Antenna polarizzata lineare o circolare per FPV

L’antenna influisce direttamente sul range FPV. Ci sono state discussioni su quale tipo di antenna e quanto guadagno dovrebbe essere utilizzato per multicopter con FPV, quindi stiamo andando ad esplorare i tipi di antenna, la differenza tra loro ed i pro e contro di queste opzioni.

Antenna a quadrifoglio
Antenna a quadrifoglio

Guarda il anche mio post su come il guadagno di un’antenna influisce sul range.

Tipi comuni di Antenna

Il dipolo –Questa è l’antenna a cui si confronta tutte le altre. Questa in genere è l’antenna che viene fornita con la maggior parte dei trasmettitori.

stick

Skew-Planar Wheel : questa antenna è polarizzata circolarmente e ha eccellenti capacità di reiezione del multipath. Questa antenna viene utilizzata per volare con un forte vantaggio, la resistenza aerodinamica bassissima. Generalmente considerata come antenna di ricezione, funziona bene anche come antenna di trasmissione.

Skew planar wheel
Skew planar wheel

The Cloverleaf -o “il quadrifoglio” è un miglioramento della Skew-Planar Wheel ideata principalmente per un trasmettitore. È più grande quindi con maggiore impatto aerodinamico. Può essere accoppiata con una Skew-Planar Wheel per ottenere un lungo raggio o una migliore penetrazione degli ostacoli.

The Cloverleaf
The Cloverleaf

Tipi di polarizzazione

Polarizzazione significa che il modo in cui il segnale radio viaggia nello spazio, è correlata alle prestazioni del vostro sistema radio. Ci sono 2 tipi di polarizzazione: lineare e circolare.

Polarizzazione lineare

Un’antenna normale utilizza la polarizzazione lineare, come la maggior parte delle antenne stick originali. In sostanza il segnale polarizzato lineare oscilla orizzontalmente o verticalmente in un piano durante il suo tragitto.

0001800_quad_band_cellular_duck_antenna_sma_600

Questo tipo è influenzato dall’allineamento dell’antenna. Quando l’antenna ricevente è collocata e allineata come quella trasmittente, il segnale viene trasmesso con la massima efficacia. Ma se si gira un’antenna di 90 gradi, si otterrà solo una piccola area di sovrapposizione (un angolo di polarizzazione 90 gradi) e la potenza del segnale peggiora moltissimo (30 dB di perdita). Questo è denominato polarizzazione a croce .

Siccome il nostro aereo si muove costantemente, quando è inclinato verso sinistra, si ha un angolo di polarizzazione più grande con la conseguenza di una riduzione della potenza del segnale. Per risolvere questo problema, abbiamo la polarizzazione circolare.

Polarizzazione verticale
Polarizzazione verticale
Polarizzazione orizzontale
Polarizzazione orizzontale

Polarizzazione circolare

In questo tipo di polarizzazione, trasmettiamo il segnale su entrambi i piani, orizzontale e verticale con spostamento di fase di 90 gradi, quindi, invece di avere un segnale sinusoidale, ora abbiamo un segnale corkscrew (cavatappi).

The Cloverleaf
The Cloverleaf

Comunque conta anche il senso di rotazione. Per esempio se abbiamo un’antenna trasmettitore polarizzata destra e l’antenna ricevente è polarizzata sinistra, il risultato sarebbe in un segnale con attenuazione di 30 dB (polarizzazione cross ) p51

Pro e contro di entrambi polarizzazione

Una la buona ragione per l’utilizzo di antenne a polarizzazione circolare è per ridurre l’interferenza multipath.

L’interferenza multipath è il motivo più comune per la riduzione della qualità video. Succede quando il segnale viene riflesso da qualcosa e diventa distorto o potrebbe cambiare la sua polarizzazione. Sia il segnale riflesso che il segnali di buono (diretto) vengono ricevuti e potrebbero causare una brutta immagine. La distorsione potrebbe causare un cambiamento di colore, grandi barre, rimescolamenti dell’immagine anche drop-out.

Le cause del multipath potrebbero essere la posizione dell’antenna, o gli ostacoli o gli oggetti nell’ambiente di volo, quindi non ci sono modi per prevenirlo.

VideoCrypt-signal

La polarizzazione lineare è più comune a causa della sua semplicità. Le antenne tendono ad essere più piccole, meno costose e più facili da costruire. È in grado di avere una portata maggiore rispetto a polarizzazione circolare, ma è più suscettibile a percorsi multipli (multipath).

Con la polarizzazione circolare non solo si ha il vantaggio sull’interferenza multipath ma non si perde anche la sua polarizzazione quando si gira sul piano roll.

Ecco alcuni consigli su quale tipo di antenna utilizzare in relazione ad ambiente di volo e modo di volo.

Quando utilizzare la polarizzazione circolare

  • il ricevitore si trova vicino a grandi ostacoli come alberi o edifici (30 metri circa)
  • acrobazie volanti (cambiando costantemente la posizione del piano)
  • volo a bassa quota
  • volando a una quota molto alta (è necessario un’antenna direzionale)

Quando utilizzare la polarizzazione lineare

  • volo in campo aperto senza ostacoli
  • volo molto stabile, no roll , no pitch
  • volare a lunga distanza
  • stare sulla cima di una collina o altura
  • non si ha uno spazio per una grande antenna

Conclusione

L’antenna polarizzata tende ad essere molto costosa e non è neanche molto semplice da realizzare. Quindi cercherò di scrivere un post su questo.

Un commento su “Antenna polarizzata lineare o circolare per FPV”

  1. Buongiorno, leggendo questo articolo ho riscontrato inesattezze sulla attenuazione del segnale in cross polarizzazzione, che non subisce una attenuazione di 30 dB, ma subisce una attenuazzione in funzione del lobo di irradiazione dell’antenna e dell’angolo di questo con il segnale in polarizzazzione invertita. Di solito l’attenuazzione di un segnale, ricevuto con una antenna Yagi con apertura di 50° in piano orizzontale, se ricevesse un segnale polarizzato verticale, sarebbe circa 18 dB.
    Su alcuni tipi di antenne l’attenuazzione per polarità inversa è anche minore di 10dB.
    Saluti.
    Sebastiano

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.