Antény

V této kapitole se podíváme na základní typy antén pro přenos videa a jejich vlastnosti. Nejdůležitějším parametrem antény je zisk, který je udáván v decibelech (dBi). Je to logaritmická poměrová veličina. Čím větší je zisk, tím je větší vzdálenost, na kterou můžeme letět. Každé 3dBi prodlouží dosah 1.414krát, tak jako byste zdvojnásobili výkon vysílače. Každých 6dBi zvětší dosah na dvojnásobek. Zisk je úzce spjat s vyzařovací charakteristikou antény. Čím je vetší zisk, tím užší je vyzařovací charakteristika antény, proto je vhodné na koptéru umístit anténu s nízkým ziskem. Na vyzařovací charakteristiku je třeba myslet při výběru umístění a natočení antény na koptéře a přijímači.

Anténa se ziskem 0dBi má vyzařovací charakteristiku ve tvaru koule. Signál se tedy šíří na všechny strany stejně (charakteristika má tvar koule). Taková anténa nelze vyrobit a slouží jako reference pro jednotky dBi.

Běžná všesměrová anténa má zisk mezi 2 – 3 dBi. Vyzařovací charakteristika je podobná donutu. V horizontální rovině září do všech stran, ale ve vertikální nezáří ve směru osy antény. Má tedy zvýšený dosah do dálky, ale pokud budete létat přímo nad sebou, budete mít špatný signál.

Všesměrová anténa s větším ziskem (7dBi) má omezený rozsah ve vertikální rovině a připomíná disk. Můžete tedy letět dvakrát tak daleko, ale nemůžete létat příliš vysoko.

Směrové antény mají oproti všesměrovým omezený rozsah i v rovině horizontální. Můžete letět dále ve směru, kam je směrová anténa namířena, ale nemůžete létat vedle sebe nebo za sebou.


Polarizace

Antény můžeme rozdělit do dvou skupin, a to podle druhu polarizace vyzařovaného signálu. Pro FPV létání se využívají dva různé druhy polarizace.

Lineární polarizace

Nejběžnější anténa s lineární polarizací je dipol anténa, často dodávaná společně s video vysílači a přijímači. Lineárně polarizované vlnění kmitá v jedné rovině. Problém antén s lineární polarizací je ten, že pokud nejsou vysílací a přijímací anténa shodně natočeny, vzniká veliký útlum. Pokud jsou roviny polarizace vůči sobě natočeny o 90°, dochází k útlumu okolo -30dBi.

Kruhová polarizace

Řešením problému útlumu u lineární polarizace, je využití polarizace kruhové, kde k útlumu nedochází. Kruhová polarizace může být směru pravotočivého – RHCP (right handed circular polarization) nebo levotočivého – LHCP (left handed circular polarization), v závislosti na tom, v jakém směru se otáčí. Podle směru polarizace je navržena anténa. Je důležité mít na video vysílači a přijímači antény se stejným směrem kruhové polarizace, protože anténa špatně přijímá signál opačné polarizace. V praxi to má velikou výhodu, protože při odrazu signálu se otáčí směr polarizace. Odražený signál je tedy potlačen a nedochází k rušení videa.

Nejčastěji používané typy antén

Lineární / Dipol / Duck antenna

Jedná se o základní všesměrovou anténu s lineární polarizací a nízkou hodnotou dBi. Je běžně dodávána s video vysílačem nebo přijímačem. Pro její nízkou hmotnost a malé rozměry se tato anténa většinou používá bez plastového krytu na malých koptérách.

Cloverleaf, Omni, Skew-Planar Wheel

Cloverleaf a Skew-Planar Wheel jsou všesměrové antény s kruhovou polarizací a nízkou hodnotou dBi, což z nich dělá ideální antény pro koptéru. Cloverleaf anténa má 3 listy a je používána na video vysílačích. Skew-Planar Wheel anténa má listy 4. Oproti Cloverleaf anténě lépe potlačuje signál opačné polarizace, a proto je vhodnou všesměrovou anténou pro video přijímače, nicméně i na video vysílačích funguje velice dobře. Antény jsou náchylné  na mechanické poškození, proto jsou často v ochranném pouzdře.

Pagoda

Antény typu Pagoda navrhl v roce 2016 Maarten Baert, jedná se o všesměrovou, kruhově polarizovanou anténu a poslední dobou se tento typ antén stal populární díky svojí vyzařovací charakteristice, která je téměř kruhová. Jejich zisk se pohybuje většinou kolem 2dBi. Konstrukce antény je relativně křehká a vyžaduje velmi přesné vzdálenosti mezi jednotlivými deskami.

Helical

Helical anténa je směrová anténa s kruhovou polarizací. Její dBi závisí na její délce. Helical anténa dobře potlačuje signál opačné polarizace. Její nevýhodou je velikost. Anténa je často zpevněna kostrou, která jí chrání před mechanickým poškozením a pomáhá držet tvar antény. Tento typ antény se používá nejčastěji na diverzitních přijímačích spolu s všesměrovou anténou.

Patch

Patch anténa je směrová anténa s vysokým ziskem (často více jak 12dBi) a její charakteristika bývá velmi úzká.  Patch anténa nepotlačuje signál opačné polarizace tak jako helical anténa, nicméně je menší a lehčí. Stejně jako helical anténa se i patch anténa používá na diverzitních přijímačích spolu s všesměrovou anténou.

Další díl