FPV-антенна отвечает за передачу видеосигнала с камеры дрона на очки или монитор пилота в режиме реального времени, позволяя пилоту управлять дроном и видеть то, что видит дрон. Качество, продуктивность и конфигурация ваших FPV-антенн играют решающую роль в определении дальности, четкости и надежности передачи видеосигнала.
Анатомия антенны
Антенна – это просто кусок или куски провода, который преобразует электрический сигнал в электромагнитные волны и наоборот. Независимо от конструкции или внешнего вида каждая антенна состоит из одних и тех же частей:
— элемент (англ. – element): проводной материал, который передаёти принимает электромагнитные волны.
— плоскость заземления (англ. – ground plane): Плоскость заземления антенны связана с электрическим заземлением устройства. Она также изготовлена из проводящего материала и служит электрическим эталоном состояния элемента. Правильно настроенная плоскость заземления может усилить радиосигнал, излучаемый или принятый элементом любой антенны.
— коаксиальный кабель (англ. – coaxial cable) – специальный тип экранированного провода, который передает сигнал между разъёмом и элементом антенны не излучая радиосигнал. Они используются для увеличения длинны антенны и часто изготавливаются из жестких материалов. Коаксиальные кабели не нужны, если разъем непосредственно соединяется с элементом.
— штекер – разъем антенны (англ. – connector) – это то, что физически соединяет элемент и пластину заземления с передатчиком и приемником видеосигнала.
Элементы антенн FPV часто изготавливаются из хрупких медных проводов и обычно помещаются в пластиковый защитный кожух. Эти корпуса не ослабляют сигнал и обеспечивают поддержку антенны во время аварий.
Направленность антенны
При выборе антенны самым основным решением является ее направленность, которая может быть, как направленной, так и всенаправленной.
Всенаправленные (англ. – omni-directional) антенны излучают радиоволны одинаково во всех направлениях, а направленные (англ. – directional) антенны фокусируют радиоволны в одном направлении.
Классическая аналогия – лампочка против фонарика, где лампочка всенаправленная, а фонарик – направленный. Если оба источника света работают с одинаковой мощностью, фонарик может светить дальше, поскольку он фокусирует свет в одном направлении, но за счет более узкой ширины луча.
Всенаправленные антенны отлично подходят для повседневных полетов и обеспечивают хорошее покрытие сигнала вокруг пилота. Направленные антенны часто используются в дивергентных приемниках, где они могут работать в паре с всенаправленными или несколькими направленными антеннами для перекрытия всех необходимых углов.
Diversity приемник FPV может принимать два сигнала от двух антенн и отображать сильнейший сигнал.
Поляризация антенны
Поляризация антенны – это классификация антенн FPV. Существует два типа:
— антенны линейно поляризованные (англ. – Linear Polarization (LP));
— антенны с круговой поляризацией (англ. – Circular Polarization (CP)).
В рамках антенн с круговой поляризацией у вас есть:
— левосторонние антенны с круговой поляризацией (LHCP);
— правосторонние антенны с круговой поляризацией (RHCP).
Линейная поляризация
Линейная поляризация используется во многих базовых антеннах, например, в стандартных дипольных антеннах, которые идут в комплекте с вашими VTX (видео передатчиком) и VRX (видео приемником), или даже в домашней сети Wi-Fi.
Круговая поляризация
«Наклонно-плоскостное колесо», «Клеверный лист» и спиральные антенны являются примерами распространенных антенн с круговой поляризацией.
Круговая поляризация предполагает передачу сигналов как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях со сдвигом фазы на 90 градусов, который выглядит как вращающийся штопор.
У круговой поляризации есть важный момент: направление радиоволн «закручивается». Существует только два направления: правосторонняя циркулярная (круговая) поляризация (RHCP) и левосторонняя циркулярная (круговая) поляризация (LHCP). Если вы передаете радиоволну с помощью одной антенны, вам необходимо принять эту волну с помощью другой антенны с таким же вращением. Поэтому вам следует использовать антенны RHCP на своем приемнике только в том случае, если ваш передатчик также имеет антенну RHCP, и то же самое справедливо и для LHCP. Несоблюдение этого требования приведет к значительной потере сигнала.
Какая поляризация антенны лучше подходит для FPV-дрона?
Антенны с круговой поляризацией обычно считаются более подходящими для FPV-дронов по следующим причинам:
1. Антенны с линейной поляризацией гораздо более восприимчивы к многолучевым помехам по сравнению с антеннами с круговой поляризацией.
2. На дальность действия антенны LP сильно влияет выравнивание (настройка) антенны, и практически невозможно постоянно поддерживать хорошее выравнивание (настройку) антенны на дроне, поскольку он постоянно вращается вокруг всех осей.
Антенны с линейной поляризацией широко используются благодаря простоте конструкции. Они, как правило, меньше, легче, дешевле и проще в изготовлении. В целом линейная поляризация является хорошим выбором для дальнего действия, поскольку вся энергия сосредоточена в одной плоскости. Однако преимущество в дальности редко реализуется из-за многолучевых помех.
Для достижения наилучшего приема как передающая, так и принимающая стороны должны использовать антенны с линейной 13