Search in topic

Защита от помех и наводок.

Сори если тема уже обсуждалась. Прошу поделиться теорией и практикой участников, в первую очередь в аспекте OSD. Кто какие меры реально применяет и каковы результаты. 1. Использование ферритовых колец. Какова физика, от чего в каких диапазонах защищают. 2. Использование экранированных кабелей. Для серв, сенсоров и тд и тп 3. Заземление экранов на модели. Какие правила. 4. Использование витых кабелей. Правильно ли понимаю, что сигналы не симметричные, по сему практического смысла нет. 5. Экранирование элементов. OSD, video Tx, Rx и тд 6. Принципа размещения элементов в модели. Понятно что чем дальше, тем меньше наводок. Что разносить наиболее критично. 7. Увеличение эффективности антенн на модели в различных диапазонах. 8. Симптомы взаимного влияния. Как проявляются на видео, в поведении аппаратуры и исполнительных элементов.

Как Вы правильно заметили, тема обсуждалась неоднократно, поэтому по-хорошему следовало бы послать Вас в поиск… 😃 Но учитывая грамотно сформулированные вопросы, попробую ответить.

1. Кольцо с намотанным на нем проводе является индуктивностью, задерживающей ВЧ наводку. При 3-5 витках кабеля вокруг 10-15 мм кольца ВЧ ферритов (или можно использовать ферритовую муфту), получается фильтр, эффективно работающий в полосе от нескольких мегагерц до ГигаГерц. Такие фильтры стоит ставить после ВЧ передатчика (в сторону камеры) или на кабелях подверженных ВЧ излучению. Кольца/муфты лучше ставить ближе к защищаемым элементам (приемнику РУ, камере и т.п.). Обязательно ставить кольцо/муфту на GPS приемник.
2. Экранировка помогает от перекрестных наводок кабелей, особенно когда силовые цепи (регулятор/двигатель) проходят рядом с низковольтными цепями (сервы, датчики телеметрии, камера и т.п.). Обычно рекомендуется экранировать AV кабели. Для серв часто достаточно витого кабеля.
3. У заземления общие правила. Все экраны и заземляющие провода должны соединяться в одной точке. Обычно это минусовой вывод силового аккумулятора рядом с разъемом его подключения. Разводка силовых цепей ведеться звездой от разъема питания.
4. Витая пара - лучше чем ничего, но хуже чем экранированный кабель. Обычно витые пары достаточны для сервоприводов и большинства кабелей датчиков.
5. Для AV цепей экранирование крайне желательно. Для цепей подходящих к приемнику РУ и GPS желательно использование ферритовых колец/муфт. Для остальных - надо знать характеристики цепей : уровень сигнала, входное/выходное сопротивление.
6. Самым критичным источником помех является ВЧ передатчик. На второрм месте регулятор и двигатель (реже - камера или DC/DC преобразователь). Самымые чувствительные приемники помех: приемник РУ и GPS. Между источниками и этими элементами нужно обеспечить максимальное расстояние (не менее 20-30 сантиметров).
7. Антенну видеопередатчика неплохо бы настроить на измерителе КСВ. Коссвено это можно сделать по минимуму потребляемого тока. Подробности - в соответствующих темах. Антенны приемника РУ нужно распологать в соответсвии с руговодством на приемник. GPS приемник нельзя ставить не горизонтально и желательно не затенять близлежайшими элементами конструкции на угол 90-120 градусов в горизонтальной плоскости.
8. Проявления наводок: 1) Резкое падение дальности РУ ; зависание приемника РУ (ВЧ помехи, наводки по питанию); 2) Недопустимо маленькое кол-во видимых GPS спутников (нормально 7-10) или их полное отсутствие (ВЧ помехи). 3) Помехи на видеоизображении : постоянные; при включении двигателя; при работе сервоприводов (НЧпомехи по питанию или наводки от других кабелей). 4) Дрожание или хаотичная работа серв (обычно ВЧ помехи). 5) Некоректная работа датчиков OSD или автопилота (любые виды помех).

Дополнение:
Помимо ВЧ помех (от которых помогает феррит), часто приходится бороться с НЧ помехами от дивгателя и серв. Для этого используют:

1. Независимое питание силовой, управляющей и видиочастей (2-3 аккумулятора);
2. LC фильтры по питанию (обычно на питание камеры и видеопередатчика). Индуктивность порядка 1-3 мГн (на кольце или стержне) с допустимым током 0.5-1 А и конденсатор 50-500 мкФ (желательно танталовый) - дают эффективный фильтр первого порядка. Можно каскадировать фильтры, обеспечивая 2-3 порядка подавления.
3. DC/DC преобразователи для развязки и стабилизации питания камеры/видеопередатчика.
4. PowerBox-ы для независимого питания приемника РУ.

to baychi
Спасибо за грамотный и развернутый ответ.
Картинка в голове начинает вырисовываться.
Если возможно уточнить.

1. По ферритам.
   Если резумируя: Ставим на кабель GPS возле датчика, на кабель питания приемника (3 канал, от регулятора) возле приемника.
   2 и 3. По максимуму используем экранированные кабеля, все экраны включаем в одной точке. Типа делаем что то типа шины заземления, к которой подключаем все экраны и минус силового ака. Если аков несколько, то все минисы тоже заодим сюдаже.
2. Вот тут смысла не понимаю. Понятно что не хуже. Понимаю если сигнал симметричный и на входе стоит дифф усилитель.
3. Экранирование. Реально на практике применяется или нет? например приемник, OSD, рег закатать в фольгу и заземлить?

И вопрос по дополнениям.
Где ставите и монтируете LC фильтры?

Развязка питания.
Вы рекомендуете питать отдельно Регулятор, Приемник, Передатчик видео и камеру. Отдельным считается либо акк, либо Power box правильно? Какой вариант считать оптимальным? Два акка на борту или больше?

на кабель питания приемника (3 канал, от регулятора) возле приемника.

Я бы рекомендовал ВСЕ кабели к приемнику пропустить через общую ферритову муфту или большое кольцо. Многие регуляторы с импульсным BEC и на своем кабеле имеют ферритовое колечко.

Типа делаем что то типа шины заземления, к которой подключаем все экраны и минус силового ака. Если аков несколько, то все минисы тоже заодим сюдаже.

Главный смысл единой точки - питание: растекание токов звездой. Для экранирования это тоже хорошо, но здесь важнее обеспечить минимальную индуктивность между экраном и точкой заземления. Если экран является частю модуля (например ВЧ передатчик), то дополнительбно экранировать нет смысла, а вот подвод питания лучше делать проводом приличной толщины и минимальной длины.

Вот тут смысла не понимаю. Понятно что не хуже. Понимаю если сигнал симметричный и на входе стоит дифф усилитель.

Когда провод скручен возможны только синфазные наводки, которые менее заметны и проще давятся фильтрами. А когда провода идут произвольно - от наводки возможно образования разности потенциалов. То есть худший вариант - независимые провода; затем - плоский кабель ; далее - витой кабель ; и лучшее - экранированный кабель.

Экранирование. Реально на практике применяется или нет? например приемник, OSD, рег закатать в фольгу и заземлить?

Некоторые используют. Я бы рекомендовал экранирование (за исключением AV кабеля и ВЧ модуля - здесь обязательно), как крайнее средство, когда ничто другое не помогло. BEC экранировать бессмысленно. OSD - обычно бесполезно.

Где ставите и монтируете LC фильтры?

Перед защищаемым элементом. Обычно на кабеле к видеопередатчику.

Вы рекомендуете питать отдельно Регулятор, Приемник, Передатчик видео и камеру. Отдельным считается либо акк, либо Power box правильно? Какой вариант считать оптимальным? Два акка на борту или больше?

Это вопрос чувства меры. 😃 Теоретически - лучше независиое питание. Но это самый тяжелый вариант. DC/DC преобразователь, как правило трудно найти на хороший ток (0.5-1 А для видео и камеры) и удобный диапазон напряжений. Но примеры есть и они здесь недавно обсуждались.
Сам я использую общее питание (один ходовой акк) развязанное пассивными LC фильтрами. Может оно по помехам и хуже, но по удобству и надежности - неплохо.

Собственно сабж в файле.
Набросал схему включения.
Что необходимо подправить.

Телеметрия от Вовы, для простоты не отражено что сервы включаются через модуль OSD/

Пока рисовал, baychi сообщение оставил. Соответственно учесть не успел, сори.

По картинке: вариант неплохой, но несколько неудобный. Все экранированно - значит оперативного доступа нет, колец много (растет вес). От iSensor - кольцо, по моему, не нужно. А вот что за цепи между OSD и камерой и видеопередатчиком - ничем не защищенные?
Вообще: борьба с помехами - это обычно набор методов и средств защиты, которые применяют по мере необходимости. И часто - уникальный набор в каждом конкретном случае. Например бывают сервы практически нечувсвительные к ВЧ помехам. А другие - напротив, обвешивают колцами, завернут в фольгу и экранируют кабель - а они все равно жужжат. 😃
По мере вредности - самые страшные это ВЧ помехи от видео. Они могут намного снизить дальность РУ и Вы поймете это только в воздухе. А наводки на видео по питанию - видны сразу, рано как и неработа GPS или OSD.

Собственно для того и рисовал, что бы услышать рекомендации что лишнее и что следует исправить.

… А вот что за цепи между OSD и камерой и видеопередатчиком - ничем не защищенные?

Это сигнальные кабели, Video In и Video out соответственно, защищены экраном.

Здесь, где-то, это уже писали но я не могу найти.
Какая марка феррита предпочтительнее для колец?

Здесь, где-то, это уже писали но я не могу найти. Какая марка феррита предпочтительнее для колец?

Обсуждалось здесь
rcopen.com/forum/f90/topic178310/17

У меня была проблема с понижающим регулятором Турниги на 8А,макс.15.
Давал помехи на приемник на столько сильные, что тот уходил в файлсэйф,это не смотрия на то, что на конце провода стояло ферритовое колечко.
Пришлось заэкранировать весь регулятор и посадить на “-” батареи.После этого проблема исчезла.Теперь аналогичная проблема:регулятор оборотов БК двигателя фонит на видеопередатчик(при определенных оборотах идут горизонтальные полосы по экрану), видимо тоже придется экранировать и сажать на минус батареи.

видимо тоже придется экранировать и сажать на минус батареи.

Если видео питается от ходовой батареи, то больше поможет LC фильтр перед видеопередатчиком. Если нет - экранирование.