усилитель сигнала для quadcopter на АлиЭкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Что такое mimo-антенна и для чего она нужна

MIMO-антенна для интернета 3G/4G

MIMO-антенна – устройство, имеющее два параллельных коаксиальных кабеля, идущих до модема/роутера. Из практики это означает, что прирост скорости интернета на прием будет от 0 до 20%, а на отдачу – 50-100%. Нужно тем, кто пользуется видеосвязью или удаленным видеонаблюдением, т.е. активно использует исходящий канал интернета. В других случаях практической пользы нет.

Wi-fi-роутер со встроенным 3g/4g-модемом

Если брать модем и роутер отдельно, то кабель, идущий от уличной антенны, попадает на модем через переходники с тонким кабелем и очень маленькие СВЧ-разъемы TS-9 или CRC-9. Во-первых, это достаточно ощутимые потери уровня и качества сигнала, во-вторых, механически не надежно. Например, протирая пыль, вы легко можете повредить разъем на модеме, и, как следствие, придется покупать новое устройство.

Решается это просто – достаточно изначально купить роутер с уже встроенным 4G-модемом. Например, на нашем рынке продается несколько моделей роутеров компании Huawei. Без рекламы: работают отлично и разъем у них надежней – SMA.

Почему частные мастера предлагают модем и роутер по отдельности? Ответ простой: ценовая маржа больше.

Активный усилитель сотовой связи – репитер

Принципиальное преимущество репитера перед роутером: он усиливает голосовую связь и интернет – так сказать, устройство 2 в 1.

Схема установки простая:

1. Антенна на крыше, которая направлена в сторону базовой станции сотового оператора или операторов.
2. Репитер (он же усилитель) внутри помещения, который усиливает сам сигнал. Это единственный элемент, которому нужна розетка 220 В.
3. Внутренняя (абонентская) антенна, которая раздает сотовый сигнал на телефон и другие абонентские устройства.
4. Все элементы соединяются коаксиальным (одножильным) кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом.

Схема подключения репитера GSM/3G/4G-связи

Фотографии из жизни:

Внешняя антенна, установленная на мачтеРепитер сотовой связиВнутренняя абонентская антенна

Антенны со встроенным модемом/роутером

На рынке является популярным предложение, когда внутри уличной антенны уже спрятан модем/роутер. От антенны идет один тонкий кабель – витая пара, практически не ограниченная по длине в масштабах загородного дома.

Антенна со встроенным роутером Zyxel и 4G-модемом Huawei

Однако есть одно но: эти модемы и роутеры не предназначены для уличной работы. По паспортным данным они работают от 0 до 40 градусов. Зимой при постоянной работе они еще себя обогреют, но летом в замкнутом пространстве на солнце температура может достигать 80 градусов. Обычно такие устройства работают сезон, от силы – два.

Есть альтернативные решения – так называемые уличные внешние роутеры. Это серийные заводские изделия, которые изначально сделаны для работы в суровых климатических условиях. Примеры таких решений – ZyXEL LTE 6101 и RF-Link R850.

Варианты по решениям для интернета через модем/роутер

По сути, у нас есть три варианта:

1. Домашний роутер Huawei с мультидиапазонной антенной (MIMO-технология – по желанию). Роутер Huawei можно любой, однако не стоит брать портативные роутеры на аккумуляторе. Удобство такого варианта в том, что сим-карта находится внутри помещения. С другой стороны, ее не так часто надо менять.
2. Уличное заводское решение типа ZyXEL LTE 6101 и RF-Link R850. Самый удобный вариант для установки – один гибкий кабель даже с использованием технологии MIMO.
3. В случае, когда вы находитесь в глуши и на улице вокруг дома радиусом 100 метров нет даже намека на интернет – надо ставить мачту метров 6 на крышу или фасад, делать замер частотного диапазона и крепить однодиапазонную антенну.

Во всех случаях высота установки антенны – очень важный фактор, который может сильно повлиять на скорость беспроводного интернета. На практике бывали случаи, что на крыше скорость 10 Мбит/сек, а после поднятия антенны еще на пару метров скорость интернета увеличивалась в полтора-два раза!

Дальность управления квадрокоптером

На продление дальности полета квадрокоптеров влияет ряд факторов, среди которых:

• сила радиосигнала,
• емкость батареи,
• тип двигателя,
• полезная нагрузка,
• условия полета.

К примеру, время пилотирования дэвайса в условиях города значительно меньше, чем за городом. Кстати, новичкам рекомендуют получать навыки управления квадрокоптером на открытой местности, где отсутствуют препятствия в виде электрических опор, деревьев, других объектов.

Чтобы повысить возможности аккумулятора, специалисты советуют подключить дополнительные источники питания. Дальность полета зависит и от других параметров, например, стиля полета (маневрирование, выполнение флипов и переворотов, «зависание» в пространстве).

Важный момент: увеличив дальность радиосигнала, не забывайте об увеличение дальности видеосигнала. Установка видеопередатчиков поможет беспрепятственно получать видеопоток с дэвайса.

Другие способы

Некоторые производители беспилотных летательных аппаратов искусственно уменьшают дистанцию управляемого полета для соответствия требованиям стандартов отдельных стран. Например, один и тот же дрон, выпущенный для азиатского рынка, может преодолевать 5 км, а для европейского — только 3 км. Изменение настроек иногда позволяет снять эти ограничения.

Замена аппаратуры управления тоже может дать хороший результат. Пульты Futaba имеют множество настроек и качественные передатчики. Установка мощных антенн также поможет повысить уровень действия радиосвязи. Для них нужно дополнительное питание — придется купить еще и аккумуляторы.

У дронов бюджетных серий менять штатную 4-х канальную аппаратуру нет смысла. Пульт может стоить дороже, чем само устройство. Иногда квадрокоптер не в состоянии отлететь от пульта и на 30 м из-за того, что антенна в нем не соединена с платой. Поэтому если в инструкции сказано, что трансмиттер гарантирует связь до 200-х м, а на деле это 20 м, то вопрос обычно решается подсоединением антенны.

Как выбрать  репитер

Основные параметры репитеров:

1. Коэффициент усиления (КУ).
2. Частотный диапазон и их количество (ЧД).

Вообще, тема достаточно объемная, чтобы можно было раскрыть в одной статье, но для масштабов небольшого дачного домика или строительной бытовки постараюсь адаптировать на пальцах.

КУ обычно выбирают 70-75 дБ. Чем слабее сигнал на улице, тем выше КУ должен быть. Если даже на улице перед домом сигнал недостаточный для нормального разговора, то точно КУ=75 дБ. Плюс понадобится ставить на мачту высотой 4-6 метров внешнюю антенну. Кстати, цена репитера пропорциональна КУ.

Как организовать связь по каналу wi-fi и как подключить камеру квадрокоптера к телефону

Подключить квадрокоптер к телефону через wi-fi точку довольно просто. Методика включает всего из нескольких шагов:

Как подключить телефон к камере квадрокоптера syma x5sw

В качестве примера рассмотрим методику подключения смартфона к видеоаппаратуре коптера Syma X5SW. Камера этой машины способна снимать видео в формате 640×480 pix при 30 fps. Фотографии имеют то же разрешение. Связь с установленным на кронштейне ПДУ смартфоном поддерживается через антенну встроенного в видеоаппаратуру wi-fi передатчика.

Дрон может улетать от пульта управления на 120 м, но трансляция видео прерывается уже на дальностях в 30-40 м. Производитель утверждает, что передача видео выполняется в реальном масштабе времени. Опыт показывает, что это утверждение ошибочно. В видеоканале присутствуют явные временные задержки.

Теперь рассмотрим собственно процедуру привязки

Как произвести замену антенны пульта управления

На видео выше производится модернизация квадрокоптера Syma для увеличения дальности полета путем замены штатной антенны-проводка на внешнюю с большим dBi.

А на этом видео установка внешней антенны на пульт FrSky Taranis.

Как видите, процедура очень простая, требует только аккуратности и умения паять, от типа пульта – практически не зависит. 

Если вы только начинаете свой путь в мир радиоуправления, то смотрите статью Какой пульт управления дроном выбрать.

Как увеличить дальность полета квадрокоптера

Разработчики беспилотников активно работают в таком направлении, как увеличение дальности полета механизмов. Поэтому не исключено, что уже в ближайшее время на рынке появятся усовершенствованные модели, способные преодолевать относительно большие расстояния на одной подзарядке батареи.

Но и модели, имеющиеся в распоряжении, можно легко усовершенствовать, повысив их технические характеристики. Это можно сделать самостоятельно или обратившись в фирмы, предлагающие такого рода услуги.

Кроме установки устройств, влияющих на дальность сигнала, модернизация дрона предусматривает и другие шаги, к примеру:

• покупку нового пульта дистанционного управления,
• замену приемника на более дорогостоящий вариант,
• сброс лишнего веса и, как следствие, снижения уровня расхода батареи,
• использование легких элементов при комплектовании дронов,
• замену пропеллеров на более эффективные и другое.

Если в распоряжении – модель агрегата, способная работать в нескольких режимах, то время дрона в воздухе зависит от выбора того или иного режима. Достичь максимального параметра возможно, если перевести управление коптером в режим стабилизации – поддержания одинаковой скорости и высоты парения.

Мощная антенна на пульт управления

Следующее решение требует умения “ткнуть паяльником” и “разобрать пульт управления дроном”. Вместо штатной антенны устанавливается антенна от WiFi роутера с большим коэффициентом усиления (dBi).

Фактически, необходимо отпаять штатную антенну и на ее место впаять провод от разъема, а к нему можно крепить уже любую антенну.

Вот вариант использования самодельной Vee антенны вместе с внешним ВЧ блоком. 

Так как аппаратура радиоуправления авиамоделями и дронами работает на частоте 2.4 ГГц, то к ней прекрасно подходят антенны от WiFi, которые работают на той же частоте.

На квадрокоптере, для увеличения дальности полета, тоже не лишним будет заменить штатную антенну на имеющую большее усиление. 

Вот варианты готовых антенн и разъемов для них.

2.4GHz RP-SMA Male 16dBi
Купить: Cewaal Новый 2.4 ГГц
Купить: 2.4GHz 5dBi Wireless Wifi
Купить: Бесплатная доставка 2,4 ГГц
Купить: Mini RP-SMA to IPX
Купить: Удлинитель UFL на RP
Купить:

Некоторые нюансы, касающиеся репитеров сотовой связи:

1. Радиус действия внутренней антенны линейно зависит от реальной мощности репитера (а не от максимальной по паспорту), реальная мощность репитера в свою очередь зависит от мощности входящего сигнала. Мощность же входящего сигнала зависит от КУ антенны и высоты ее расположения. То есть делаем вывод, чем выше мы повесим антенну, тем больший радиус действия получим внутри дома. По факту, если на улице перед домом связь не очень хорошая, радиус действия от антенны будет 2-4 метра до ближайшей капитальной стены. Что обычно позволяет покрыть связью гостиную и кухню на первом этаже.
2. Если есть возможность протянуть по дому кабель для установки нескольких абонентских антенн, это даст лучший результат, чем засветить весь дом с одной антенны и более мощного усилителя. Финансовая экономия будет ощутимой: одна антенна с учетом кабелей, разъемов, делителей мощности стоит 3-5 тыс., а за более мощный усилитель можно отдать лишние 20-40 тыс. рублей!
3. Высота установки уличной антенны колоссально влияет на конечный результат, если рядом есть высокие дома соседей или лес. Из большой практики не раз отмечали, что при поднятии антенны на два метра скорость интернета заметно вырастала вплоть до 100% прироста и радиус действия рос на пару метров, что очень ощутимо в масштабах дома.
4. Как выбрать направление уличной антенны? Либо по программе «Сотовые вышки, локатор» (она сразу покажет направление антенны при запуске), либо по сервису speedtest.net. (у них есть программа или можно из браузера). Ну или другим измерителем скорости. Логика простая: крутим антенну с шагом 30 градусов и определяем направление, при котором скорость интернета будет максимальной. Когда находим 1-2 направления с наилучшим результатом, то дорабатываем положение антенны с шагом 5-10 градусов. Тестировать скорость интернета рекомендуется в первой половине дня, когда сеть еще не нагружена.
5. Если уровень сигнала RSSI в точке установки уличной антенны -95 и хуже (например, -105), то вытянуть такой сигнал репитером практически не представляется возможным. А если и удастся, то радиус действия сигнала от внутренней антенны будет составлять менее одного метра даже при установке мощных усилителей. В крайнем случае надо сильно поднимать внешнюю антенну!
6. Бывает так, что уровень GSM сигнала приемлемый, например, -80 – (-85) дБ, а уровень интернета 3G/4G -95 дБ и хуже, то в таком случае под голосовую связь ставится репитер, а под интернет – роутер!

Так же интересная статья об усилителях связи на сайте MobileBooster

Параболическая антенна и антенны с высоким коэффициентом усиления

Параболическая антенна имеет высокий коэффициент усиления – обычно от 25 дБ и более. Многие потребители при выборе антенны смотрят именно на этот параметр. Однако это ошибочно, объясню почему…

Параболическая 4G-антенна с высоким КУ

Во-первых, антенна с таким высоким КУ имеет крайне узкую диаграмму направленности, и отклонение направления на 1-2 градуса уже уменьшает КУ до значений 0-3 дБ! То есть о самостоятельной установке на крыше и тем более на мачте речь уже не идет.

Диаграмма антенны с КУ=16 дБ:

Диаграмма направленности панельной антенны с КУ=16 дБ

Видно, что при отклонении в 5-10 градусов КУ сильно не меняется, а при отклонении, например, в 25 градусов КУ антенны равен почти 2 дБ.

Диаграмма антенны с КУ=27 дБ:

Диаграмма направленности параболической антенны

Видно, что при отклонении в 2-3 градуса КУ равен практически нулю.

Во-вторых, антенны с узкой диаграммой направленности (т.е. с высоким КУ) плохо ловят отраженный и рассеянный сигнал, что ощутимо уменьшает такой параметр, как качество сигнала (отношение сигнал/шум)!.. Например, лес достаточно сильно рассеивает сигнал.

Распространение сотового сигнала в пространстве

В роутерах и модемах качество сигнала обозначается как RSRQ и SINR. А интернет в первую очередь зависит именно от качества сигнала, а не от его мощности (RSRP или RSSI).

На практике рассеянный и отраженный сигнал лучше ловить антенной с более широкой диаграммой направленности с коэффициентом 5-12 дБ.

Параболическая антенна прекрасно работает в прямой видимости базовой станции, если бы была эта прямая видимость, проблем со связью и интернетом не было бы. Вот такой замкнутый круг получается.

Наш рынок так устроен, что чем выше КУ антенны, тем дороже ее продают. Будьте бдительны! Кстати, еще один популярный «развод на бабки» – это когда между антенной и модемом/роутером предлагают вставить активный усилитель (он же репитер) для усиления сигнала!

Это устройство увеличивает мощность сигнала, но ухудшает его качество, от которого и зависит скорость интернета! Ухудшает качество из-за неидеальности разъемов, СВЧ-фильтров, теплового шума транзисторов и прочих несовершенств элементов усилителя. Стоимость таких репитеров соответствует стоимости нескольких хороших антенн.

Плюсы и минусы подключения через канал wi-fi

Достоинства:

• Экран смартфона служит для передачи видео в реальном масштабе времени;
• Весь полетный функционал дрона контролируется простыми прикосновениями к экрану;
• Для управления полетом допускается использовать встроенный гироскоп;
• Смартфон создает привычную платформу для большинства молодых пользователей.

Недостатки:

• Слабая дальность управления;
• Приложения для смартфона необходимо регулярно обновлять.

Прямая трансляция видео с бпла

Большинство дронов с камерой обладают способностью к передаче потокового видео. Этот механизм универсален и хорошо подходит для трансляции спортивных состязаний, обеспечения общественной безопасности, мониторинга скоплений людей в реальном масштабе времени и других задач.

Бюджетные беспилотники с камерой обеспечивают передачу видео по каналу wi-fi. Приемником служит мобильное устройство (планшет или смартфон). Это удобно тем, что один из этих гаджетов у оператора обычно уже есть. Таким образом, организация связи с квадрокоптером по wi-fi дает потребителю существенную экономию средств при приемлемом качестве воспроизведения.

На больших дальностях полета такой способ передачи может вносить временную задержку в 2-3 секунды. Впрочем, обычно дроны с wi-fi управлением не способны улетать от пилота на значительное расстояние.

Усиление 3g/4g-интернета с помощью антенны, модема и wi-fi-роутера

Система состоит из двух узлов: антенна на улице и модем Wi-Fi-роутер внутри помещения.

Внешняя антенна для 3G/4G модема/роутера
4G-модем, подключенный переходниками к уличной антенне и вставленный в Wi-Fi-роутер

Как это работает? Антенна направлена в сторону предполагаемой базовой станции сотового оператора. Дальше сигнал попадает на 4G-модем с роутером, который раздает интернет путем распространения Wi-Fi сигнала. Вариант популярен среди частных мастеров по установке дачного интернета. Дешево и работает!

Усилители сигналов для дронов

Многие девайсы работают на частоте 2,4 ГГц, позволяющей летать на дистанцию около 1 км. Если беспилотник покинет зону приему сигнала, он может потеряться. Чтобы этого не случилось, советуем ее расширить. Для этого нужно обзавестись необходимыми комплектующими.

Усилитель сигнала для quadcopter на алиэкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Усилитель сигнала для квадрокоптера

Большинство изделий функционируют на частоте 2,4 Ггц: она позволяет осуществлять полеты на небольшое расстояние – в среднем 1 км. Вылет аппарата из зоны приема сигнала чреват потерей летательного устройства. Расширить зону приема сигнала помогут специальные комплектующие. Представленные на рынке модели отличаются рядом преимуществ, среди которых:

• легкий вес,
• компактные размеры,
• простота установки,
• доступная цена.

Использование усилителей позволит увеличить дальность полетов на расстояние до нескольких километров (этот показатель зависит от модели). В комплект устройств для усиления сигнала входят панель антенны, кабели, кронштейн в качестве опоры. Усилители концентрирует излучение антенны и направляют луч сигнала от пульта ДУ. Подключение аппаратуры не требует каких-либо изменений в работе летательного агрегата.

Усилитель-отражатель на антенну

Начнем с самого простого решения – установка пассивного усилителя-отражателей на антенну. 

Чертежи можно взять в статье Усилитель для антенны квадрокоптера. 

Не смотря на простое изготовление и весьма несерьезный вид, такой пассивный усилитель сигнала позволяет увеличить дальность полета квадрокоптера в 0.5-2 раза. В статье по ссылке выше есть видео положительный тестирования такого девайса с коллекторным квадрокоптером, из своего опыта скажу, что эта штука действительно работает и дальность полета увеличивается.

На видео выше производится тест параболического отражателя, дальность полета дрона с ним увеличилась на 30%. У других тестеров дальность полета увеличивается до 2-х раз, тут все зависит от загаженности эфира в месте полета.

Такой способ усилить сигнал работает с любыми передатчиками, не только произведенными фирмой DJI.

Если нет желания “рукожопить” параболический усилитель-отражатель, то можно купить уже готовые варианты усилителей сигнала.

Transmitter Antenna Signal Enhancement
Купить: Phantom 3 S/SE дистанционного
Купить: Black Mirror Plate Foldable
Купить: Пульт дистанционного управления усилитель
Купить:

Установка бустера на пульт управления дроном

 На видео выше делается проверка дальности радиоуправления с мощной антенной, а так же усилителями (бустерами) на 1 и 2 Ватта.

Стоит учитывать то, что со штатной антенной дальность радиоуправления на аппаратуре с видео составляет 900-1100 метров!

Как видите, использование бустера очень сильно увеличивает дальность управления вашим дроном!

А использование бустера и направленной антенны на 2.4 ГГц позволяет улетать на 65 км и вернуться!

Обычно такие дальние полеты выполняются на авиамоделях, тк они тратят меньше энергии на поддержание полета, но квадрокоптеры тоже могут летать далеко.

Ссылки на бустеры для пультов квадрокоптеров смотрите ниже

2.4G 2W Radio Signal
Купить: DJI Phantom запасных частей
Купить: Turbowing RY-2.4 2.4G Radio
Купить: Оригинальный turbowing ry 2.4
Купить:

Частотные диапазоны

Одна из самых важных характеристик антенны – это частотный диапазон (ЧД). У сотовых операторов есть 5 основных частотных диапазонов  – 800, 900, 1800, 2100 и 2600 МГц. И во всех этих диапазонах есть интернет.

Распределение стандартов сотовой связи в частотных диапазонах

Из большой практики рекомендую брать антенну на 3 или даже на все 5 ЧД. Да, чем шире ЧД, тем меньше КУ, но про это мы уже говорили. Пример амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) антенн с различной шириной ЧД:

АЧХ антенн с различным количеством диапазонов

Видно, что чем меньше ЧД поддерживает антенна, тем выше у нее КУ.

Еще один довод в пользу использования мультидиапазонных антенн – это агрегация частот у модема/роутера. Агрегация частот – это суммирование сигнала и, как следствие, скоростей передачи интернета с разных ЧД. Например, 800 1800 МГц или 1800 2600 МГц. Агрегация увеличивает скорость интернета и немного занижает пинг, что очень хорошо для игр.