D'r schijnen nogal wat onduidelijkheden te zijn over antenne's en 't gebruik ervan voor FPV vliegen. Ik zal proberen in dit topic wat duidelijkheid te verschaffen over 't één en ander. Belangrijk is om je te realiseren dat antenne's feitelijk niet anders zijn dan reflectoren voor elektromagnetische straling. Je kunt dus prima 't vergelijk maken met een gloeilamp en een reflector, waarbij een gloeilamp zonder reflector een ideaal omnidirectioneel afstraalpatroon te zien geeft, en een gloeilamp voorzien van een reflector een directionele antenne. Uiteraard geldt ook hier de wet van behoud van energie, daarmee kan een antenne dus nooit een 10mW zender omtoveren in een 500mW zender. Maar zal een antenne met gain de elektromagnetische straling anders verdelen dan een antenne zonder gain, echter de netto afgestraalde elektromagnetische straling blijft gelijk.
Omni directionele antenne's
Dit zijn de standaard antenne's die vrijwel overal gebruikt worden, deze antenne's hebben over 't algemeen een gain die laag is (0 - 5dBi) en een afstraalpatroon dat veel lijkt om een donut, waarbij de antenne zelf door 't 'gat' van de donut steekt. Hoe meer gain (in dBi) een omnidirectionele antenne heeft hoe platter de donut en hoe dieper het gat. Dit 'gat' wordt ook wel een 'antenna null' genoemd en geeft feitelijk aan wat er gebeurt als de antenne zo gericht wordt dat de ontvanger zich in 't verlengde van 't gat bevindt, er is dan maximale demping en minimaal signaal.
Voor FPV vliegen is het zaak dat de antenne op de audio/video zender op 't FPV model zo omnidirectioneel mogelijk is en kwa afstraalpatroon zo goed mogelijk de donut benaderd, dit betekent dat de gain zo laag (!) mogelijk moet zijn, een antenne met gain toepassen op 't FPV model is dus geen goed idee. Bij een omnidirectionele antenne die de donut vorm zo goed mogelijk benadert zal bij verandering van de positie van het FPV model ten opzichte van de ontvangst antenne er niet veel verlies van signaal plaatsvinden (b.v. bij rollen, klimmen, etc.), behalve als met 't FPV model dusdanig draait of rolt dat 't gat van de donut in de richting van de ontvangst antenne wijst.
Kortom, kies voor de antenne van de audio/video zender een zo omnidirectioneel mogelijke antenne met zo min mogelijk gain, zodoende heb je optimaal resultaat in wat voor positie je FPV zich bevindt.
Flat patch, Yagi en andere antenne's
Een flat patch of een andere soort antenne met een gain >0 heeft altijd een directioneel karakter, het is netzoiets als een reflector voor een gloeilamp zetten, je bundelt het licht uit de gloeilamp. In het geval van de directionele antenne hebben we 't echter over elektromagnetische straling (een elektromagnetisch veld om precies te zijn) en niet over licht (fotonen).
Een antenne heeft over 't algemeen een gain >0, dus zelfs al zou een flat patch aan de achterkant een gain hebben van 0dBi dan zou deze daar nog een signaal kunnen ontvangen, hij is niet 'doof' aan de achterkant. De bepalende faktor is namelijk niet de antenne, maar de ontvanger die erop aangesloten is. De gevoeligheid daarvan bepaalt of het ontvangen signaal groot genoeg is om een bruikbaar beeld in de videobril te geven.
Een doorsnee audio/video ontvanger op 2.4GHz heeft een gevoeligheid van -80dBm. Dit betekent dat deze signalen tot pakweg -80dB nog kan ontvangen. Stel nu 't volgende scenario:
- Je vliegt achter je patch antenna langs
- Achter je patch antenne is de gain van de antenne 0dBi
- Je gebruikt een 10mW (+10dBm) videozender
- De gevoeligheid van de ontvanger is -80dBm
Als je op enkele meters achter de flat patch langsvliegt dan krijgt de ontvanger iets minder dan +10dBm voor z'n kiezen, de gain van de antenne is namelijk gelijk aan nul (0dBi). Da's duidelijk meer dan -80dBm, de minimale gevoeligheid van de ontvanger, dus je hebt normaal beeld. Verdubbel je nu deze afstand dan dan gaat hier 6dB vanaf (elke verdubbeling van de afstand laat een reductie in signaal zien van 6dB). In dit geval zit je op +4dBm, nog steeds > -80dBm, dus nog steeds beeld.
Bij elke verdubbeling van de afstand snoep je d'r zo 6dB vanaf totdat je op een punt komt dat de demping (in dB) gelijk is aan de gevoeligheid van de ontvanger (-80dBm), nu heb je geen beeld meer. In de praktijk zal je liefst een 6 tot 10dB marge aanhouden, zodat het draaien of rollen van 't FPV model, en dus een verandering van de oriëntatie van de antenne, niet direct resulteert in volledig signaalverlies.
Kortom, een directionele antenna met gain (flat patch, Yagi, helical, etc.) heeft een karakteristiek waarlangs een bepaalde as (vertikaal, horizontaal, circulair) en onder een bepaalde hoek de antenne gain heeft (zie antenna gain pattern grafieken). Omdat een dergelijke antenne ook moet voldoen aan de wet van behoud van energie betekent dit dat hij netto dus ergens anders (onder een andere as c.q. hoek) geen gain kan hebben. Het is dus netzoiets als een reflector plaatsen voor een gloeilampje, de hoeveelheid licht die uitgestraald wordt blijft gelijk, echter deze wordt gebundeld.
Daarmee is hopelijk duidelijk geworden dat een flat patch of andere antenne met gain de beste resultaten geeft daar waar de antenne gain geeft, je krijgt nu een toename te zien in je bruikbare vliegbereik doordat er meer signaal op de ontvanger binnenkomt. Echter vlieg je naast of achter deze gebieden met gain dan heb je nog steeds signaal, alleen zal daar veel meer demping optreden omdat de gain in de gebieden lager is, of zelfs gelijk aan nul.
Omnidirectional antenna - Wikipedia, the free encyclopedia
Directional antenna - Wikipedia, the free encyclopedia
Antenna gain - Wikipedia, the free encyclopedia
Met vriendelijke groet,
Sander Sassen
ImmersionRC - Real Virtuality
Omni directionele antenne's
Dit zijn de standaard antenne's die vrijwel overal gebruikt worden, deze antenne's hebben over 't algemeen een gain die laag is (0 - 5dBi) en een afstraalpatroon dat veel lijkt om een donut, waarbij de antenne zelf door 't 'gat' van de donut steekt. Hoe meer gain (in dBi) een omnidirectionele antenne heeft hoe platter de donut en hoe dieper het gat. Dit 'gat' wordt ook wel een 'antenna null' genoemd en geeft feitelijk aan wat er gebeurt als de antenne zo gericht wordt dat de ontvanger zich in 't verlengde van 't gat bevindt, er is dan maximale demping en minimaal signaal.
Voor FPV vliegen is het zaak dat de antenne op de audio/video zender op 't FPV model zo omnidirectioneel mogelijk is en kwa afstraalpatroon zo goed mogelijk de donut benaderd, dit betekent dat de gain zo laag (!) mogelijk moet zijn, een antenne met gain toepassen op 't FPV model is dus geen goed idee. Bij een omnidirectionele antenne die de donut vorm zo goed mogelijk benadert zal bij verandering van de positie van het FPV model ten opzichte van de ontvangst antenne er niet veel verlies van signaal plaatsvinden (b.v. bij rollen, klimmen, etc.), behalve als met 't FPV model dusdanig draait of rolt dat 't gat van de donut in de richting van de ontvangst antenne wijst.
Kortom, kies voor de antenne van de audio/video zender een zo omnidirectioneel mogelijke antenne met zo min mogelijk gain, zodoende heb je optimaal resultaat in wat voor positie je FPV zich bevindt.
Flat patch, Yagi en andere antenne's
Een flat patch of een andere soort antenne met een gain >0 heeft altijd een directioneel karakter, het is netzoiets als een reflector voor een gloeilamp zetten, je bundelt het licht uit de gloeilamp. In het geval van de directionele antenne hebben we 't echter over elektromagnetische straling (een elektromagnetisch veld om precies te zijn) en niet over licht (fotonen).
Een antenne heeft over 't algemeen een gain >0, dus zelfs al zou een flat patch aan de achterkant een gain hebben van 0dBi dan zou deze daar nog een signaal kunnen ontvangen, hij is niet 'doof' aan de achterkant. De bepalende faktor is namelijk niet de antenne, maar de ontvanger die erop aangesloten is. De gevoeligheid daarvan bepaalt of het ontvangen signaal groot genoeg is om een bruikbaar beeld in de videobril te geven.
Een doorsnee audio/video ontvanger op 2.4GHz heeft een gevoeligheid van -80dBm. Dit betekent dat deze signalen tot pakweg -80dB nog kan ontvangen. Stel nu 't volgende scenario:
- Je vliegt achter je patch antenna langs
- Achter je patch antenne is de gain van de antenne 0dBi
- Je gebruikt een 10mW (+10dBm) videozender
- De gevoeligheid van de ontvanger is -80dBm
Als je op enkele meters achter de flat patch langsvliegt dan krijgt de ontvanger iets minder dan +10dBm voor z'n kiezen, de gain van de antenne is namelijk gelijk aan nul (0dBi). Da's duidelijk meer dan -80dBm, de minimale gevoeligheid van de ontvanger, dus je hebt normaal beeld. Verdubbel je nu deze afstand dan dan gaat hier 6dB vanaf (elke verdubbeling van de afstand laat een reductie in signaal zien van 6dB). In dit geval zit je op +4dBm, nog steeds > -80dBm, dus nog steeds beeld.
Bij elke verdubbeling van de afstand snoep je d'r zo 6dB vanaf totdat je op een punt komt dat de demping (in dB) gelijk is aan de gevoeligheid van de ontvanger (-80dBm), nu heb je geen beeld meer. In de praktijk zal je liefst een 6 tot 10dB marge aanhouden, zodat het draaien of rollen van 't FPV model, en dus een verandering van de oriëntatie van de antenne, niet direct resulteert in volledig signaalverlies.
Kortom, een directionele antenna met gain (flat patch, Yagi, helical, etc.) heeft een karakteristiek waarlangs een bepaalde as (vertikaal, horizontaal, circulair) en onder een bepaalde hoek de antenne gain heeft (zie antenna gain pattern grafieken). Omdat een dergelijke antenne ook moet voldoen aan de wet van behoud van energie betekent dit dat hij netto dus ergens anders (onder een andere as c.q. hoek) geen gain kan hebben. Het is dus netzoiets als een reflector plaatsen voor een gloeilampje, de hoeveelheid licht die uitgestraald wordt blijft gelijk, echter deze wordt gebundeld.
Daarmee is hopelijk duidelijk geworden dat een flat patch of andere antenne met gain de beste resultaten geeft daar waar de antenne gain geeft, je krijgt nu een toename te zien in je bruikbare vliegbereik doordat er meer signaal op de ontvanger binnenkomt. Echter vlieg je naast of achter deze gebieden met gain dan heb je nog steeds signaal, alleen zal daar veel meer demping optreden omdat de gain in de gebieden lager is, of zelfs gelijk aan nul.
Omnidirectional antenna - Wikipedia, the free encyclopedia
Directional antenna - Wikipedia, the free encyclopedia
Antenna gain - Wikipedia, the free encyclopedia
Met vriendelijke groet,
Sander Sassen
ImmersionRC - Real Virtuality
roost:
.
