FPV. О мощности и дальности. Минимум полезного на борту. — Паркфлаер

Что такое db?

дБ означает Децибе́л. Обычно этот показатель используется для измерения уровня звука. В FPV мы также используем дБ для измерения уровня сигнала.

Децибел — нелинейная (логарифмическая) единица измерения коэффициента усиления. Например, увеличивая дБ на 3, уровень сигнала удваивается. ( уровень сигнала, а не дальность)

Кроме уровня сигнала, усиление антенны и мощность видеопередатчика также могут быть выражены в дБ.

Почему используются дБ. Ну, для некоторых областей применения, с дБ намного проще математические вычисления. Вы просто складываете или вычитаете числа, нет никакого умножения или деления.

«db» и диапазон fpv

Показатель дБ в FPV системе называется энергетическим балансом линий и определяется с помощью:

  • Усиление антенны
  • Мощность передатчика
  • Чувствительность приемника

FPV сигнал ослабляется при движении по воздуху. дБ принимаемого сигнала уменьшается по мере дальности отлета. Точно так же, как звук становиться тише на расстоянии.

Зная компоненты системы и величину падения сигнала при прохождении по воздуху, мы можем оценить дальность. Максимальный диапазон достигается, при достижении дБ = 0. Поэтому более чувствительные компоненты приводит к увеличению дальности.

Несмотря на то, что можно оценить дальность FPV системы, используя дБ, в реальных условиях на сигнал может влиять слишком много переменных. Таких как фоновый шум, помехи, влажность и т.д. Почти невозможно сгенерировать точную цифру того, как далеко сигнал распространиться в футах или метрах.

В любом случае, это все еще мощный инструмент. Он поможет понять, что можно ожидать от использования различных настроек, таких как увеличение выходной мощности вашего VTX, и антенн различного усиления.

Fpv. о мощности и дальности. минимум полезного на борту.

Очень рекомендую покупные антенны проверять на согласование и ксв. Ну, это если есть возможность. Если нет-не лишне и по земле пройтись и проверить дальнобойность. Лучшее сочетание для меня- клевер на крыле и диполь на земле. Естественно, я не настаиваю, на вкус и цвет все фломастеры разные. Но, с настроенным клевером я крутил на крыле бочки и петли в километре от базы без пропадания сигнала, только «снег» проявлялся.

FPV. О мощности и дальности. Минимум полезного на борту. —
 Паркфлаер

Да, не маленький, но в полёте не мешает. Я с ним даже пару раз сквозь кроны берёзок пролетал. Целым оставался, сделан из стальной  омеднёной проволоки от сварочного аппарата «кемпи».

 Запас по мощности нужен и для мультикоптеров.FPV. О мощности и дальности. Минимум полезного на борту. —
 Паркфлаер
Не всегда же вы своё пузо будете разглядывать, захочется и за деревья залететь и повыше забраться. Да и лучи из алюминия или карбона могут серьёзно повлиять на слабый сигнал.

   За четыре года полётов по камере я пришёл к самой простой схеме. Крыло свифт за основу, размах 820 мм. Видео 1.2 ГГц 800мВт, с клевером или диполем, РУ от Слона 433 МГц. Слон хорош тем, что не забивается ничем и имеет встроенный маяк для поиска упавшей модели. Сколько раз я падал и всегда находил это маленькое крыло быстро. А падал и в снег, и в траву, и в кустах висел…2.2 Ач батареи хватает где то на 20 минут. Камера стоит 520 ТВЛ в прочном герметичном цилиндрическом корпусе. Видеопередатчик питается отдельным аккамулятором на 800 мАч. Если запитывать от силового, обязательно нужен стабилизатор питания, иначе видео проседает из за резкой дачи газа или при разряженном аккамуляторе.FPV. О мощности и дальности. Минимум полезного на борту. —
 Паркфлаер
Чем хорошо крыло? Маленькое, неразборное, легко помещается в автомобиле. Минимальное время развёртывания и подготовки к запуску. И живучее.FPV. О мощности и дальности. Минимум полезного на борту. —
 ПаркфлаерЭто после падения с 70 метров. Крыло сейчас уже битое-перебитое. Есть заготовка для нового, но пока продумываю конструкцию, под ГоПро и два передатчика видео. Один для пилота, другой для пассажира. Для себя я понял, что ролики мало кого интересуют, а вот от желающих «покататься» отбоя нет.В машине лежит ещё тренога для наземки и чемодан с РУ, аккамуляторами и полезными вещами. Так же в машине всякий хлам, прошу, не обращайте внимание. На полёты ездил при малейшем удобном случае)))Ещё хорошо бы телеметрию, иногда она нужна. Иногда.

Смотрите про коптеры:  Робот газонокосилка - модели и советы по выбору

 А вот если вы в душе художник, оператор и режиссёр съёмок с воздуха, то вам потребуется более серьёзный аппарат. Более тяжёлый, энерговооружённый, со стабилизацией, подвесом…Например, известный всемFPV. О мощности и дальности. Минимум полезного на борту. —
 Паркфлаер
Но это уже другая тема.
Вот максисвифт, уже больше по габаритам и в машину лезет с трудом.FPV. О мощности и дальности. Минимум полезного на борту. —
 Паркфлаер
Использую его редко. Устойчивый аппарат, стоит стабилизация. Но громоздкий.

Ну и для тех, кому «Видео давай!»

Летаю без стабилизации, на ручках.

Внизу, в комментариях, появился дикий тролль. И хотя мне не нравится стиль его изложения и отношение лично ко мне, в его словах есть немного полезного. Но перемешано с бредом. Поэтому, тем кому это всё интересно, предлагаю не читатать нашу перепалку, а зайти сюда и самим во всём разобраться.

http://forum.rcdesign.ru/f90/

Удачи всем и хорошей погоды!

Антенны fpv купить — клевер антенны, патчи, штыри | fpv antenna cloverleaf, spironet

В данном разделе представлены антенны для FPV (First Personnel View). Для обеспечения видеосвязи в различных частотах используют разные антенны определенного диапазона. Так для каждой из частот видеолинка: 900МГц, 1.2ГГц, 1.3ГГц, 2.4ГГц, 5.8ГГц необходимы антенны именно этого диапазона. Каждый диапазон представляет из себя сетку рабочих частот, так например в диапазоне 5.8ГГц производителями используется для целей FPV до 32 конкретных значений частот от 5645МГц до 5945МГц. Поэтому в идеале стоит подбирать антенны, согласованные под конкретные каналы, которые Вы собираетесь использовать.


Какие же вообще существуют типы антенн для FPV и чем они отличаются?

Каждый тип антенн обладает своей диаграммой направленности. Антенны для видеолинка бывают всенаправленные и направленные. 

Всенаправленные антенны обладают круговой диаграммой направленности, а это значит, что они передают и принимают сигналы во всех направлениях одинаково. 

У направленных же антенн диаграмма направленности ограничена определенным углом, и чем этот угол меньше, тем коэффициент усиления антенны в этом направлении больше, а значит и выше возможности получения сигнала с максимального расстояния.


Какую антенну установить на видеопередатчик и приемник FPV?

На видеопередатчик обычно устанавливают всенаправленную антенну, так как ориентация модели, на которой он установлен, в полете может изменяться и важно сохранить стабильную передачу радиосигнала. На приемник же можно установить как всенаправленную антенну для полетов «низко и близко», так и направленную антенну для полетов «высоко и далеко» при условии нахождения модели в пучке диаграммы направленности антенны.


Типы всенаправленных антенн

  • Штырьевая антенна (Антенны типа «штырь», Dipole): присутствует по умолчанию почти во всех комплектах FPV. Надежность и согласованность штатных штырьевых антенн обычно оставляет желать лучшего. Однако существуют и антенны достойного качества. Поляризация штырьевой антенны — линейная. Поэтому важно, чтобы антенны как на передатчике, так и на приемнике распологались в одной плоскости: либо горизонтально, либо вертикально. 
  • Клеверная антенна (Антенны типа «клевер», CloverLeaf) — антенна с круговой поляризацией. Преимуществом антенн с круговой поляризацией является отсутствие ослабления сигнала на приеме вследствие интерференции прямого и отраженного сигнала, что довольно часто встречается в антеннах с линейно поляризацией. Более того, антенны с круговой поляризацией менее требовательны к взаимному расположению, и при возможных маневрах модели качество сигнала менее подвержено появлению помех. Также к разновидностям всенаправленных антенн с круговой поляризацией относятся антенны типа «ромашка».
Смотрите про коптеры:  Патч-антенна, изготовление и практика — Паркфлаер

Не  рекомендуется использовать на передатчике и приемнике антенны с разной поляризацией, так как в этом случае будет гарантированное ослабление сигнала в 3 dBi (в 2 раза), а следовательно и уменьшение дальности стабильной видеопередачи в 1,4 раза.

В данном разделе Вы можете подобрать и купить штырьевые и клеверные антенны для FPV


Типы направленных антенн

  • Патч-антенны (Patch) — это антенны с узкой диаграммой направленности, которые могут быть как линейно-поляризованными, так и циклически-поляризованными в зависимости от конструкции.
  • Спиральные антенны (Helical) — направленные антенны с узкой диаграммой направленности с круговой поляризацией. Рекомендуется использовать антенны типа «Helical» на приемнике вместе с клеверной антенной на передатчике.
  • Яги (волновой канал) и прочие направленные антенны — антенны других типов, используются в основном в видеосвязи  более низких частот (900МГц, 1.2-1.3 ГГц)

Направленные антенны предназначены для использования на приемнике видеосигнала. В нашем магазине Вы можете купить патч-антенны и антенны типа «Helical»

Некоторые приемники обладают 2-мя встроенным модулями и технологией Diversity, позволяющей устанавливать на приемник 2 различные антенны (например, направленную и ненаправленную) и приемник будет выдавать на устройство отображения (FPV-монитор или FPV-видеоочки) сигнал с той антенны, которая получает более чистый от помех сигнал.

Возможные причины потери сигнала

У вас получается гораздо меньшая дальность относительно рассчитанной, Это происходит потому что есть много факторов, приводящих к потере сигнала:

  • Помехи и шум в окружающей среде или от других пилотов
  • От перегрева мощность VTX падает
  • Ориентация антенн (наклон TX относительно RX )
    • При 45 градусах = -3 дБ
    • При 90 градусах = -20дБ
    • Монополь / диполь, направленные друг на друга = -30 дБ
  • Поляризация антенны
    • Линейная в круговую = -3 дБ
    • RHCP в LHCP = -20дБ
  • Потери в коаксиальном кабеле и адаптерах SMA, MMCX, UFL (обычно не много, например 0,1-0,3 дБ)

Как рассчитать дальность fpv системы с помощью db?

https://www.youtube.com/watch?v=bqv1NLJMhZs

Просто вставьте значения в этот калькулятор дальности, и он покажет расстояние в километрах.

Технический материал на случай, если вам интересно.

Как уже упоминалось, абсолютный максимальный диапазон может быть определен, когда мощность сигнала падает до 0 дБ. Тем не менее, наше видео станет «несмотрибельным», когда сигнал станет слишком слабым. Чтобы обеспечить надежное соединение, необходимо знать минимальный уровня сигнала для поддержания связи, то есть границы связи .

Используя уравнение потери свободного пространства (ссылка), подставим в него наши значения:

Дистанция = 10^((FSPL-LM-32.44)-20*log10(f))/20)

Где:

  • FSPL (потери в свободном пространстве) = усиление TX антенны усиление RX антенны мощность TX — чувствительность RX
  • LM = граница связи
  • f = частота в МГц (мегагерц)
Смотрите про коптеры:  Syma X8Pro: новая восьмерка с модулем GPS

Мощность видеопередатчика в дб

Выходная мощность VTX (видеопередатчика) обычно описывается в мВт (милливатт), и вы можете Ее можно легко преобразовать мВт в дБм:

dBm = 10*log10(mW)
mW = 10^(dBm/10)

Не любите математику? Не волнуйтесь, есть тонны онлайн-калькуляторов для преобразования мВт и дБ. Вот таблица с перечислением всех распространенных значений мощности, используемых на VTX и соответствующими значениями дБм:

mWdBm
1
1010
2513.98
5016.99
10020
20023.01
30024.77
40026.02
50026.99
60027.78
80029.03
1000 (1W)30
1500 (1.5W)31.76
2000 (2W)33.01

Главное, что нужно помнить — каждое увеличение на 3 дБ удваивает силу сигнала. А для удвоения дальности требуется увеличение на 6 дБ. Из этого можно сделать вывод, что настройка с 200 мВт VTX на 400 мВт НЕ удвоит ваш диапазон, а увеличит его примерно на 50%.

Пример из реальной жизни — db очень полезен!

Используем сетап в качестве примера:

Забиваем эти цифры в наш калькулятор , и диапазон составит всего около 0,37 км .

Теперь, чтобы удвоить расстояние, мы должны как-то добавить 6 дБ к нашим компонентам. Итак, вот варианты:

  • Увеличьте выходную мощность VTX до 100 мВт (20 дБм, в 4 раза больше мощности)
  • Или используйте антенну с более высоким коэффициентом усиления на приемнике, она должна составлять 8,5 дБ или более. Только направленные антенны имеют такой высокий коэффициент усиления, например, Menace Pico Patch имеет коэффициент усиления 9,4 дБ

Выполнение одного из этих условий, теоретически увеличит дальность до 740 метров . Если вы сделаете и то, и другое, то радиус увеличиться почтив четыре раза, почти до 1,5 км !

Если это мало, использование более низкой частоты обеспечит большее расстояние при условии, что другие переменные останутся такими же. Например, использование 1,3 ГГц вместо 5,8 ГГц даёт более 6 км!  Вот руководство для начинающих по использованию 1,3 ГГц для FPV .

Конечно, все вычисления основаны на допущении, что полет проходит в идеальных условиях. В реальной жизни расстояние, скорее всего, будет меньше.

Усиление антенны в db

Вы, наверное, уже знаете, что антенны FPV имеют усиление, которое измеряется в дБи (изотропный децибел). Узнать значение усиления антенны можно на упаковке или странице продукта.

Чувствительность приемника в дб

https://www.youtube.com/watch?v=8UUdkv9ta-c

Чувствительность приемника указывает минимальную радиочастотную мощность, которую может обнаружить приемник. Чем он более чувствителен, тем больше отрицательное число. (да, это отрицательное число)

Зачастую это число не оглашается публично, и мы не знаем, насколько оно точно. Производители часто оптимистично оценивают возможности своей продукции.

В случае, если вы нигде не можете найти это число, -85dB является хорошим показателем старых приемников. Модуль приемника RX5808 заявляется с чувствительностью -90dB соответствии с Foxtech. Я также спросил FuriousFPV о чувствительности их True-D. Их ответ -93dBm /-5dBm.

Вывод

Итак, теперь вы знаете, что существует несколько способов увеличения дальности FPV сигнала. Использование правильных антенн, согласование поляризации и обеспечение правильной ориентации антенн на вашем дроне относительно приемника, гораздо важнее, чем просто увеличение мощности VTX.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector