bÅ«ti legaliu paprastai neužtenka mažos galios siųstuvo) bei tik siųstuvo galia (kas mÅ«sų atveju paprastai yra geriau – nes kokybiÅ¡kos antenos leidžia su ta pačia galia pasiekti kur kas geresnių rezultatų).
Taigi, kadangi įrangą dažniausiai visi perka, o ne gaminasi savo, tai pasirinkimas ne toks ir didelis:

  • 433MHz ISM ruožas. Naudojamas visur, kur tik įmanoma, užterÅ¡tas belenkaip ir Å¡iaip, mums įdomus tik dÄ—l to, kad jį naudoja LRS ir/ar telemetrija. Mums neaktualu pakol nevirÅ¡ysim 5km+ atstumo.
  • 868MHz ISM ruožas – dalis telemetrijos (sakykim, 3DR telemetrijoje naudojami HopeRF moduliai) naudoja šį ruožą. Galioja tik Europoje. Mums neaktualu, pakol nÄ—ra poreikio turÄ—ti LRS + telemetrijÄ… su labai dideliais atstumais.
  • 2.4GHz diapazonas – valdymas…. Manau Å¡itÄ… žino dauguma – populiariausi Å¡iai dienai parduodami valdymo moduliai yra bÅ«tent 2.4GHz. Viskas bÅ«tų puiku, jei tame ruože bÅ«tų tik valdymas – bet ne, čia krÅ«vomis yra suÅ¡okÄ™ dauguma WiFi AP, visokie “peraugÄ™” bluetooth ir krÅ«va kitos įrangos… Miestuose Å¡is diapazonas naudojamas tik tuo atveju, jei yra labai gudrus skaitmeninio filtravimo ir dažnių paskirstymo (Frequency Hopping – FH) procesorius, kaip dažnis video transliacijai nelabai tinka – daug triukÅ¡mo, be to, atvykÄ™ paskraidyti su draugais turÄ—site problemų – arba jÅ«sų video “užmuÅ¡inÄ—s” kitų valdymÄ…, arba valdymas trukdys video… Arba ir tas, ir anas ;-)
    Kaip dar vienÄ… pliusÄ… galima paminÄ—ti nemažą galios limitÄ…FH – to dažniausiai užtenka 5km+ ryÅ¡iui, naudojant normalias antenas
  • 5.8GHz diapazonas – video. Viskas lyg ir neblogai – dažnis santykinai neužterÅ¡tas, antenos – mažytÄ—s, bet…
    • 5.8GHz nelabai sugeba pramuÅ¡ti kliūčių. Pavieniai medžiai – ne problema, bet gelžbetonio pastatas – jau blogai
    • dÄ—l savo didelio dažnio – Å¡is diapazonas labai jautrus visiems atsispindÄ—jusiems signalams. BÅ«tent dÄ—l to čia “apskritiminÄ—s poliarizacijos” antenos ir duoda fantastiÅ¡kus rezultatus – jos padeda nufiltruoti atspindžius, taip labai pagerinant naudingo signalo iÅ¡skyrimÄ…
    • dar viena liÅ«dna dalis – legalÅ«s galingumai… RRT Å¡iuo atveju nesismulkino ir… Situacija Å¡iek tiek geresnÄ— nei vakaruose (25mW EIRP), bet ne tiek ir daug…

    Visa tai turint omenyje, reziumuojant galima pasakyti – 5.8GHz labai geras dažnis, jei skraidoma laukuose ir pamiÅ¡kÄ—se – mažytÄ—s antenos, pakankamai daug kanalų, maži imtuvai – visa tai yra labai didelis pliusas. Atstumo rekordas iÅ¡ RCG – 18km+, naudojant 200mW siųstuvÄ…, realiomis sÄ…lygomis ramiai pasiekiami 5km (net nereikia trackerių ar pan. įrangos), bet toliau – jau sudÄ—tinga.

Ne tiek ir daug pasirinkimo, ane?

Ką gi, jei to mažai, yra kita alternatyva:

  • Skambinam į RRT, užsiraÅ¡om egzaminui
  • Å iek tiek pasimokinam – “LietuviÅ¡kai” kategorijai ten daug nereikia, manau pora vakarų praleidus visi sugebÄ—s iÅ¡laikyti
  • Keliaujam į RRT, sumokam 7Lt (nors gal kainos ir pasikeitÄ—, seniai laikiau), iÅ¡silaikom egzaminÄ…, gaunam Å¡aukinį ir…
  • …patampam legaliu radijo mÄ—gÄ—ju, kuris jau gali legaliai naudoti dar kelis papildomus dažnius ir (!) kitus galios apribojimus

Apie tuos variantus, kai idiotai pasiima 2W+ 0.9GHz siųstuvÄ… ir iÅ¡eina skraidyti geriau nekalbÄ—kim. BÅ«tent dÄ—l tokių personų tie dažnių apribojimai ir užsiraukia, bÅ«tent dÄ—l tokių kaušų aplinkinių požiÅ«ris į skraidančius ir bÅ«na neigiamas. Yra ir kitas kraÅ¡tutinumas – M&M požiÅ«ris, kad visi skraidantys su 1.2GHz yra nelegalai ir RRT nori gaut IP (lygtais IP kažkÄ… įrodytų – galiu duot savo IP, lygiai taip pat neslepiu, kad skraidau 1.2GHz diapazone – kÄ… tai pakeis?) – tai mes pabÅ«kim protingi ir eikim per viduriukÄ…, tegu kraÅ¡tutinumai ir lieka “kraÅ¡tiniams” ;-)
Taigi, gavus Å¡aukinį mes turim dar kelis dažnius (ir kelis įsipareigojimus, iÅ¡ kurių vienas yra Å¡aukinio (callsign) nuolatinÄ— transliacija – tÄ… nesunku padaryti su OSD). Mus dominantis dažnis (galioja LT, turint lic.) – 1240–1300 MHz, to pilnai užtenka, kad sutilptų 6 skraidantys ir dar liktų vietos kokiam nors iÅ¡siderinusiam siųstuvui ;-)
Privalumai ir trūkumai:

  • + santykinai neblogai “pramuÅ¡a” medžius, pastatus.
  • + nÄ—ra tokios bÅ«tinybÄ—s filtruoti atspindžius (nors privalumų tai tikrai duoda) – tas leidžia naudoti labai didelio stiprinimo antenas su tiesine poliarizacija
  • – griozdiÅ¡kos antenos, didžiuliai VTX
  • – generuoja aukÅ¡tesnio dažnio harmonikas, kurios mažina valdymo diapazonÄ…
  • – bÅ«tinas atskyrimas nuo kitos įrangos (žr. ankstesnį postÄ…)
  • + santykinai didelÄ— leidžiama galia (vÄ—lgi – tam reikia licencijos)
  • + nemažas vidutinÄ—s galios siųstuvų pasirinkimas

Taip – tai geriausias pasirinkimas tuo atveju, jei norima skristi labai toli (R. Montiel nuskrido 222km su < 1W siųstuvu), ar norima skraidyti tarp medžių.
Bet aÅ¡ tikrai nerekomenduoju naudoti 1.2GHz ruožą pradedantiems, taip pat tiems, kurie neturi tam licencijos. Yra daugybÄ— niuansų, kuriuos reikia suprasti ir perprasti prieÅ¡ tai, kai pradÄ—site iÅ¡naudoti visus 1.2GHz teikiamus privalumus. PradÄ—kite nuo 5.8GHz mažos galios siųstuvo, iÅ¡spauskite iÅ¡ jo viskÄ…, kÄ… galima ir tik tada….

Neabejoju, kad bus klausimas – o kodÄ—l gi negalime paimti paprastų antenų, prie imtuvo prikabinti kelių stiprintuvų ir gauti gerÄ… rezultatÄ…, nenaudojant didelÄ—s galios siųstuvo ar super-antenų?
Atsakymas labai paprastas – aplinkinio triukÅ¡mo lygis (en. Noise Floor). Mes negalima silpno signalo stiprinti begalÄ™ kartų, nes kartu stiprinsim ir aplinkinius triukÅ¡mus (natÅ«rali radiacija, WiFi, visokie nečėsÄ—liai su 5W siųstuvais nesuprantantys kÄ… daro ir pan.) – ir greit pasieksime tokiÄ… situacijÄ…, kad to silpno signalo nebeiÅ¡eis iÅ¡skirti iÅ¡ aplinkinio triukÅ¡mo…

Antenos – pavyzdžiai, pasirinkimas:

Galima paminėti populiariausias pas mus (FPV/valdymas) naudojamas antenas, kartu su jų tipiniu panaudojimu:

 

  • TiesinÄ— poliarizacija:
    • Monopole – pati paprasčiausia antena, kokiÄ… tik galima sugalvoti. Dažniausiai naudojama 1/4 bangos ilgio antena, kas leidžia turÄ—ti labai kompaktiÅ¡kas ir mažas antenas. Tokio tipo antenÄ… tikrai visi matÄ— – tai tas pats “plastikinis spyglys” ant siųstuvo (nors kartais ten bÅ«na dipole), imtuvo antenos.
      • + maži gabaritai
      • + labai paprasta konstrukcija – tai gali bÅ«ti viso labo tinkamo ilgio vielos gabalas
      • + mažas svoris – galima pritaisyti bet kur – ant sparno, ant multicopterio kojų ir t.t.
      • – korektiÅ¡kam veikimui reikalingas savotiÅ¡kas ekranas (en. groundplane) – siųstuvo atveju tai atlieka žemÄ—, lÄ—ktuve deja to nebÄ—ra
      • – stiprinimas, nedidelis (~5dBi naudojant teisingai)
      • – net ir tokios paprastos konstrukcijos kiniečiai nesugeba padaryti teisingai, labai daug antenų yra visiÅ¡kai netinkamo ilgio (net ir įskaičiavus pataisymus dÄ—l plastiko ir t.t.)
    • Dipole – Å¡iek tiek sudÄ—tingesnÄ— monopole versija – ten ekranas (groundplane) nebÄ—ra bÅ«tinybÄ—, todÄ—l antenos labai tinkamos naudoti ir ore. Bet visa tai irgi neduodama “už ačiÅ«:
      • + maži gabaritai
      • + labai paprasta konstrukcija, kuriÄ… galima pritaisyti kur tik patinka
      • + kai kurios modifikacijos (Vee pvz.) turi kryptingumÄ…, kas padidina antenos efektyvumÄ… tam tikra kryptimi -> didesni atstumai
      • – stiprinimas dar mažesnis nei monopole (~2dBi su 1/4 bangos ilgio dipole)

      PačiÄ… antenÄ… tikrai teko matyti vienur ar kitur (kai kurių siųstuvų antenos, TV “zuikio ausys” ir pan.).

    • Patch antenos – plokÅ¡tÄ—. Labai geras variantas, kai reikia kažko labai paprasto ir su dideliu stiprinimu. Bet vÄ—lgi, ne viskas už dyka…
      • + labai paprasta konstrukcija – turint skardos žirkles ir gražtÄ… galima pasidaryti per valandÄ…
      • + nemažas stiprinimas (labai priklauso nuo kt. parametrų, bet dažniausiai 9dBi+ – manau nesunkiai iÅ¡siskaičiuosite atstumų skirtumÄ… turint informacijÄ… iÅ¡ pirmo posto)
      • – labai didelÄ— priklausomybÄ— nuo ekrano (groundplane). Norint kad tokia antena gerai veiktų – jÄ… reikia montuoti ant žemo trikojo (žemÄ— tokiu atveju veikia kaip ekranas), o tai dažnai bÅ«na nepatogu
      • – antena yra kryptinÄ— – tai reiÅ¡kia, kad jei skrisite jai “už nugaros” – gausite labai mažą stiprinimÄ…. Norint naudotis tokia antena reiks jÄ… nukreipti tiesiai į lÄ—ktuvÄ…/copterį (tiksliau, ne visai “tiesiai” – efektyvus veikimo kampas yra ~65°)

      TokiÄ… antenÄ… tikrai pamatysite FPV’erių susirinkimuose

    • Yagi tipo antenos – labai geras stiprinimas (20dBi+), bet labai didelis kryptingumas – t.y. reikia labai tiksliai nutaikyti antenÄ… į lÄ—ktuvÄ…, kad gauti tÄ… gerÄ… stiprinimÄ…. Naudojama kai atstumai bÅ«na labai dideli
    • KrÅ«va antenų su papildomais groundplane – tokių antenų prigalvota labai daug, visų neiÅ¡vardinsi. Kaip pavyzdį galiu paminÄ—ti turbÅ«t visų matytÄ… satelitinÄ™ antenÄ… – “bliÅ«das” su “galvute” (kuri iÅ¡ tikro yra ir bangolaidis, ir antena).
  • ApskritiminÄ— poliarizacija:
    VÄ—lgi, visų antenų iÅ¡vardinti nepavyks, bet dalį dažniausiai sutinkamų pasistengsiu. Kaip minÄ—jau, pagrindinÄ— priežastis dÄ—l ko mus domina tokio tipo antenos – atspindžių atmetimas. Mažiau triukÅ¡mo, Å¡varesnis signalas – didesnis atstumas.
  • CL/SPW – turbÅ«t kelių “ne naujokų” žinomi “[url=https://www.google.com/search?oe=UTF-8&q=cloverleaf%20skew%20planar&um=1&ie=UTF-8&hl=en&tbm=isch&source=og&sa=N&ta PradÄ—kim nuo TX:
    • originali dipole ant TX labai gerai tinkama skraidyti į visas puses aplink, bet mums reikia atstumo.
    • Visokie yagi yra labai gerai dideliems atstumams, bet yra per daug kryptingi – jei lÄ—ktuvas yra Å¡one, tai jie visiÅ¡kai nieko negaudo, kas yra labai pavojinga
    • įvairÅ«s BiQuad’ai, Double BiQuad’ai aiÅ¡ku yra labai gerai, bet jie turi savaip apribotÄ… kryptingumÄ… – už antenos beveik nÄ—ra ryÅ¡io, be to stiprinimas nÄ—ra iÅ¡ geriausių. Double BiQuad stiprina pakankamai, bet jo “matymo kampas” yra per siauras, kad patogiai naudot ant rankose laikomo TX…

    …. todÄ—l pasidarom naujÄ… antenÄ…. Mums reiks:

    • gabaliuko folijuoto tekstolito (storis nesvarbu)
    • 1mm vielos (tinka 0.8-1.4mm – plonesnÄ— viela – geresnis stiprinimas, bet reikia tiksliai pataikyti su matmenimis; storesnÄ— – blogesnis stiprinimas, bet net ir kreiva antena veiks patenkinamai)
    • kabelio su SMA jungtimi
    • plastikinių varžtų, arba kokio nors medžio gabaliukų. Arba galima apsieiti ir be to…

    Darbų eiga (trukmÄ— – apie valanda laiko):

    • IÅ¡ tekstolito iÅ¡pjaunam 100x140mm gabaliukÄ…. ApÅ¡veičiam, kad nebÅ«tų aÅ¡trių kraÅ¡tų, variuotÄ… pusÄ™ apdorojam smulkiu Å¡vitru kad nusivalytų apnaÅ¡os.
    • Pamatuojam turimo laido storį, be iÅ¡orinio Å¡arvo. AÅ¡ naudojau LMR195 kabelį, tai vidinis diametras (vidinÄ—s gyslos su Å¡arvu – t.y. tai, kas lieka kai nulupama ta juoda apsauga) buvo berods 4mm. Tekstolito centre grežiam tokio diametro skylÄ™. Apvalytas nuo iÅ¡orinÄ—s izoliacijos kabelis turi lysti standžiai į tÄ… skylÄ™ ir neklebÄ—ti (kas nori padaryti dar “kiečiau” – susiraskite varinio vamzdelio su vidiniu diametru kaip kabelis be izoliacijos ir įlituokite jį į tÄ… skylÄ™).
    • Nuvalom 17.5mm iÅ¡orinÄ—s izoliacijos nuo kabelio. Nupjaunam dar ~0.5-1mm Å¡arvo nuo virÅ¡aus ir nuvalom tÄ… mažą gabaliukÄ… nuo izoliacijos, kad iÅ¡lystų vidurinÄ— gysla. KiÅ¡am tÄ… nuvalytÄ… galÄ… pro skylÄ™ plokÅ¡tÄ—je, taip, kad tas nuvalytas galas bÅ«tų iÅ¡lindÄ™s folijuotoje pusÄ—je. Jei viskas padaryta teisingai – bus maždaug 15mm atstumas nuo plokÅ¡tÄ—s iki Å¡arvo virÅ¡aus, ~16mm atstumas nuo plokÅ¡tÄ—s iki iÅ¡lindusio centrinio spyglio. Su lituokliu prikabinam Å¡arvÄ… prie plokÅ¡tÄ—s, taip pat apalavuojam viršų, kad jis neiÅ¡siskleistų (kaip raÅ¡iau anksčiau, galima dÄ—ti varinį vamzdelį kartu su Å¡arvu – problema tik ta, kad sudÄ—tinga rasti plonasienį vamzdelį). Lituojant kabelį – atsargiai, kad neperkaitinti iÅ¡ neiÅ¡lydyti vidinÄ—s izoliacijos. LMR’iniai kabeliai pakankamai atsparÅ«s karščiui, bet jei ten bus koks RG58 ar pan. – jie labai greit lydosi…
    • Atpjaunam 123mm ilgio vielos gabaliukus, iÅ¡tiesinam (aÅ¡ naudoju 1mm pasidabruotÄ… vielÄ… iÅ¡ čia – jinai nÄ—ra niekuo ypatinga (antenoms), bet labai lengvai lituojasi, bei nesioksiduoja ore). Pasiimam kažkÄ… apvalaus ir apsukam vielÄ…, stengiantis tai padaryti lygiai. Rezultate – turi gautis pora žiedų.
    • Padedam žiedus ant plokÅ¡tÄ—s, kad nesujungti galai remtųsi į kabelį. Pasižymim, kur yra prieÅ¡inga pusÄ— (arba – kraÅ¡tai, jei norisi dar labiau sutvirtinti). Ten klijuojam 15.4mm aukščio medinius pagaliukus (arba įsukam plastikinius varžtus, jei tokių yra – su tokiais dar lengviau reguliuoti aukÅ¡tį). Prie pagaliukų virÅ¡aus pritvirtinam žiedus, kad jų nesujungtos pusÄ—s bÅ«tų ant kabelio virÅ¡aus.
    • SudÄ—tingoji dalis – sulituot viskÄ… į krÅ«vÄ…… ;-)
      Dabar taip – du laidus nuo žiedų, ateinančius iÅ¡ apačios – lituojame prie iÅ¡lindusios vidurinÄ—s gyslos. Jei žiedeliai prieÅ¡ tai jau buvo įtvirtinti (klijais ar kt. priemonÄ—mis) ant atramų – tai bus labai paprasta. Du likusius galiukus prilituojame prie Å¡arvo, stengiantis kad jie bÅ«tų kiek įmanoma arčiau vidurinÄ—s gyslos (bet jos neliestų!).
    • AntenÄ… nupučiam laku (arba nuterliot kokiais dažais, nes varis labai greit oksiduojasi), ten kur kabelis iÅ¡lenda kitoje plokÅ¡tÄ—s pusÄ—je – užtepam CA ar karÅ¡tais klijais, kad bÅ«tų tvirčiau

    Su TX antena reikalai baigti, rezultatas maždaug toks:

    Papildomai apie gamybą/matmenis galima pasiskaityti čia.
    Pagrindinis tokios antenos privalumas – santykinai didelis kryptingumas (ir stiprinimas), bet kartu ir sugebÄ—jimas “spinduliuot aplink” – t.y. aÅ¡ galiu neatsisukant į lektuvÄ… skraidyti maždaug kilometro spinduliu ir vis tiek turÄ—ti signalÄ…, kas yra patogu laukuose. O jei reikia atstumo – užtenka atsukti antenÄ… į lÄ—ktuvo pusÄ™ ir…

    RX antenų gamyba dar paprastesnė. Mums reiks:

    • 0.7-1.4mm vielos (analogiÅ¡kai TX antenai – kuo plonesnÄ—, tuo geresnis stiprinimas, bet ir reikalauja didesnio tikslumo)
    • Mažyčio gabaliuko spausdintinÄ—s plokÅ¡tÄ—s
    • Kelių kabelių su u-fl jungtimis. Tinka – senos FrSky antenos, arba galima tiesiog nusipirkti kažkÄ… panaÅ¡aus, tai bus labai ilgi kabeliai ir antenas bus galima padÄ—t kur tik patinka.

    Darbų eiga (trukmė 15min. ar netgi mažiau, jei PCB nereikia pjauti):

    • Apsisprendžiam, ko mums reiks iÅ¡ tolimų antenų – reikia pasirinkti vienÄ… iÅ¡ dviejų – didesnį atstumÄ…, ar geresnį atsparumÄ… visokiems pasivartymams ore. Pasirinkimo skalÄ— – nuo 180° (maksimalus atstumas) iki 90° (minimalÅ«s trukdžiai). Atstumo skirtumas – ketvirtis, na gal trečdalis nuo maksimumo… Protingas pasirinkimas bÅ«tų maždaug 120° – tai bÅ«tų neblogas kompromisas
    • Priklausomai nuo pasirinkimo pjaunam “Y” arba “T” raidÄ™ iÅ¡ tekstolito. RaidÄ—s “plotis” – 2-3mm, iÅ¡siskečiančių kojų ilgis – ~4mm, pagrindo kojos ilgis – ~6mm, “T” raidÄ— – tai “180°” kampas, max atstumas, jei pasirinkote mažiau – tai “Y” raidÄ—s iÅ¡siskÄ—timas – pasirinktas kampas. Tokių raidžių reiks dviejų (gabaritai iÅ¡ tikro nelabai svarbÅ«s – ta “T” ar “Y” raidÄ— – tai tik tam, kad antena bÅ«tų tvirta ir neiÅ¡siskÄ—stų)
    • su dremeliu, dilde ar tiesiog peiliu nuvalom varį nuo didžiosios kojos ir kojų sujungimo. Varis lieka tik ant trumpesnių kojų, per vidurį nesusijungia
    • iÅ¡ turimos vielos iÅ¡pjaunam keturis tiesius gabaliukus – 28.2-29.5mm ilgio. “T” raidÄ—s (180°) atveju – 29.5mm, 90° “Y” raidÄ—s atveju – 28mm ar pan. SiÅ«lau tiesiog atsikirpti 30mm gabaliukus ir su dilde po truputį trumpinti, kol jie pasieks reikiamÄ… ilgį. Kuo tiksliau – tuo geriau.
    • prie turimų raidžių trumpesnių kojų prilituojam po pagaliukÄ…. Jie turi nesiliesti centre, bet atstumas turi bÅ«t mažas.
    • Nuo turimo kabelio/antenos (jei naudojama sena FrSky antena – tai nukerpam tÄ… iÅ¡lindusį galiukÄ… be Å¡arvo) nuvalom kokius 3mm iÅ¡orinÄ—s izoliacijos, susukam Å¡arvÄ… į vienÄ… pusÄ™. Nuvalom kokius 2mm vidinÄ—s izoliacijos. Apalavuojam ir niekur neskubant, ramiai, prilituojam prie mÅ«sų turimos Y raidÄ—s. Gaunam maždaug tokį vaizdelį:

      Kam kyla klausimų – gali dar pasinaudoti ir Å¡iuo pieÅ¡inuku, tiesa, ten matmenys kitokie (1.2GHz):
    • uždedam mažus gabalÄ—lius termokembriko, kad viskas tvirtai laikytųsi, arba tiesiog priklijuojam (tik nereikia persistengt su klijų kiekiu):
    • …montuojam ant lÄ—ktuvo ir skrendam. Viena antena – žiÅ«rinti į priekį, kita – atgal, dar galima pakreipti keliais laipsniais žemyn. Montavimo pavyzdys:

    Su tokiu variantu (ir 90° antenomis) pasiekiau 12km. Su tiesiomis dipole – 15km. NÄ—ra taip blogai su paprastu 2.4GHz? 15km DVR įraÅ¡o neturiu, o va 10km+ galiu parodyti (aukÅ¡tis – kairÄ—je virÅ¡uje, atstumas – virÅ¡uje centre). Taip pat, toks setupas neblogai “muÅ¡a” ir debesis. 2km+ sluoksnio nepavyko pramuÅ¡t, bet mažiau – be didesnių problemų, su tomis pačiomis Vee (kad bÅ«tų saugiau).

    Mažai? Jokių problemų, paprasti dobiliukai pagelbÄ—s – vien su jais jau turÄ—tumÄ—t pasiekti 8km, o jei dar ant imtuvo užsidÄ—ti crosshair, tai ir visi 20km su originaliu, neboostintu FrSky neturÄ—tų bÅ«t didelÄ— problema. Bet taip nebelieka vieno labai didelio privalumo – patogumo. Aukščiau iÅ¡vardintos antenos yra labai paprastos – “plokščios”, nesunkiai (ir labai greit) padaromos, neužima daug vietos, per daug nesiprieÅ¡ina oro srautui. Visos antenos su apskritimine poliarizacija – erdvinÄ—s, taigi – bus didelÄ—s, griozdiÅ¡kos ir (kas labai tikÄ—tina) trapios – bus suplotos per pirmÄ… pakavimÄ… į auto bagažinÄ™.

TBD apie radiation patternus

konvertinau iÅ¡ bbcode į HTML, tai gali bÅ«t kad liko klaidų…

Loading Facebook Comments ...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *