Az FPV (First Person View) drónok világában az antennák sokkal többet jelentenek, mint 'kis fekete pálcikák'. Ha valaha is tapasztalt már olyan helyzetet, amikor a jelsávok megteltek, de a videofolyam havas, villódzó káosz, akkor valószínűleg polarizációs eltéréssel találkozott..
Antennamérnökként az egyik leggyakrabban felmerülő kérdésem a következő: 'Honnan tudhatom, hogy a kezemben lévő antenna LHCP vagy RHCP?' A Google kereséseiben ez alapvető technikai kihívás a pilóták számára. Ez a cikk elvezeti Önt a fizikai struktúráktól és elvektől a gyakorlati alkalmazásokig, mélyrehatóan belemerülve a körkörösen polarizált antennák pontos azonosításába.
Mi az a cirkuláris polarizáció? Miért számít ez a drónoknak?
Mielőtt az azonosítási módszereket tárgyalnánk, meg kell értenünk a 'polarizáció' fogalmát. A hagyományos rádióantennák (mint az autórádióké) többnyire lineárisan polarizáltak (monopólusok vagy dipólusok). A drónok azonban folyamatosan gurulnak és forognak a levegőben. A lineárisan polarizált antenna jele gyorsan romlik, ha a szög eltolódik.
A cirkuláris polarizáció (CP) megoldja ezt a problémát. Úgy működik, mint egy spirálrugó, az elektromágneses hullámok forognak, miközben terjednek a térben.
LHCP (bal oldali cirkuláris polarizáció)
RHCP (jobb oldali cirkuláris polarizáció)
Ha az adója (drónja) RHCP, a vevője (szemüvege) pedig LHCP, közötti jelveszteséget fog szenvedni akkor 20 dB és 30 dB . Ez azt jelenti, hogy még akkor is, ha nagyon közel van a drónjához, a jel rossz lesz.
1. módszer: Figyelje meg a belső 'levél' tájolást (fizikai ellenőrzés)
Ez a legintuitívabb módszer, amely a legtöbb Cloverleaf vagy Skew-planar antennához alkalmazható. Gyakran láthatja a belső fémhuzalokat vagy a PCB-nyomokat egy félig átlátszó héjon keresztül.
1. Az RHCP azonosítása a 'Jobb kéz szabályával'
Mutasson jobb hüvelykujjával a jel terjedésének irányába (általában az alaptól az antenna teteje felé). Nézze meg maradék négy ujjának természetes görbéjét:
Ha a fémlapok forgása megegyezik a jobb kéz ujjainak irányával, az RHCP.
2. Az LHCP azonosítása a 'balkéz szabály' segítségével
Hasonlóképpen nyújtsa ki bal kezét úgy, hogy a hüvelykujja az antenna teteje felé mutasson:
Ha a levelek forgása megegyezik a ujjainak irányával bal kéz , akkor ez LHCP.
Mérnöki megjegyzés: Gondoljon egy csavarra. Ha az óramutató járásával megegyező irányba forgatva behajtja (meghúzás), a szerkezeti logika jobbra fordul; ha az óramutató járásával ellentétes irányba hajtja be, akkor balos.
2. módszer: A gyártói színkódok és címkék azonosítása
Az antennagyártó iparban, bár nincs abszolút globális kötelező szabvány, a mainstream márkák (például RushFPV, Foxeer, MenaceRC, VAS stb.) általában hallgatólagos szín- és elnevezési konvenciót követnek.
Címkeellenőrzés: A legtöbb kiváló minőségű antenna 'LHCP' vagy 'RHCP' feliratot közvetlenül az alapra, a hőre zsugorodó csőre vagy a házra nyomtatják. Ez a legmegbízhatóbb módszer.
Színkülönbség:
Piros/Fehér: Sok gyártó piros vagy fehér héjat használ képviseletére az RHCP (mivel az „R” a jobbot jelenti, és gyakran a pirossal társul).
Fekete/kék: Ezeket gyakran használják az LHCP ábrázolására.
Megjegyzés: Ez nem abszolút szabvány; először mindig ellenőrizze a csomagolást vagy a kézikönyvet.
3. módszer: A tekercselés iránya csavarvonalas antennáknál
A nagy hatótávolságú repülésekhez általánosan használt Helical antennák esetében az azonosítás meglehetősen egyszerű. A spirális antenna úgy néz ki, mint egy henger köré tekert huzal.
Az óramutató járásával megegyező irányú tekercselés: Az antenna aljáról felfelé nézve, ha a vezeték az óramutató járásával megegyező irányban felfelé spirál, az RHCP.
Az óramutató járásával ellentétes tekercselés: Ha a huzal az óramutató járásával ellentétes irányban felfelé spirál, az LHCP.
4. módszer: Professzionális eszközök használata – Vector Network Analyzer (VNA)
Ha Ön keményen rajongó vagy labortechnikus, a szemrevételezés néha meghiúsulhat az átlátszatlan burkolat miatt. Ebben az esetben egy NanoVNA-ra vagy egy magasabb szintű Vector Network Analyzerre van szüksége.
Míg a VNA elsősorban a VSWR-t (Voltage Standing Wave Ratio) és a Return Loss-t (S11) méri, a polarizációt összehasonlító teszteléssel határozhatja meg:
Szüksége van egy szabványos referenciaantennára ismert polarizációjú .
Állítsa be a tesztelt antennát (AUT) vevőként és a referenciaantennát adóként.
Vegye figyelembe az S21 erősítés paramétert. Ha a jelerősség lényegesen nagyobb, mint az ellenkező polarizációs referenciaantenna használatakor, ellenőrizheti az AUT polarizációs típusát.
Miért ne keverje az LHCP-t és az RHCP-t ugyanazon a területen?
Másokkal repülve (Racing) a polarizáció kiválasztása a menedzsment művészete.
Általában úgy szervezzük meg, hogy egyes pilóták LHCP-t, mások pedig RHCP-t használnak. Ennek előnye a polarizációs szigetelés . Mivel az LHCP és az RHCP közötti keresztpolarizáció visszautasítása nagyon erős, még akkor is, ha két drón nagyon közeli frekvencián van, a köztük lévő interferencia jelentősen csökken, amíg a polarizációjuk eltérő. Ez sokkal tisztább videofeedeket eredményez mindenki számára.
Figyelmeztetés: Ha digitális FPV rendszert használ (például DJI FPV vagy Walksnail), győződjön meg arról, hogy az Air Unit és a Goggle antennái egyeznek. A DJI gyári alapbeállításai általában LHCP , míg sok analóg pilot hagyományosan RHCP-t használ.
Összefoglaló: Hogyan válasszuk ki a megfelelő antennát drónjához
Az LHCP és az RHCP azonosítása minden FPV pilóta számára kötelező készség. Íme az elvitel:
Ellenőrizze a címkéket és a szitanyomásokat: Keresse meg az „L” vagy „R” jelöléseket az antenna talpán.
Nézze meg a levél irányát: Kövesse a 'Jobb kéz szabályát' a jobbkézhez, és fordítva.
Rendszerkonzisztencia: Győződjön meg arról, hogy a drón adóantennája és a szemüvege vevőantennája azonos polarizációval rendelkezik.
Környezeti alkalmazkodás: Fly RHCP egyéni repülésekhez (nagyobb kompatibilitás); frekvencia/polarizáció menedzsment használata többpilótás versenyekhez.
Antennamérnökként az utolsó tanácsom a következő: Soha ne tippelje meg a polarizációt pusztán a külső forma alapján . A modern antennaminiatürizálással (mint például a mikroszalagos patch antennák) a belső szerkezetek egyre bonyolultabbak. Ha megszokja a felszerelés címkézését, megóvja Önt attól a fejfájástól, amelyet a terepen jelentkező jelproblémák elhárítása okoz.
Reméljük, hogy ez az útmutató segít optimalizálni drónja jelteljesítményét. Ha mélyebb műszaki kérdései vannak az antenna erősítéssel (dBi) vagy az axiális aránysal kapcsolatban, forduljon hozzánk bizalommal.
