обзор бустеров 2.4
Есть несколько соображений относительно реальной выходной мощности всевозможных бустеров, в том числе и для бустеров 2,4 GHz. Элементарные расчеты. Если выходной каскад усилителя бустера питается напряжением 5 Вольт, то по простым оценкам максимальная выходная мощность составит 0,5 Вт. Выходная мощность P= V(в квадрате)/R (сопротивление). В нашем случае 5 Вольт х5 Вольт делить на волновое сопротивление полуволнового диполя (50-60 ом) это равно примерно 0,5 Вт. Это и есть максимальная выходная мощность. Откуда берутся , например 2 Вт выходной мощности при 5 Вольт питания непонятно.
А как же портативные радиостанции с питанием 7,5 вольта и мощностью 5 ватт. Причём ладно, баофенги и иже с ними, есть и серьёзные марки с такими параметрами.
(есть серьёзные марки с такими параметрами) А есть и параметрами даже 8 Вт выходной мощности. Вот и странно. Кто больше? Кому придет в голову, только отчаянному радиолюбителю, убедиться на практике, что король не голый?
В книге Г. Миля “Электронное дистанционное управление моделями” пример: для увеличения дальности действия в 2 раза мощность передатчика должна быть увеличена в 16 раз! Поэтому считаю, что на практике можно проверить только в абсолютно одинаковых условиях распространения сигнала и т.д.
Есть такое явление, как резонанс. Кстати большинство ВЧ модулей в наших модельках питается 3,3 вольта. То есть, по вашей теории, мощность у них будет не более 0,5 вт при 100% кпд.
Замерял на своем бустере приборчиком с хобота в импульсном режиме. 1300мвт… РПитание усилителя 12 вольт.
Мощность = напряжение х ток. При напряжени 12 вольт и мощности 1 вт ток будет один… принапряжении 3.3 вольта и мощности 1 вт ток будет больше. Другое дело что при высоком напряжении получить бОльшую мощность проще. Но в бустерах стоят промышленные модули где все эти проблемы решены давнвм давно.
Еще вероятно что там может стояить и повышающая дисишка которая расчитана на импульсную работу. Таранис например шлет пачки 50 раз в секунду. Длина пачки около 2 мс. Тут справится любая повышайка.
Хотя в грамотном устройстве за счет резонансов в антене само происходит повышение напряжения. Давай больше ток только.
А 50 ом антены это не 50 ом резистора… это волновое сопротивление. Для тестера например обычный диполь вообще разомкнутая система.
Относительно того, что может использоваться повышающий импульсный преобразователь для питания выходного усилителя бустера на 2,4 ГГЦ напряжением , например 12 Вольт и т.д. согласен. Тогда все как то объяснимо.
Что касается тестера который измеряет сопротивление на постоянном токе обычный диполь разомкнутая система, а для высокочастотного (генератора) увы, далеко не так, и волновое сопротивление это и есть сопротивление излучения настроенной антенны или как то так. Наверно не стоит углублятся, поскольку даже из всеобъемлющей теории распространения электромагнитных волн (Максвела) тем не менее простой закон Ома еще никто не смог вывести. Было так.
Скважность пакетов - колебаний импульсов излучаемой мощности оценил на примере Futaba 8FG. Что с усилителем, что без усилителя заметны колебания светодиод-тестера, но с видимой частотой, что то порядка 30-50 Гц. Визуально скважность состаляла процентов под 80 %. Конечно, если подключить к светодиоду- тестеру осцилограф, можно было бы оценить более точно. Визуально скважность довольно высокая.
Полагаю работает и маркетинг. Когда вместо выходной мощности указывают потребляемую, как на пылесосах, например. и т.д.
При 3,3 Вольт максимальная выходная можность о моим оценкам 0,2 Вт, а реально 0,1 Вт. Если напряжение питания выходного каскада то же 3,3 Вольт.
В антене резонансы …на выходе … точнее на самом штыре антены. Там напряженность поля может быть куда более 50 вольт. Неонка горит ? Для справки…неонка зажигается от 60 вольт. Тоесть антена возле котрой горит неонка - у нее напряженность поля более 60 вольт… От сюда и мощность. Транзисторы дохнут без нагрузки ? Правильно - из за резонансов без нагрузки на транзюке может быть поболее 200 вольт при питании 3.3 …
Сама антена и настроенный в резонанс выходной каскад является аналогом повышеющего DC-DC
Кстати большинство ВЧ модулей в наших модельках питается 3,3 вольта. То есть, по вашей теории, мощность у них будет не более 0,5 вт при 100% кпд.
Так вроде все ВЧ модули (2,4) вообще не более 100 мВт! Не?
у меня 130 на таранисе Plus версии.
Так вот чтобы получить высокую напряженность поля в столь малых размерах модуля , фирмы тратили в свое время миллионы баксов на исследования. Все вспоминаем первые мобильники , сначала внешние антены были , потом исчезли внутрь корпуса , теперь вообще на плате они .
Так вот в домашних условиях на этих частотах получить высокую напряженность поля (мощность) при малом питающем напряжении практически не возможно , а на частотах выше 3 ггц не возможно вообще. По этой причине в подавляющем большинстве радиолюбительских схема оконечник питают высоким (12 в и более) напряжением… . И еще более простой способ получить большую выходную мощу без бубна - поднять напрягу его до нескольких киловольт , если стоит задача сделать очень мощный передатчик. Самый простой , мощный , практически не требующий отладки передатчик делался на мощной лампе с анодным напряжением порядка 3 киловольта через повышающий трансформатор…
При 3,3 Вольт максимальная выходная можность о моим оценкам 0,2 Вт, а реально 0,1 Вт.
без бубна
думаю все же не обойтись и с высоким напряжением 😃 если вы уже про закон ома вспомнили, так посчитайте какую мощность должен скушать ваш усилитель для преобразования энергии постоянного тока в переменный при КПД близком к 100%. Какая разница, какая у вас нагрузка в итоге на выходе и питание? К слову выходная мощность ВЧ каскадов всегда проверяется на безиндуктивной нагрузке. Что мешает выходному каскаду при питании DC 3,3В скушать мощу 330Вт к примеру? а далее вопрос простой, преобразовать постоянный ток в переменный и согласовать с индуктивной нагрузкой (над чем как раз разработчики РЭА и трудятся). Ну а для работы с ВЧ техникой
и расчета мощностей придуманы относительные величины типа dBm, dBi и др. что бы не заниматься прикручиванием закона ома к нелинейным элементам цепи.
Ребятя , купите на хоботе ваттметр и забудьте все расчеты. Я проверил все свое оборудование… результаты были более менее похожи к заявленным.
Например таранис плюс евро для америки - 130мвт… лавмэйт 1.2 - 1 вт как и заявлено…китайский 1.5 ваттника на 1.2 ггц - всего 1вт вместо 1.5
Пляска начинается на диапазоне 5.8. Вот тут заявленные 2вт на поверку оказалось 1.3 вт…
Далее мелкий передатчик на 300мвт на поверку оказался 400мвт… так что в приборе есть смысл если этим занимаетесь.
(Что мешает выходному каскаду при питании DC 3,3В скушать мощу 330Вт к примеру? а далее вопрос простой, преобразовать постоянный ток в переменный и согласовать с индуктивной нагрузкой (над чем как раз разработчики РЭА и трудятся). Ну а для работы с ВЧ техникой и расчета мощностей придуманы относительные величины типа dBm, dBi и др. что бы не заниматься прикручиванием закона ома к нелинейным элементам цепи).
Без обиды, это просто набор звонких фраз. Приведите, Хотя бы один пример, где (при питании DC 3,3В скушать мощу 330Вт) и это на частоте 2-3 ГГц, да ладно, хотя бы на 30 МГц.
В свое время передатчиков на 27 Мгц мощностью 0,5-1 Вт для полностью самодельной аппаратуры пропорционального управления - 4 канальной сделано мною на дискретных элементах 5-6 комплектов еще в 80 годы прошлого столетия. Уверен, что Вы не собрали ни одного, но много читали. Мои соображения по поводу оценки максимальной мощности бустеров 2,4 ГГц и других - мои соображения по оценке и только на основе 35 летнего радиолюбительского опыта и образования инженера -физика (чисто для справки). С уважением.
Относительно прибора для измерения мощности. Купить. Да много чего надо бы купить. Если речь шла о паре авторучек. Дешевле 8-10 тысяч я не видел. Не для всех это первоочерная покупка. А вы прибору верите, что на нем написано. Обеспечить в широком диапазоне частот до 6 ГГц нармальную согласованную нагрузку, где каждый мм играет роль?
Без обиды, это просто набор звонких фраз. Приведите, Хотя бы один пример, где (при питании DC 3,3В скушать мощу 330Вт) и это на частоте 2-3 ГГц, да ладно, хотя бы на 30 МГц.
А не скушается… 1 вт максимум…наверное… без повышайки.
Тут пришла мысль что все нормальные бустеры которые реально работают и имеют мощу более 2вт - все питаются 12 вольтами.
Если питается 5 вольтами и писано 2 и более вт , то тут надо все проверять… Желательно сначала измерить потребляемую мощность (должна быть не менее чем в 3 раза больше) , затем открыть и посмотреть наличие катушек повышающих DC. Если нет - выходная мощность в 2 вата на 5 вольтах под большим вопросом. Китайцы много чего на заборах пишут.
Ну, спаял передатчиков и приемников я не мало, в 6-м классе уже сдавал экзамены на 27 мГц - двухтактный генератор-усилитель на 2-х транзисторах и сверхрегенеративный приемник на одном. О мощностях в то время конечно не задумывался, но наводки на обычный стрелочный вольтметр прекрасно заменяли всякие ВЧ приборы 😃 Так что стажу тоже хватает, по сей день с частотами до 80ГГц уже приходится иметь дело. Правда тут уже любительские технологии не пригодны. А что примеры приводить, возьмите любой современный радиолюбительский трансивер с 12В питанием - почти все с выходной мощностью 100Вт, без всяких преобразователей DC-DC внутри. Мощность зависит от тока, если не хватает 1 выходного каскада, ставится еще один параллельно и далее столько хотите, если работают все синфазно конечно. А в современной элементной базе все в один чип уже заталкивают, поищите и сами все найдете. Но за мощностями сейчас уже мало кто гонится, на СВЧ для связной техники по крайней мере. Делается ровно столько сколько требуется для энергетики на нужное расстояние (затухание) с учетом характеристик С/Ш или С/П на приеме.
Испытал вот этот усилитель banggood.com/…/FPV-2_4G-2W-2000mW-Mini-Radio-Signa… на 2,4 ГГц с Futaba 8FG. Заметил, что выходная мощность зависит от напряжения на аккумуляторах пульта -6 шт. метал-гидрид. С усилителем при напряжении 8 вольт светодиод-тестер зажигается на расстоянии 20-25 см, при 7,0 вольт - на расстоянии 15-20 см. Без усилителя 4-6 см. По отзывам выходная мощность для этого усилителя вроде бы независит в диапазоне 6-16 вольт. Или у меня модификация без внутреннего стабилизатора, разбирать неохота, все работает и устраивает.
Вы путаете мощность и усиление. Ваш бустер имеет усиление 11 дБ, работает (без искажений) при входной мощности 4-20дБм при этом имеет максимальную выходную мощность 33дБм (2Вт) на согласованную нагрузку. в этой математике все и заложено. А что у вас меняется при изменении питания, можно только гадать. Кроме того лампочка ваша весьма условный измеритель, на который кроме мощности на выходе у вас еще влияют неизвестные характеристики антенн и их взаимное влияние друг на друга при таких расстояниях.
При изменении напряжения питания на моем усилителе меняется мощность на выходе бустера 2,4 ГГц, тут и гадать не стоит, все таки в какой то степени радиолюбители читают тему. Извиняюсь, объяснять не буду из экономии. внимания других. Лампочка - условный показатель никто не спорит. Ну и что, если другого нет. Это отличный прибор, который позволяет сделать оценку изменения мощности в первом приближении. А больше и не надо, это же не наука на переднем плане. Это собственное открытие для меня , надеюсь и не только. Поработайте с лампочко-тестером, светодиод тестером, с взаимным расположением антенн. Тогда утверждать, еще влияют неизвестные характеристики антенн и их взаимное влияние друг на друга при таких расстояниях то же самое, что утверждать что завтра наступит утро, а пролжительность дня существенно не изменится. Конечно, при испытании бустера антенны располагались параллельно. Следующее утверждение наверно будет про диаграмму направленности. Где то читал, что оценка диаграммы направленности на таких расстояниях не является корректной. Да с научной точки зрения. На практике я заметил, что антенныы т.н.5дб на усилителе 2,4 ГГц имеют действительно более плоскую диаграмму направленности. Ну и что. Всем нам удачи.
Относительно того кто и что путает. Реальную Мощность измеряют в Ваттах и только в Ваттах. дбм(мВт) придумали для удобства что бы сравнивать мощность с 1 мВт. Это удобно для расчета потерь на радиолиниях. Например, 20 дбм(мВт) означает, что мощность вашего передатчика в 100 раз больше чем 1 мВт. То есть умножаете 100 на 1 мВт. Не всем это понятно, поэтому проще указать просто 100 мВт. Или еще проще: Ваша зарплата в 100 раз больше чем 1 рубль, то есть … мало и неудобно. Как то так. С уважением. Всем нам удачи
Александр, да я ничего не доказываю и не навязываю, считайте так как вам удобнее - главное результат. Про антенны я сказал лишь для того, чтобы сказать - зачем нужен лишний непонятный элемент в виде антенн при измерении мощности. Нагружайте на безиндукционный резистор 1-2 Вт и мерьте на нем чем хотите. Или ту же лампочку накаливания прям на выход подключите, 6-12В, на 1-3 Вт. Когда она светится ее сопротивление близко к нужному, будет более показательно.
А в дБ действительно удобно все считать и оценивать реальность. Выход rc передатчика скажем 20 dBm (100мВт), на кабеле с разъемами до бустера условно теряем 3дБ, т.е. на входе бустера имеем 17 dBm. плюс 11 дБ усиливает бустер, итого на выходе должны иметь 28 dBm (0,6Вт) - заявленные производителем 2Вт вы просто не вытягиваете, поэтому говорю об усилении. А у вас на выходе rc действительно 20 dBm? как оценить по антенно-лампочке? Для оценки диаграммы антенны индикатор напряженности с антенной как раз нужен, лампочко-тестер т.е. и тут уж лучше не лампочку с антенной брать, а что ни будь с небольшим усилением на микроамперметр, чтоб отнести подальше от антенны на 4-6 лябды минимум. Меняете напругу и падает излучаемая мощность? да, хотя кто знает, может усиление бустера становится меньше. Вряд ли в бустере выходной каскад питается стабилизированным напряжением, поэтому согласен тут с вами. Но на сколько? в 2 раза, 10? а как это скажется на дальности? уровень уменьшается на 3 дБ - в реальности на модели и не заметите разницы. А в ваттах это 1Вт вместо 2Вт - целый ватт мощности, как зарплату в 2 раза уменьшить 😃
Кстати бустер с 5 В питанием как раз предпочтительнее, т.к. будете питать стабилизированным 5В с BEC, скорее всего.
Ладно, все закончили, благодарю за дискуссию! зимой скучно, вот и прорвало.
Кроме того лампочка ваша весьма условный измеритель, на который кроме мощности на выходе у вас еще влияют неизвестные характеристики антенн и их взаимное влияние друг на друга при таких расстояниях.
Лампочкотестер прекрасный инструментдля сравнения До и ПОСЛЕ… Измеряет отсноситльеные величины… Например улучшения или ухудшения при настройке антены или выходных контуров. В радиолюбительской практике при настройке покупных передатчиков , без схем и знаний нет никакой необходимости измерять асолютные величины мощности поскольку ну и что что трансивер выдает 10 вт ? 10 вт его конструктивные возможности и радиолюбитель может только плясать вокруг этой величины неастраивая антену по лампочкотестеру опираясь на принцип - чем ярче тем лучше…
Более ничего не нужно…
Другое дело когда оборудование не исправно или необходимо сравнить выходную мощность с похожим аппаратом если аппарат находится за три девять земель… тут уже циферы подавай в абсолютных величинах и лампочка не прокатывает.
Вы путаете мощность и усиление. Ваш бустер имеет усиление 11 дБ, работает (без искажений) при входной мощности 4-20дБм при этом имеет максимальную выходную мощность 33дБм (2Вт) на согласованную нагрузку. в этой математике все и заложено…
А как измерить тот факт, что бустер (цепь бустеров) не переусиливает и не искажает выходной сигнал после себя? А то вдруг он идёт искажённым на выходе? А то вдруг требуется аттенюатор по входу. Ведь на такой частоте осциллом-то уже не проверить, так как большинство осциллов имеют полосу пропускания только до 100-200 Мгц. Вставать осциллом на выход приёмника и смотреть ровность S-Bus?
Актуальность по переусилению, искажению сигнала и т. д. уместна, когда речь об усилении сигналов звукового ряда. Здесь все искажения, что называется на слуху. Модуляция сигналов на 2,4 ГГЦ , которая усиливается бустерами(усилителями) есть специальная, узкополосная ЧМ, однополосная, двух полосная SSB и т.д. специалисты дополнят и поправят. Но при этих видах модуляции искажения вида несущей частоты 2,4 ГГц при переусилениях и т. д. вряд ли существенны. Поэтому вид продетектированного сигнала S bus, PWM не может зависить от переусиления. Замечал, что сигналы для рулевых машинок на осцилографе после приемника имеют не такой красивый вид, как д.б. в теории, как пилы, а не прямоугольники. Но поскольку рабочая часть импульса, как правило, 0-1 вольт, то что там сверху …как то…не влияет в первом приближении.
добрый день.
сегодня установил бустер banggood.com/FPV-2_4G-2W-2000mW-Mini-Radio-Signal-…
кроме него стоит такой комплект для fpv ru.aliexpress.com/item/…/1563059842.html
заметил что при включении бустера сразу пропадает или становится очень не стабильным сигнал на монитор (изображение практически нет). подскажите, пожалуйста, можно как-то исключить влияние бустера на сигнал 5,8 G
может попробовать поменять местами антенны? большую антенну с бустера поставить на приемник fpv, а маленькую антенну с приемника на бустер. наверняка же антенны 2,4 и 5,8 G по конструкции не отличаются?