Видеосистема для авиамоделей

olegskr

Всем здравствуйте. По жизни занимаюсь разработкой аппаратуры к системам безопасности в том числе и системами беспроводного видео наблюдения и уже давно. Мечта детства - радиоуправляемая модель самолета. Сейчас такой возраст, когда можно (возможно ?) эту мечту осуществить. Поставить на самолет пару камер и через очки наслаждаться хотя бы полетом ( о посадке через очки и не мечтаю - это высший пилотаж). Сначала надо модель подобрать и купить, для начала. Но решил прежде всего сделать аппаратуру передачи с установленных видеокамер (или видеокамеры) изображения на видео очки. Поскольку занимаюсь беспроводной передачей видео изображения от удаленных видеокамер на пост наблюдения на частотах 2400 МГц, то решил сделать и соответствующую аппаратуру для будущей авиамодели. В связи с этим хочу попросить у опытных авиамоделистов советов и консультаций по данному вопросу (а их много).

  1. Почему многих не устраивает диапазон 2400 МГц и многие работают в диапазоне 1200 или 5800 МГц? Если аппаратура управления самолетом работает не в диапазоне 2400 МГц, то передача видео в диапазоне 2400 МГц как бы и хорошо.
  2. По дальности связи. Я попробовал согласовать маленькую антенну (нашел из нескольких ) и получил неплохие результаты КСВ <1,2; противовес размером 45 Х 45 ММ, при установки вертикально антенной вниз - получается диаграмма направленности излучения похожая на полусферу (думаю, что так и надо) направленную на землю. КНД примерно равно 1,5 или 2 как у всех типов этих антенн.
  3. Приемник у меня с чувствительностью не хуже - 88 дБм. При запасе сигнала в радиолинии на уровне + 15 дБ, направленной приемной антенне на уровне + 17 дБ - дальность связи (как бы гарантированная) не хуже 4000 - 5000 метров.
  4. Передатчик диапазона 2400 МГц, + 20 дБм. Пока сделал передатчики с двумя питающими напряжениями: 6 В (от 5 до 7 В) и 12 В ( от 9 до 14 В).
    Передатчики имеют выходной разъем для подключения антенного кабеля с антенной, выход + 12 В на видеокамеру.
  5. Сделал двухканальный приемник видеосигнала с возможностью приема сигналов на разнесенные антенны - лучшая устойчивость радиосвязи и лучшая возможность комбинации приемных антенн по КНД.
    Не знаю, запускать все это в производство или нет - возможно многие из Вас уже все “на корню” забракуют. Если так, то дайте, пожалуйста, аргументированную критику.
baychi
olegskr:

Не знаю, запускать все это в производство или нет - возможно многие из Вас уже все “на корню” забракуют.

На 2.4 ГГц забракуют однозначно. Видео в этом диапазоне неприемлимо 1) В городах и рядом с крупными населенными пунктами 2) В компании, так как если даже Ваша аппа не на 2.4, то у большинства авиамоделистов это так.
Вот если-б Вы сделали тоже самое на 1.2 или 5.8 ГГц - было бы любопытно.
И еще передатчик с 100 мВт мощностью слабоват. Большинство здесь используют 0.5-1.5 Втники.

olegskr:

При запасе сигнала в радиолинии на уровне + 15 дБ, направленной приемной антенне на уровне + 17 дБ - дальность связи (как бы гарантированная) не хуже 4000 - 5000 метров.

ДН направленной антенны с 17 дБ не позволяют использовать ее без следящей станции.
И еще по антеннам рекомендую сразу ставить антенны с круговой поляризацией - картинка на порядок стабильней, даже чем у пары с диверсити но линейно поляризованных.

Панкратов_Сергей
olegskr:

Не знаю, запускать все это в производство или нет - возможно многие из Вас уже все “на корню” забракуют.

Все покупается исходя из отношения цена / характеристики ( качество).
Вы характеристики и привели, хотя уже сразу Вам недостатки сказали ( диапазон, мощность ). Но без цены - разговор смысла не будет иметь.
К тому же на 2,4 практически все производители строят свои системы на готовых покупных модулях, Вы вряд ли предложите другое решение - потому попасть на этот рынок будет очень сложно.

olegskr
baychi:

Вот если-б Вы сделали тоже самое на 1.2 или 5.8 ГГц - было бы любопытно. И еще передатчик с 100 мВт мощностью слабоват. Большинство здесь используют 0.5-1.5 Втники.

1,2 ГГц - вот как то не разрешены и тем более свыше 10 мВт. Если делать самому себе, это еще как то, но если все выставлять на сайт и в Прайс - лист - это уже критично. 5,8 - вот пока не дошел до этого диапазона, там все более критично, чем на 2400 МГц. 100 мВт - слабоват - это относительно. А более 100 мВт - увы, запрещено.

baychi:

На 2.4 ГГц забракуют однозначно. Видео в этом диапазоне неприемлимо 1) В городах и рядом с крупными населенными пунктами 2) В компании, так как если даже Ваша аппа не на 2.4, то у большинства авиамоделистов это так.
Вот если-б Вы сделали тоже самое на 1.2 или 5.8 ГГц - было бы любопытно.
И еще передатчик с 100 мВт мощностью слабоват. Большинство здесь используют 0.5-1.5 Втники.

Слежение - это ДА!! Но такая аппаратура стоит несколько дороже. Я предполагал, что один человек визуально управляет, а второй наслаждается полетом через видео очки, а потом меняются местами.

ДН направленной антенны с 17 дБ не позволяют использовать ее без следящей станции.
И еще по антеннам рекомендую сразу ставить антенны с круговой поляризацией - картинка на порядок стабильней, даже чем у пары с диверсити но линейно поляризованных.

baychi:

ДН направленной антенны с 17 дБ не позволяют использовать ее без следящей станции. И еще по антеннам рекомендую сразу ставить антенны с круговой поляризацией - картинка на порядок стабильней, даже чем у пары с диверсити но линейно поляризованных.

Да, аппаратура слежения - это хорошо, но стоимость ее … Я предполагал, что один управляет, а второй смотрит и потом меняются.

Панкратов_Сергей
olegskr:

Если делать самому себе, это еще как то, но если все выставлять на сайт и в Прайс - лист - это уже критично.

Понятно, что для себя или массово на рынок - это разница. Я к примеру - для себя делаю на 4 Ггц, по причине чрезвычайно доступных конверторов с Тш 15 град.
Мощностью можно будет обойтись небольшой, соответственно и габариты небольшие.
Так по цене что скажите?

scooter-practic

С такими чесными понятиями в моделизме нечего делать. Да и кетайцы тут всё захватили. Если не сможете сделать мощнее и лучше - то время потратите.

olegskr
Панкратов_Сергей:

Все покупается исходя из отношения цена / характеристики ( качество). Вы характеристики и привели, хотя уже сразу Вам недостатки сказали ( диапазон, мощность ). Но без цены - разговор смысла не будет иметь. К тому же на 2,4 практически все производители строят свои системы на готовых покупных модулях, Вы вряд ли предложите другое решение - потому попасть на этот рынок будет очень сложно.

По поводу ПРЕДЛОЖИТЬ - это как сказать, все что то делают, у кого то лучше, у кого то хуже. Не в этом дело.
Пока у меня получились:

  1. Передатчики с габаритами 67 Х 38 мм, ориентировочный вес порядка 70 - 80 гр, встроенные DC-DC преобразователи, 8 каналов.
  2. Согласовал антенну с вертикальным габаритом 65 мм, КСВ < 1.3. , противовесом в виде площадки 45 Х 45 мм. (40 Х 40 мм)
    То, что это все работает - это работает в моих системах с 220 В для систем беспроводного видео наблюдения и не один год.
    Если антенны ставить на крыльях самолета, то где располагаются передатчики? (должны располагаться). От этого будет зависеть длинна соединительного кабеля между антенной и передатчиком. Это так же вес.
    Меньшие габариты передатчика можно сделать, но тогда его питание будет фиксировано на уровне 3,3 В - а где его взять? 3,0 - выходная мощность меньше, 3,6 - сгорит. И где тогда брать питание + 12 В на видеокамеру? По этому в плате и стоят DC-DC преобразователи и обеспечивают питание на видеокамеру. А лишние батареи или аккумуляторы - лишний вес.
    А если ставить на этих частотах на приеме круговые антенны - то у них КНД всего 2 и не более. А если ставить антенны круговые антенны с КНД = 15, например, то диаграммы передающей антенны передатчика не будет совпадать с диаграммой приемной антенны, если только ее не наклонять и ее “блин” должен “захватывать” диаграмму передающей антенны. В этом случае при запасе в радиолинии + 15 дБ максимальная дальность может составить не более 3000 метров. Хотя запас сигнала в радиолинии + 15 дБ дает увеличение расстояния до 3 раз с уменьшением запаса с + 15 до + 5 дБ. Но и в этом случае круговую антенну надо будет чуть - чуть направлять.
baychi
olegskr:

Передатчики с габаритами 67 Х 38 мм, ориентировочный вес порядка 70 - 80 гр,

100 мВт -ный передатчик, 70-80 грамм!? Вы порядком не ошиблись? Здесь у большинства передатчики весом от 15 до 30 гр. И то некотрым много кажется. 😃

olegskr:

то где располагаются передатчики? (должны располагаться). От этого будет зависеть длинна соединительного кабеля между антенной и передатчиком.

Кабель, как правило никто не использует. Антенна прикручивается непосредственно на передатчик.

olegskr
scooter-practic:

С такими чесными понятиями в моделизме нечего делать. Да и кетайцы тут всё захватили. Если не сможете сделать мощнее и лучше - то время потратите.

Понятие “мощнее и лучше” - как то вот… не очень вяжутся между собой. Мощнее - можно - но на сколько это надо - это лишнее потребление, лишний вес. Лучше - в чем? габаритно-весовых показателях - это можно. На счет потраченного времени - ну не знаю, у меня передатчики и приемники все работают с 220 В питание, ну появятся с 12 В питанием, по работе пригодятся.

baychi
olegskr:

А если ставить на этих частотах на приеме круговые антенны - то у них КНД всего 2 и не более

Олег, если Вы хотите играть по здешним правилам, то еще раз приведу типичный современный комплект для FPV:

  1. Передатчик на 0.9, 1.2 или 5.8 ГГц с мощностью 500 - 1500 мВт. Вес модуля 15-30 грамм. Питание 12 В (реже 5 В).
  2. Всенаправленная антенна с круговой поляризацией (например Клевер) или с линейной (диполь) на модели.
  3. На земле приемник с чувствительностью порядка -80 дБм (для 1.2 ГГц) с всенаправленной антенной (Клевер, диполь) для полетов вокруг себя или направленной соответствующей поляризации (Хеликс, патч, яги) для полетов вдаль. Иногда используется два приемника с диверсити переключалкой или следящая станция. КУ направленных антенн - от 6 до 15 дБ.
  4. Обеспечиваются устойчивые дальности: 4-8 км на всенаправленных антеннах и 15-20 км с направленными.
  5. Цена передатчика от 40 до 100$. Приемника - 50$; Антенны часто самодельные или с ценами от 10 до 100$.

Чем Вы можете нас заинтересовать?

olegskr
baychi:

100 мВт -ный передатчик, 70-80 грамм!? Вы порядком не ошиблись? Здесь у большинства передатчики весом от 15 до 30 гр. И то некотрым много кажется.

Да, Вы правы. Сходил и взвесил все основные комплектующие - вес передатчика будет приблизительно 22 - 27 грамм. Вес антенны с противовесом будет примерно 15 гр.

baychi:

Кабель, как правило никто не использует. Антенна прикручивается непосредственно на передатчик.

Глубоко сомневаюсь, что у такой антенны КСВ приличное, а не 3-4 и более.

baychi:

Чем Вы можете нас заинтересовать?

Практически получается - ни чем! Если играть по правилам - то ни чем. Сделаю приемник и передатчик так как хочется (ну для работы пригодится) : 100 мВт ( в среднем 150 мВт), диапазон 2400, 8 выбираемых каналов, питание + 12 В, ориентировочный вес порядка 25 гр. Круговая антенна (внешняя) к передатчику с противовесом и с КСВ < 1,3, вес антенны не более 15 гр.
Приемник + 12 В, чувствительность не хуже - 88 дБм, частотный диапазон 2400 МГц, 8 каналов.
Вот и все в первом приближении. Там найду кого-нибудь, поставим на модель и попробуем.
Перебрал множество антенн к таким передатчикам, перемерил их КСВ - все очень и очень нехорошо. А тем более если антенну вешать прямо на передатчик (пусть и угловую антенну), то сразу же возникает вопрос о ее диаграмме - противовеса практически нет, или какой то есть, но асимметричный. По этому убежден, что антенна на самолете должна быть направлена (ее штырь) вниз и она должна иметь противовес. Тогда все будет работать как надо и расчеты будут работать. Можно к передатчику и проводок прилепить по выходу, увеличивать мощность передатчика и добиваться какой то дальности. У меня лежат 400; 700 мВт - ные передатчики диапазона 1200 МГц, и даже 3 Ватный есть один комплект на 1200 МГц. Но все это НЕЛЬЗЯ!!! и тем более налаживать их производство. Чту законы!

baychi
olegskr:

Глубоко сомневаюсь, что у такой антенны КСВ приличное, а не 3-4 и более.

Вы ошибаетесь. Если хотите обсудить здешние антеннки, добро пожаловать в тему rcopen.com/forum/f90/topic142729.
А если по сути, то большинство FPV шников волнует не КСВ антенны, а дальность видеолинка и стабильность картинки.

Так что Вы можете нам предложить лучшего или дешевого, кроме помошника управляющего наземной антенной? 😃

olegskr
baychi:

волнует не КСВ антенны

Не знаю, я антеннами не занимаюсь… а на счет КСВ (как в школе учили, возможно и не правильно) - если КСВ = 2 - Вы теряете 10 % мощности передатчика, если КСВ = 3 - Вы теряете 20 % мощности передатчика, если КСВ = 4 - Вы теряете 30% мощности передатчика. И при этом часть волны (мощности) возвращается в передатчик, передатчик начинает работать не в своем расчетном режиме, лишнее нагревание передатчика (выходного каскада) и в некоторых случаях передатчик просто может выйти из строя. Но это так меня давно учили, может сейчас что то по иному. А дальность и обеспечивается расчетными характеристиками в которых все как бы учитывается. Ну да ладно…

F_R
baychi:

А если по сути, то большинство FPV шников волнует не КСВ антенны, а дальность видеолинка и стабильность картинки.

+1000 😃

Timofey
baychi:

А если по сути, то большинство FPV шников волнует не КСВ антенны, а дальность видеолинка и стабильность картинки.

Вот полностью согласен, свою первую видеоаппаратуру только жду из Китая. И если честно КСВ и т.п. термины широко использующиеся тут для меня пока, к сожалению, загадка.

freefly
Timofey:

КСВ и т.п. термины широко использующиеся тут для меня пока, к сожалению, загадка.

baychi:

добро пожаловать в тему rcopen.com/forum/f90/topic142729 .

На самом деле, очень познавательная и увлекательная тема 😃

blade
olegskr:

может сейчас что то по иному

Сейчас-всё действительно несколько по- иному…
Элементная база такой рывок вперёд совершила, что там, где раньше было целая плата УМ, сейчас ставится одна микросхема, причём с встроенными полосовыми фильтрами- и битте, при подаче на вход 10 мВт- на выходе целый ватт…
Вы можете почитать здешний форум- практически все поднятые Вами вопросы давно и подробно освещены…
2, 4 Ггц- никто не применяет- несовместимо с аппаратурой управления. Вообще, лучше применять 900, или 1300 мГц- чтобы меньше было гармоник, кратных опять же- 2,4.
5, 8- пока область малоисследованная.
По поводу дальности- в основном, если стоит такая задача, она решается двумя способами- поднятием мощности передатчика и- установкой следящей патч- антенны.
Оптимизацией согласования антенн занимаются считанные единицы: надо иметь оборудование и знания в этой области.
Если Вы, создавая этот пост, рассчитывали заинтересовать своим проектом здешних обитателей- 😢
Переплюнуть китайцев по ассортименту и цене- нереально.

baychi
olegskr:

100 мВт

olegskr:

Чту законы!

100 мВт на 2.4 ГГц в России только в помещениях разрешено. На улице - максиммум 10 мВт. Так что все равно - нарушаете. 😃

olegskr:

Приемник + 12 В, чувствительность не хуже - 88 дБм

Что за приемник? На 1.2 есть такие?