Zirkulär polarisierte Antennen kombinieren

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Prometreus

Erfahrener Benutzer
#1
Hallo

Ich bastle gerade eine neue Bodenstation. Dabei soll eine getrackte Richtantenne im Diversity mit einer omnidirektionalen Antenne arbeiten (wie üblich).

Mein Ziel ist es auch in größerer Distanz bei Kurven ein gutes Bild zu haben. Knapp über dem Boden und zwischen Bäumen fliege ich auch gerne :D

Jetzt überlege ich welche Antennenkonstellation am besten ist.
Am Flugzeug will ich eine normale 3dBi Stabantenne (omni linear) verwenden, denn die Drahtblumen werden ab 2,4GHz schon ziemlich groß ;)

Am Boden würde ich alles was Sinn macht einsetzten, die Frage ist nur was:

Omni: Cloverleaf, Skew planar, Stabantenne
Richt: Patch, zirkuläre Patch, Helikal

Welche Kombination macht mit der Linearantenne am Flugzeug am meisten Sinn?

Mein Wissenstand (bitte korrigiert mich):

Multipath wird nur bei 2 zirkulären Antennen verhindert (Tx und Rx). Das kommt daher, dass eine zirkuläre Antenne senden muss damit eine drehende Welle entsteht. Diese wird bei Reflexion umgekehrt. Das umgekehrte Signal wird von einer zirkulären Empfangsantenne sehr stark gedämpft und somit herausgefiltert. Wenn eine der beiden Antennen linear ist, funktioniert das nicht, richtig?

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Stellung der Omni-Antennen zueinander keine Rolle spielt, wenn beide zirklulär polarisiert sind. Diese Antennen haben als Abstrahlform fast eine Kugel. Daher haben sie auch weniger Antennengewinn als Stabantennen die in Donutform abstrahlen(<3dBi)

Wird eine Stabantenne mit einer zirkulären Antenne verwendet, so gibt es einen Polarsierungsverlust von 3dbi. Die Stellung zwischen Stab und zirkulären Antenne ist aber weiterhin egal, oder?

So könnte ich mit der Stabantenne am Flugzeug und der zirkulären Omni-Antenne am Boden deutlich besser direkt über der Station fliegen, als mit 2 Stabantennen. Mit zirkulären Antennen am Flugzeug und Empfänger ginge es aber noch viel besser, da beide Antennen Kugelförmig abstrahlen und der Polarisierungsverlust wegfiele. Liege ich da richtig?

Kompliziertes Thema, wer kennt sich aus? :rot:

LG
Thomas
 

mikrokopterpilot

Erfahrener Benutzer
#2
der verlust war glaub 20dbi bei nicht passender polarisation.
kann mir nicht vorstellen das du mit der linearen + zirkulären was gutes zustande bringst.

mein vorschlag, 3 antennen am RX -> eine omni, zwei patch 90° zueinander.
am besten wäre natürlich die variante cl/swp/helix.
Die Stellung zwischen Stab und zirkulären Antenne ist aber weiterhin egal, oder?
nein.
 

Nabazul

Erfahrener Benutzer
#3
mikrokopterpilot hat gesagt.:
der verlust war glaub 20dbi bei nicht passender polarisation.
kann mir nicht vorstellen das du mit der linearen + zirkulären was gutes zustande bringst.
das trifft nur zu wenn man lhcp und rhcp paart. Bei linear - cp ist der Verlust wesentlich geringer (2-5db ?! weiß nich genau).

Generell ist zu sagen, dass auch die cp Antennen keine Kugel abstrahlcharakteristik haben sondern eher wie nen Apfel sind. Das heiß auch bei denen gibt es einen blinden Fleck direkt über der Antenne.

Ich an deiner stelle würde es einfach mal ausprobieren! Bau dir ne CL und ne SPW und vergleich sie mit ner Stab. das Ganze würde ich dann mit ner Patch paaren.
 
#4
Hallo Thomas

mit der Vorgabe einer Mono/Dipol Antenne am Flieger kommst Du nicht weit und nicht in den Genuß von CP Antennen Vorteilen, da in jedem Fall nur eine lineare Polarisation - welcher Richtung auch immer - vorliegt.

Der Polarisatonsverlust von linear nach CP beträgt 3dBi
Der Polarisationsverlust von RHCP nach LHCP beträgt 20dBi

Da hilft auch keine CP Antenne am RX (wo nix ist, weil nicht im CP Modus abgestrahlt, kann auch nix CP-mäßiges mit passenden Vorteilen empfangen werden).
Die CP Kombi erzeugt ein Toroid-förmiges Feld in Gestalt eines aufgeblasenen Autoreifenschlauches, d.h. über Kopf herrscht Topnull.
Dann ist auch in Kurven kein Bild da....einzige Ausnahme.

Ergo ist die sinnvolle Kombi CL/SPW und Helical 4loop-6loop für Diversity, sonst hilt nur noch Helical 14loop 2G4 am Tracker:
anzusehen bei picuploadtest...

Die CL am Flieger kann ja in eine geschmackvolle Hälfte einer Weihnachtsbaumkugelhälfte verbaut werden. Das dürfte dann auch Deinen ästhetischen und aerodynamischen Ansprüchen entgegenkommen

...und wenn Du unbedingt linear bleiben willst:
Alternativ kannst Du 2 Biloops 2G4 am Empfänger neben der Stabantenne betreiben - dann kannst Du auch über Kopf fliegen, die Biloops mit 11dBi Gewinn haben 60° hor.und vert. Öffnungswinkel, mit 2 Stück sind's dann 120° Abdeckung Deines Flugkorridors

Guten Flug
PeteR
 

Nabazul

Erfahrener Benutzer
#5
also das Stab - CP Antenne nichts bringt kann ich so nicht unterstützen!

Bei der Kombination Stab - CP beträgt der Verlust immer 3db und das auch wenn der Flieger grad ne kurve fliegt. Bei Stab - Stab beträgt der Verlust bei gerader Ausrichtung 0db dafür kann bei Kurvenflug die Polarisation komplett verloren gehen.

Das Video hier zeigt es noch mal ab minute 15:
http://vimeo.com/8826952
 

Prometreus

Erfahrener Benutzer
#6
chipsundgrips hat gesagt.:
Da hilft auch keine CP Antenne am RX (wo nix ist, weil nicht im CP Modus abgestrahlt, kann auch nix CP-mäßiges mit passenden Vorteilen empfangen werden).
Ok, hat das schon wer ausprobiert? Ich muss jetzt nämlich entscheiden welche Richtantenne ich kaufe. Linear oder zirkulär. Ich will eigentlich die Stabantenne am Flieger lassen.

chipsundgrips hat gesagt.:
Helical 14loop 2G4 am Tracker:
anzusehen bei picuploadtest...

Die CL am Flieger kann ja in eine geschmackvolle Hälfte einer Weihnachtsbaumkugelhälfte verbaut werden. Das dürfte dann auch Deinen ästhetischen und aerodynamischen Ansprüchen entgegenkommen

...und wenn Du unbedingt linear bleiben willst:
Alternativ kannst Du 2 Biloops 2G4 am Empfänger neben der Stabantenne betreiben - dann kannst Du auch über Kopf fliegen, die Biloops mit 11dBi Gewinn haben 60° hor.und vert. Öffnungswinkel, mit 2 Stück sind's dann 120° Abdeckung Deines Flugkorridors
picuploadtest, habe ich nicht gefunden, wo ist das?

Meine Cloverleaf wäre wohl eher handballgroß ;) Das ist kontruktiv schon ein Problem am Flieger...

Die Richtantenne kommt auf ein Tracker-Pan/Tilt.
Bei den linearen Richtantennen habe ich halt die üblichen Schwierigkeiten mit Kurven und Hindernissen...oder?
Kennt vielleicht jemand beides:
Cloverleaf am Flieger zu Helikal am Boden und
Stab am Flieger zu Patch am Boden?
Ist der Unterschied groß?

Danke erstmal für eure Hilfe, ohne dem Forum wäre ich blind :ding:
 
#7
Hallo Thomas

Die Größe der 2G4 CL ist 70mm Durchmesser und 35mm Höhe - keine Ahnung womit Du so Handball spielst;)

der pic upload test ist am Ende des Forums
quote
Cloverleaf am Flieger zu Helikal am Boden und
Stab am Flieger zu Patch am Boden?
unquote
zu Erfahrungswerten der verschiedenen Konfigurationen bitte im Forum suchen, das Thema wurde wirklich erschöpfend behandelt...
und von eifrigen und erfahrenen FPV'lern auch zweifelsfrei im Sinne von CL/SPW/Helical erflogen..

mit Fliegergruß
PeteR

PS hast PN
 

Prometreus

Erfahrener Benutzer
#8
Nabazul hat gesagt.:
also das Stab - CP Antenne nichts bringt kann ich so nicht unterstützen!

Bei der Kombination Stab - CP beträgt der Verlust immer 3db und das auch wenn der Flieger grad ne kurve fliegt. Bei Stab - Stab beträgt der Verlust bei gerader Ausrichtung 0db dafür kann bei Kurvenflug die Polarisation komplett verloren gehen.

Das Video hier zeigt es noch mal ab minute 15:
http://vimeo.com/8826952
So habe ich mir das auch gedacht! Die Multipathfilterung würde aber dennoch wegfallen, oder? Lineare Wellen werden bei Reflexion nicht plötzlich zirkulär...?
Was mich so wundert ist folgendes:
Lineare Antennen haben in 90° Kurven einen Verlust von 26dB(!). TBS und viele andere fliegen aber in sehr großer Distanz mit Stabantennen am Modell und linearer Patch/Yagi am Boden die wildesten Manöver und verlieren ihr Bild nicht. Wie kann das sein? (Ich meine jetzt nicht die 24dBi Grid Geschichte, sondern ganz norme Antennen mit ~14dBi)
 

Nabazul

Erfahrener Benutzer
#9
Prometreus hat gesagt.:
So habe ich mir das auch gedacht! Die Multipathfilterung würde aber dennoch wegfallen, oder? Lineare Wellen werden bei Reflexion nicht plötzlich zirkulär...?
Was mich so wundert ist folgendes:
Lineare Antennen haben in 90° Kurven einen Verlust von 26dB(!). TBS und viele andere fliegen aber in sehr großer Distanz mit Stabantennen am Modell und linearer Patch/Yagi am Boden die wildesten Manöver und verlieren ihr Bild nicht. Wie kann das sein? (Ich meine jetzt nicht die 24dBi Grid Geschichte, sondern ganz norme Antennen mit ~14dBi)
Multipathing ist bei 2.4ghz nicht so ein großes Problem wie bei 5.8 ghz. Kann bei linearer Polarisation verringert werden in dem man zwei rämlich voneinander getrennte Patchantennen verwendet. Das mit dem Polarisationsverlust kann man einkalkulieren. Man fliegt in der regel nicht sehr lange ein 90° Manöver. Bei einer Rolle in großer Entfernung ist das Bild dann vielleicht für eine halbe Sekunde Weg. Wenn man das weiß kann man damit leben.
 

Prometreus

Erfahrener Benutzer
#10
Also wenn ich so eine Qualität mit einer 14dBi linear Patch zusammen bekomme, bin ich schon zufrieden:
http://www.youtube.com/watch?v=xqaeJVNKR-I

Bei all den Bäumen und der Fehlstellung der Antennen zueinander ist das schon ziemlich gut (wenn man dabei auf die Distanz achtet). Ist das Video bespielhaft? Wäre das bei einem zirkulären Antennenset noch besser?

Die Antennen räumlich zu trennen klingt loigisch aber ist ein ziemlicher Aufwand: zwei Stative, noch ein Tracker und noch ein Diversity Kanal. Macht das überhaupt jemand so?
 
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