Come il guadagno d'antenna influisce sul range in FPV

Per aumentare la portata del campo di ricezione del sistema radio FPV, ci sono due modi: uno aumentare la potenza del trasmettitore e l'altro è cambiare il guadagno dell'antenna.

L' hobbista RC di solito cerca di evitare di modificare il trasmettitore per aumentare la potenza o utilizzare una alta potenza, perché significherebbe aggiungere altri pesi con relative problematiche. Così che ci resta la seconda opzione ossia aumentare il guadagno dell'antenna. Tuttavia ci sono sempre molti malintesi circa il concetto di guadagno dell'antenna.

Capire il guadagno d'antenna.

Il guadagno o la perdita d'antenna è misurato in decibel (dB), ed è uguale a:

10*log(Pout/Pin)

Ogni aumento di 3dB del guadagno, si raddoppia il range di antenna. Tuttavia, qui è la cosa, in realtà non "doppio" della gamma, ma più come prendere la gamma di direzione e concentrarsi sulla direzione desiderata.

Per rendere più facile da capire, immaginare abbiamo un palloncino e la quantità di aria in essa è come la potenza del sistema (il campo), che è costante. La ragione per cui stiamo ottenendo un range più ampia è perché stiamo "premendo il palloncino" e la forma del pallone è cambiato (l'aumento dell'intensità del segnale radio verso certa direzione). In questo modo noi sacrifichiamo la copertura di qualche direzione per aumentare la campo di un'altra direzione, ma la superficie totale coperta è la stessa.

Anche se il range si riduce quando aumenta il guadagno, possiamo mettere un controller diversità di canale multiplo per mettere più antenne. Questo modo abbiamo più copertura del segnale e il sistema sceglierà l'antenna da utilizzare che ha il segnale più forte.

 Diagramma di radiazione

Questo era una descrizione molto approssimativa di questa idea. La forma attuale della copertura del segnale radio frequenza cambia regolarmente con il guadagno dell'antenna.

Un diagramma di radiazione dell'antenna isotropica ipotetico a 0db.

Questo è un omnidirezionale 3 dB antenna papera di gomma standard.

8dB Patch antenna direzionale



 

Conclusione

Aumentando il guadagno  dell'antenna non si crea magicamente energia extra, ma semplicemente mettere a fuoco la frequenza radio irradiata in uno spazio ristretto, in modo che la copertura del segnale può raggiungere ulteriormente nella direzione desiderata. Ricordate che per guadagnare distanza si perderà sull'angolo effettivo .

Così, quando si sceglie un'antenna, se non sapete bene cosa state facendo, si dovrebbe scegliere un' antenna omnidirezionale con basso dB in modo da coprire il velivolo in tutte le direzioni e non perdere la connettività quando ci si muove. In alternativa, se si utilizza l'antenna ad alto dB, utilizzare più antenne per coprire più spazio associato a un controller di diversità. Guarda il mio post su come la polarizzazione influisce sulle prestazioni di un'antenna.

Sul lato ricevente, si può considerare l'utilizzo di un antenna patch che permette di volare più di una direzione, e si può girare in tondo avendo la massimizzare ricezione. Se hai intenzione di volare intorno a te, un'antenna 3dB omnidirezionale o qualcosa di simile ti permette di volare in tutta sicurezza.