V svetu FPV (First Person View) dronov so antene veliko več kot le 'majhne črne paličice'. Če ste kdaj doživeli situacijo, ko so signalne vrstice polne, vaš video vir pa je snežna, utripajoča zmešnjava, ste verjetno naleteli na polarizacijsko neusklajenost..
Kot antenski inženir je eno najpogostejših vprašanj, ki jih dobim: 'Kako naj vem, ali je antena v moji roki LHCP ali RHCP?' Pri iskanju v Googlu je to glavni tehnični izziv za pilote. Ta članek vas bo popeljal od fizičnih struktur in principov do praktičnih aplikacij ter se poglobil v to, kako natančno identificirati krožno polarizirane antene.
Kaj je krožna polarizacija? Zakaj je to pomembno za drone?
Preden razpravljamo o metodah identifikacije, moramo razumeti koncept 'polarizacije'. Tradicionalne radijske antene (kot tiste na avtomobilskih radiih) so večinoma linearno polarizirane (monopoli ali dipoli). Se pa droni neprestano kotalijo in obračajo v zraku. Signal iz linearno polarizirane antene se hitro poslabša, ko se kot zamakne.
Krožna polarizacija (CP) rešuje ta problem. Deluje kot spiralna vzmet, pri kateri se elektromagnetni valovi vrtijo, ko se širijo skozi prostor.
LHCP (leva krožna polarizacija)
RHCP (desna krožna polarizacija)
Če je vaš oddajnik (dron) RHCP in sprejemnik (očala) LHCP, boste utrpeli izgubo signala od 20 dB do 30 dB . To pomeni, da bo signal slab, tudi če ste zelo blizu svojega drona.
1. način: Opazujte notranjo usmerjenost 'lista' (fizični pregled)
To je najbolj intuitivna metoda, uporabna za večino Cloverleaf ali Skew-planar anten. Pogosto lahko vidite notranje kovinske žice ali sledi PCB skozi polprozorno lupino.
1. Prepoznavanje RHCP z 'pravilom desne roke'
Desni palec usmerite v smeri širjenja signala (običajno od podnožja proti vrhu antene). Poglejte naravno krivuljo vaših preostalih štirih prstov:
Če se vrtenje kovinskih listov ujema s smerjo prstov vaše desne roke , je to RHCP.
2. Prepoznavanje LHCP z 'pravilom leve roke'
Podobno iztegnite levo roko s palcem, usmerjenim proti vrhu antene:
Če se vrtenje listov ujema s smerjo vaših prstov na levi roki , je to LHCP.
Opomba inženirja: pomislite na vijak. Če ga vrtenje v smeri urinega kazalca požene noter (zategovanje), se strukturna logika nagiba proti desni strani; če ga potisnete v nasprotni smeri urinega kazalca, je levi.
2. način: Prepoznavanje barvnih kod in oznak proizvajalca
Čeprav v industriji izdelave anten ni absolutnega globalnega obveznega standarda, glavne blagovne znamke (kot so RushFPV, Foxeer, MenaceRC, VAS itd.) običajno sledijo naboru tihih barv in konvencij o poimenovanju.
Preverjanje nalepke: večina visokokakovostnih anten bo imela 'LHCP' ali 'RHCP' natisnjeno neposredno na podstavku, toplotno skrčljivi cevi ali ohišju. To je najbolj zanesljiva metoda.
Barvno razlikovanje:
Rdeča/bela: Mnogi proizvajalci uporabljajo rdeče ali bele lupine za predstavitev RHCP (ker 'R' pomeni desno in je pogosto povezano z rdečo).
Črna/modra: pogosto se uporabljajo za predstavitev LHCP.
Opomba: To ni absolutni standard; vedno najprej preverite embalažo ali priročnik.
Metoda 3: Smer navitja za spiralne antene
Pri spiralnih antenah, ki se običajno uporabljajo za lete na velike razdalje, je identifikacija precej preprosta. Spiralna antena je videti kot žica, navita okoli valja.
Navijanje v smeri urinega kazalca: če gledamo od dna antene proti vrhu, če se žica spiralno vije navzgor v smeri urinega kazalca, je to RHCP.
Navijanje v nasprotni smeri urinega kazalca: Če se žica spiralno vrti navzgor v nasprotni smeri urinega kazalca, je to LHCP.
4. način: Uporaba profesionalnih instrumentov – vektorski analizator omrežij (VNA)
Če ste navdušeni navdušenec ali laboratorijski tehnik, lahko vizualni pregled včasih spodleti zaradi neprozornih ohišij. V tem primeru potrebujete NanoVNA ali vektorski omrežni analizator višjega razreda.
Medtem ko VNA meri predvsem VSWR (razmerje stojnega vala napetosti) in povratno izgubo (S11), lahko polarizacijo določite s primerjalnim testiranjem:
Potrebujete standardno referenčno anteno z znano polarizacijo.
Nastavite preizkušano anteno (AUT) kot sprejemnik in referenčno anteno kot oddajnik.
Upoštevajte parameter ojačanja S21. Če je moč signala bistveno večja kot pri uporabi referenčne antene z nasprotno polarizacijo, lahko potrdite vrsto polarizacije AUT.
Zakaj ne bi smeli mešati LHCP in RHCP na istem polju
Pri letenju z drugimi (Racing) je izbira polarizacije umetnost upravljanja.
Običajno poskrbimo, da nekateri piloti uporabljajo LHCP, drugi pa RHCP. Prednost tega je polarizacijska izolacija . Ker je navzkrižna polarizacijska zavrnitev med LHCP in RHCP zelo močna, bo interferenca med njima znatno zmanjšana, četudi sta dva drona na zelo blizu frekvenci, dokler sta njuni polarizaciji različni. Posledica tega so veliko čistejši video viri za vse.
Opozorilo: če uporabljate digitalni sistem FPV (kot je DJI FPV ali Walksnail), poskrbite, da se anteni Air Unit in Goggle ujemata. Tovarniške nastavitve DJI so običajno LHCP , medtem ko mnogi analogni piloti tradicionalno uporabljajo RHCP.
Povzetek: Kako izbrati pravo anteno za vaš dron
Prepoznavanje LHCP v primerjavi z RHCP je obvezna veščina vsakega pilota FPV. Tukaj je zaključek:
Preverite nalepke in sitotisk: poiščite oznake 'L' ali 'R' na osnovi antene.
Pazi na smer lista: upoštevaj 'pravilo desne roke' za desno roko in obratno.
Usklajenost sistema: Zagotovite, da imata oddajna antena vašega drona in sprejemna antena vaših očal enako polarizacijo.
Prilagajanje okolju: Fly RHCP za samostojne lete (večja združljivost); uporabite upravljanje frekvence/polarizacije za dirke z več piloti.
Kot antenski inženir je moj zadnji nasvet: Nikoli ne ugibajte o polarizaciji samo na podlagi zunanje oblike . S sodobno miniaturizacijo anten (kot so mikrotrakaste antene) postajajo notranje strukture bolj zapletene. Če se navadite označevati svojo opremo, se boste rešili glavobola pri odpravljanju težav s signalom na terenu.
Upamo, da vam bo ta vodnik pomagal optimizirati delovanje signala vašega drona. Če imate globlja tehnična vprašanja glede ojačanja antene (dBi) ali aksialnega razmerja, nas kontaktirajte.
