So sánh hiệu suất chuyên sâu của các loại ăng-ten khác nhau dành cho máy bay không người lái đua xe

Trong hệ thống bay của máy bay ngang, hiệu suất của ăng-ten quyết định trực tiếp đến độ ổn định của việc truyền tín hiệu và trải nghiệm bay. Hiện nay, ăng-ten nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh đa hướng chủ đạo, ăng-ten đầu nấm phân cực tròn, ăng-ten phẳng định hướng, trong các chỉ số hiệu suất cốt lõi đều có trọng tâm riêng, sau sự phát triển đa chiều của so sánh chi tiết.

Khả năng phủ sóng tín hiệu: Sự khác biệt cơ bản giữa đa hướng và định hướng

Dựa vào thiết kế cấu trúc độc đáo, ăng-ten FRP đa hướng đạt được vùng phủ sóng 360° không có vùng chết theo hướng ngang và độ rộng chùm tia dọc được duy trì ở khoảng 60°. 

Tính năng phủ sóng này cho phép nó duy trì khả năng thu tín hiệu ổn định trong khoảng cách 100 - 300 mét, bất kể máy bay không người lái đua có chuyển hướng nhanh ở góc nào. Nó đặc biệt phù hợp với các tình huống phức tạp như các nhóm xây dựng đô thị nơi cần bay theo nhiều hướng.

Góc phủ sóng theo chiều ngang của ăng-ten nấm phân cực tròn kém hơn một chút so với ăng-ten FRP đa hướng, khoảng 300°, nhưng chùm tia theo hướng thẳng đứng tập trung hơn, chỉ 45°. Tính năng này cho phép nó giảm hiệu quả nhiễu của tín hiệu phản xạ từ độ cao hoặc mặt đất trong môi trường phức tạp. Mặc dù phạm vi phủ sóng hơi hẹp nhưng nó có những ưu điểm nhất định về khả năng chống nhiễu.

Đạt được hiệu suất và khoảng cách liên lạc: Sự phản ánh trực quan về sự tập trung năng lượng

Mức tăng của ăng-ten FRP đa hướng thường là 5dBi, có thể hỗ trợ liên lạc ổn định trong phạm vi 300 mét trong môi trường mở mà không gặp trở ngại. Cường độ tín hiệu của nó cho thấy xu hướng suy giảm tuyến tính khi khoảng cách tăng lên, khoảng 8dB trên 100 mét. Tốc độ suy giảm này ổn định trong các chuyến bay có khoảng cách trung bình và ngắn.

Độ lợi của ăng-ten nấm phân cực tròn nằm trong khoảng 2 - 4dBi và khoảng cách liên lạc theo lý thuyết là khoảng 200 mét, ngắn hơn một chút so với ăng-ten FRP đa hướng. Tuy nhiên, do khả năng chống nhiễu tuyệt vời nên khoảng cách liên lạc hiệu quả thực tế gần bằng ăng-ten FRP đa hướng và có thể duy trì chất lượng tín hiệu tốt trong môi trường nhiều nhiễu.

Ăng-ten bảng định hướng có lợi thế khuếch đại đáng kể, lên tới 8 - 12dBi. Ở độ cao 500 mét, cường độ tín hiệu của nó cao hơn 15 - 20dB so với ăng-ten đa hướng 5dBi, giúp nó hoạt động tốt trong các chuyến bay đường dài ngoài tầm nhìn và có thể cung cấp hỗ trợ tín hiệu ổn định cho máy bay không người lái đua, nhưng tiền đề là phi công phải điều khiển chính xác hướng ăng-ten.

Độ bền và khả năng thích ứng với môi trường: Khả năng thực tế được xác định bởi vật liệu

Độ bền của ăng-ten FRP đa hướng là vượt trội. Vật liệu FRP mang lại cho nó khả năng chống va đập mạnh, có thể chịu được va chạm với gia tốc 30G. Đồng thời, cấp độ bảo vệ IP65 cho phép nó hoạt động bình thường trong điều kiện thời tiết xấu như mưa, tuyết và trọng lượng 8 - 10g ít ảnh hưởng đến khả năng cơ động của drone đua.

Ăng-ten nấm phân cực tròn sử dụng lớp vỏ nylon PA66 và khả năng chống va đập của nó yếu hơn một chút, chỉ có thể chịu được tác động của gia tốc 20G. Tuy nhiên, trọng lượng nhẹ từ 5 - 7g khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho máy bay không người lái đua hạng nhẹ trong nhà. Tuy nhiên, cấp độ bảo vệ IP54 của nó có hiệu suất trung bình về khả năng chống chịu thời tiết và không phù hợp để sử dụng lâu dài trong môi trường ngoài trời phức tạp.

Ăng-ten bảng định hướng sử dụng thiết kế kết hợp giữa khung sợi carbon và bộ rung kim loại, có khả năng chống va đập trung bình, có thể chịu được va chạm khi tăng tốc 25G. Trọng lượng 10 - 15g cũng có thể chấp nhận được cho gánh nặng của drone đua. Nó có hiệu suất chống thấm nước tuyệt vời, đạt cấp độ IP67, nhưng cấu trúc tương đối mỏng manh và bộ nạp dễ rơi ra khi bị rơi.

Kết hợp các kịch bản áp dụng: Chìa khóa để lựa chọn theo yêu cầu

Đối với các tình huống yêu cầu vùng phủ sóng đa hướng, chẳng hạn như băng qua nhóm tòa nhà đô thị và người mới thực hành, ăng-ten FRP đa hướng là lựa chọn đầu tiên và phạm vi phủ sóng 360° của nó có thể đối phó với nhiều chuyển hướng đột ngột khác nhau.

Đối với các cuộc đua trong nhà và các chuyến bay khoảng cách trung bình ngắn trong môi trường ít nhiễu, ăng-ten hình nấm phân cực tròn sẽ linh hoạt hơn. Trọng lượng nhẹ và khả năng chống nhiễu nhất định cho phép nó đáp ứng nhu cầu của những tình huống như vậy.

Trong các tình huống như đua xe đường dài và bay vòng quanh điểm cố định trong trường mở, ăng-ten bảng định hướng nổi bật với khả năng truyền tín hiệu đường dài và độ lợi cao, có thể hỗ trợ liên lạc ở khoảng cách xa hơn cho máy bay không người lái đua.