Investigando como mejorar el enlace de vídeo

Tema en 'R/C Antenas, Emisores, Receptores y Comunicaciones' iniciado por sircana, 20 Sep 2011.

  1. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Como la mayoría de vosotros, estoy algo obsesionado con mejorar la calidad del enlace de vídeo. Me molestan las pérdidas momentáneas de señal que se producen durante el vuelo, especialmente cuando se realizan maniobras algo bruscas. Me he pasado el verano haciendo distintas pruebas, hasta conseguir un sistema de transmisión de vídeo libre de pérdidas, y me gustaría compartirlo con el foro, para recibir impresiones y consejos. (Preparaos, que viene un ladrillo importante…:rolleyes2:)

    En primer lugar, me dediqué a analizar las distintas causas de pérdidas de vídeo, y buscar posibles soluciones para cada una de ellas.

    CAUSAS DE PERDIDAS DE VIDEO

    1. EXCESIVAS PERDIDAS DE PROPAGACION.
    ORIGEN: Distancia superior al rango máximo de nuestro equipo de video.
    SOLUCION: Aumentar la potencia del transmisor, o mejor aumentar la ganancia de la antena del receptor.

    2. PERDIDA DE LA LINEA DE VISION DIRECTA.
    ORIGEN: Obstáculos entre el emisor y el receptor de video.
    SOLUCION: Sin solución para obstáculos macizos (montes, edificios). Para vegetación, la polarización circular ayuda a reducir las pérdidas.

    3. PERDIDAS DE POLARIZACION.
    ORIGEN: Utilizando polarización vertical (lo más habitual), la antena del emisor se inclina excesivamente durante las maniobras de vuelo.
    SOLUCION: Volar lo más “plano” posible, para mantener la verticalidad de la antena del emisor, o mejor utilizar polarización circular, insensible a este tipo de pérdidas.

    4. MULTIPATH.
    ORIGEN: Entre emisor y receptor aparece una trayectoria de propagación reflejada (sobre una montaña, edificio, agua, etc.) con un desfase de media longitud de onda respecto a la trayectoria directa.
    SOLUCION: Utilizar polarización circular, ya que al rebotar la señal, la polarización a derechas cambia a izquierdas y viceversa, siendo rechazada por la antena. Utilizar diversity espacial en el receptor, con dos antenas separadas algunas longitudes de onda.

    5. EJE DE RADIACION DE LA ANTENA DEL EMISOR APUNTANDO AL RECEPTOR.
    ORIGEN: El diagrama de radiación de las antenas omnidireccionales presenta unos nulos en el eje vertical. Cuando dicho eje apunta hacia el receptor, se producen pérdidas de señal.
    SOLUCION: Utilizar diversity en el emisor, con dos antenas con una diferencia de alineación mayor de 45º, emitiendo en dos canales diferentes.

    6. ELEMENTOS DEL AVION BLOQUEANDO LA SEÑAL.
    ORIGEN: Al volar en una determinada posición respecto al receptor, la batería, el motor, la cámara o cualquier otro elemento conductor del avión bloquea la señal.
    SOLUCION: Utilizar diversity en el emisor, con dos antenas emitiendo en dos canales diferentes en ambos extremos de las alas, de tal forma que cuando una esté “tapada” la otra esté “libre”.

    7. INTERFERENCIAS ELECTROMAGNETICAS.
    ORIGEN: En la zona de vuelo existen señales que interfieren con nuestra transmisión de video.
    SOLUCION: Cambiar de canal o banda. En el caso de interferencias de redes Wifi o equipos RC de 2.4 GHz, utilizar el canal de menor o mayor frecuencia de los transmisores Lawmate, que salen fuera de la banda Wifi y RC.

    El siguiente vídeo muestra ejemplos de los efectos 3 a 7. (Perdón por poner los rótulos en inglés…:redface2:)


     
  2. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Dado que la mejor alternativa parece ser utilizar polarización circular en lugar de vertical, construí dos antenas Skew Planar Wheel, omnidireccionales de polarización circular, ajustadas para 2510MHz (canal 8 de Lawmate):

    [​IMG]

    Con ellas, utilizando un atenuador de 18dB en el receptor, a una distancia de 1Km, realicé la siguiente comparativa entre vertical y circular:



    Con esta plataforma, los avances fueron los siguientes:

    1. INTERFERENCIA WIFI:
    Solucionada utilizando el canal 8 de Lawmate (2510 MHz).

    2.MULTIPATH:
    En el terreno de pruebas no conseguí provocar multipath, así que me tendré que creer que la polarización circular lo evita.:confused:

    3.PERDIDAS DE PROPAGACION:
    Utilicé un emisor Lawmate de 500mW y 2.4GHz, con las antenas estándar de polarización vertical en el emisor y receptor, con el atenuador de 18dB en el receptor. Con esa configuración, el máximo alcance antes de que la señal empezara a tener nieve era de 1Km. En teoría, quitando el atenuador el alcance se debería multiplicar por 8 (18dB=6+6+6 --> 2x2x2=8), con lo que se podría llegar a 8Km con esta configuración. Para mayor alcance, habría que utilizar antennas directivas de mayor ganancia en el receptor.

    4.PERDIDAS DE POLARIZACION:
    Con polarización vertical, se pierde por completo la señal cuando la antena del emisor está a 90º de la antena del receptor. Con polarización circular, no existen pérdidas sea cual sea el ángulo.

    5. EJE DE RADIACION DE LA ANTENA DEL EMISOR APUNTANDO AL RECEPTOR:
    Con polarización vertical, se pierde la señal cuando la antena del emisor apunta al receptor. Con polarización circular, también se producen pérdidas, pero menores. Parece que la antena Skew Planar Wheel tiene un nulo menos profundo en su eje que el monopolo de la antena estándar.

    6. ELEMENTOS DEL AVION BLOQUEANDO LA SEÑAL:
    En esta prueba no conseguí grandes pérdidas interponiendo la batería, pero sí que parece que la polarización circular es menos sensible. Posteriormente comprobé que con el motor sí que se producen pérdidas apreciables.

    CONCLUSIONES:
    La polarización circular ayuda mucho, pero seguimos teniendo el problema de los nulos de radiación en el eje de la antena, y la señal es obstruida por elementos metálicos del avión.
     
    #2 sircana, 20 Sep 2011
    Última edición: 20 Sep 2011
  3. sircana Miembro Activo

    sircana
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    PLATAFORMA FINAL

    EMISOR:

    Dos antenas omnidireccionales de polarización circular (Skew Planar Wheel), una a derechas y otra a izquierdas, emitiendo en el canal superior e inferior de sendos transmisores Lawmate de 2,4GHz, situadas en los dos extremos de las alas, con una diferencia de inclinación entre sus ejes de al menos 45º. Para poder saber cuál de los dos emisores está trabajando, conecté el OSD a uno de ellos.

    El hecho de tener dos antenas en las dos alas hace que cuando una se encuentra bloqueada por elementos del fuselaje, la otra tenga línea de visión directa con el receptor. El darles diferente inclinación es para conseguir que cuando el eje de una antena apunte al receptor, la otra ofrezca el máximo de radiación.

    [​IMG]


    RECEPTOR:

    Dos antenas de polarización circular, una a derechas y otra a izquierdas, recibiendo en los dos canales correspondientes, conectadas a un diversity.

    Las antenas de emisor y receptor del canal 5 están ajustadas para 2370MHz, y las del canal 8 para 2510MHz.


    [​IMG]


    Con esta plataforma realicé una prueba a 6,6Km (sin atenuador), resumida en el siguiente vídeo (de nuevo disculpas por el inglés…). Los resultados fueron muy satisfactorios.

     
    #3 sircana, 20 Sep 2011
    Última edición: 21 Sep 2011
  4. sircana Miembro Activo

    sircana
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    El siguiente paso era mejorar la calidad general del vídeo, con antenas de mayor ganancia en el receptor. Para eso compré la única antena patch que encontré de polarización circular doble (en realidad son dos antenas en una), de Luxul, con una ganancia de 11dB.

    [​IMG]

    [​IMG]

    Con esta antena, a la misma distancia (6,6Km) la mejora en la calidad de vídeo es apreciable, ya que con las omnis estábamos al límite de alcance. Como se ve en el siguiente vídeo, el diversity no para de conmutar, pero en ningún momento perdemos la señal.



    La conclusión es que la ganancia y tipo de las antenas de los receptores dependerá del rango de distancia que se pretenda alcanzar:

    - Corta distancia (< 4Km): Omni (Skew Planar Wheel).
    - Media distancia (<10Km): Patch de 11 dBi.
    - Larga distancia (>10Km): Yagi de polarización circular (14-18 dBi).
     
  5. sircana Miembro Activo

    sircana
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    A la espera de que Bluefalconholland se decida a comercializar el Super Alulah 2.1:

    [​IMG]

    Que será el avión en el que monte este sistema de vídeo, me puse en contacto con un catedrático de antenas, con el que he mantenido contacto desde que salí de la Universidad, para que me midiera las antenas Skew Planar Wheel que había fabricado.

    Lo primero me quedé con la boca abierta por los equipos que manejan:

    [​IMG]


    [​IMG]

    [​IMG]


    Después me confirmó que las de 2510MHz estaban “clavadas” (son las líneas naranja y roja en la gráfica de SWR de abajo), pero que en las de 2370MHz (líneas verde y azul) calculé alguna dimensión mal y resuenan a una frecuencia algo superior:


    [​IMG]


    Lo mejor de todo es que en ese laboratorio se dedican a diseñar, fabricar y analizar todo tipo de antenas:


    [​IMG]


    Y dado que están trabajando en un enlace de microsatélites que plantea problemas muy similares a los nuestros (y sobretodo porque les entusiasmó la aplicación, nunca habían oído hablar del FPV), se han ofrecido a meter el avión entero en la cámara de Faraday para medir el diagrama de radiación y encontrar el emplazamiento ideal de las antenas, y estuvimos hablando de posibilidades muy interesantes, como diseñar unas antenas microstrip sobre un sustrato flexible que se pudiera pegar a ambos lados del fuselaje. Esto promete…:party::party::party:

    Seguiré informando...:smile:
     
  6. jose3f Miembro

    jose3f
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    Enhorabuena Sircana.

    He seguido tus avances en FPVLab y espero que en este foro tu trabajo tenga el reconocimiento que ha tenido internacionalmente.

    Saludos.
     
  7. jose3f Miembro

    jose3f
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    Sircana, supongo que cuando hablas de cámara de Faraday te refieres a cámara anecoica de RF.:wink2:
     
  8. sito Gurú FPV

    sito
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    primero felicitarte por tu trabajo :worthy::worthy::worthy::worthy::worthy::worthy::worthy::worthy:


    yo he probado una antena gp, y va mejor que esas dipolo que bienen de serie, y incluso se calienta menos el tx, puedes poner un enlace de donde has sacado la construccion de esa antena, tenia localizado uno pero ya no se donde lo vi:redface2::redface2::redface2:
     

    Adjuntos:

  9. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Muchas gracias, jose3f.

    Efestivamente... en realidad esa cámara es Faraday-Anecoica. Me han prometido un diagrama de radiación de las SPW en 3D, así como de rechazo a la polaridad inversa... me muero de ganas de verlo...:baba:
     
  10. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Muchas gracias, Sito.

    La información la he sacado de este post en particular:

    http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=18377029&postcount=224

    Y del resto del hilo en general. No tiene desperdicio si quieres aprender sobre polarización circular.

    Para las dimensiones he realizado un pequeño ajuste, que claramente era correcto para 2510MHz pero incorrecto para 2370MHz... Básicamente es que la longitud del hilo de acero de cada lóbulo más la longitud del vivo del coaxial expuesto sea exactamente la longitud de onda de la frecuencia deseada.
     
  11. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Muchas gracias. En este foro hay tanto nivel que no me he atrevido a poner nada hasta tenerlo "masticado". Los vídeos en inglés es justamente porque primero los puse en FPVLAB.:redface2:
     
  12. luico Moderator

    luico
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    A falta de verme los videos :worthy::worthy::worthy::worthy:
    Me parece un trabajo magnifico y muy profesional, este tipo de ensayos, son los que nos hacen falta, ya que son los verdaderamente científicos y seguro que luego se materializaran en grandes resultados para la mayoría.

    Muchísimas gracias por el aporte y enhorabuena.
     
  13. AEROM Miembro

    AEROM
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    ¡Muy bien! Por mucho que uno explique como radian las antenas, con estas pruebas y vídeos se aprecia los efectos de la posición de la antena y el porqué de la duplicidad del TX.
     
  14. SoyLeto Miembro

    SoyLeto
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    Sircana un trabajo duro y que te ha llevado tiempo, pero a la vez con unos resultados excepcionales.
    Estaré muy atento a este hilo.

    Gracias por la aportación.
     
  15. Pere_gs Maestro FPV

    Pere_gs
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    Enhorabuena por ese trabajo Sircana, yo también me apunto a este post. La verdad es que el tema promete. La idea de dos transmisores y dos receptores para tener una buena señal constante de vídeo me gusta.
    Supongo que para vídeo en 1,2Ghz no será tan critico, aunque las antenas serán mas grandes....
    Un saludo
     
  16. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Muchas gracias a todos, me voy a ruborizar...:icon_redface::icon_redface::icon_redface:

    Hola Pere,
    Pues la idea surgió el día que te conocí en L'Ampolla, cuando vinieron los de Tun Modelbau, hablando con Trappy (y sobretodo con RisCyD, que es el "técnico" de Team Black Sheep). Me comentaba que estaban probando la polarización circular, y que tampoco era la panacea, por que cuando volaban alejándose de su posición y hacían una trepada vertical, también se perdía el vídeo. Y pensé... claro, como que en esa posición, si llevas la antena con el eje perpendicular a las alas, estás apuntándolo hacia el receptor. Hablando de la posibilidad de montar dos emisores en dos canales diferentes para evitarlo, insisitían (igual que casi todo el mundo) en que eso no funcionaba porque los dos emisores se interferían entre sí. Claramente no es así, lo cual es lógico, para algo hay canales diferentes y filtros en los receptores capaces de separar un único canal. Es como en las quedadas, con varios aviones volando a la vez en distintos canales, sólo que los dos emisores están más juntos. El hecho de transmitir los dos canales en polarizaciones diferentes (circular a derechas y a izquierdas), que "no se hablan" entre sí, también ayuda a limitar esas posibles interferencias entre los dos emisores.

    Respecto a 1,3GHz, yo me he pasado a 2,4GHz precisamente por el tamaño de las antenas, y por la calidad de los emisores/receptores. Ya sé que mucha gente vuela en 1,3GHz con excelentes resultados (que se lo digan a Roberto Montiel...:worthy:), pero a mí me ha dado mejores resultados 2,4. Por lo demás, los problemas de pérdidas de polarización y nulos del diagrama de radiación son exactamente los mismos. 1,3 sí que tiene cierta ventaja frente a las obstrucciones de señal.

    Saludos.
     
  17. funfly Gurú FPV

    funfly
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    felicidades por este pedazo de estudio y desarollo:worthy::worthy:
    muy buen aporte

    slu2
     
  18. Jimmy_Dumm Maestro FPV

    Jimmy_Dumm
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    Muy buen trabajo Sircana.

    Aclara muchos conceptos que algunos tnenmos difusos.

    Una pregunta: me lleva ya mucho tiempo rondando la cabeza esta idea ya a lo mejor con una linea me la tiras abajo.
    Pensé al ver las antenas de los transmisores que van por fuera del avión a mi gusto demasiado, pues no habría alguna forma de integrarlas en la cola del avión? Ademas tenemos dos planos para poderlo realizar: uno vertical y otro horizontal, incluso pensé que para no perder video en virajes podría ir en dos partes la antena: uno en estabilizador y otro en el plano del elevador.

    Todo esto bajo mi ignoracnia absoluta de emisores y receptores.

    Si es una burrada lo que he dicho no te rias mucho y no te caigas de la silla:laugh::laugh::laugh::laugh::laugh:

    Saludos
     
  19. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Hola Jimmy_Dumm,

    Pues no sólo no es ninguna tontería, si no que es justo lo que quiero hacer ahora: antenas planas que no sobresalgan en absoluto. El problema es que no es evidente, porque por un lado el hecho de que la antena esté tocando un medio con distinta constante dieléctrica que el aire afecta a sus caractarísticas, y porque diseñar una antena omnidireccional, de polarización circular, y plana no es fácil. Con el grupo de radiación electromagnética de la Universidad queremos hacer distintas pruebas:
    - combinar varias antenas planas direccionales para conseguir una antena isotrópica (es decir, realmente omnidireccional, sin nulos de radiación).
    - probar un diseño que he encontrado de antena plana de polarización circular y omnidireccional.
    - fabricar parches microstrip con los elementos radiantes, para pegarlos por fuera del fuselaje, y por la parte de dentro pegar los planos de masa.
    - ...
    Veremos que sale de todo esto.:smile:
     
  20. xavi Maestro FPV

    xavi
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    Excelente reportaje, y lo mejor de todo, el carácter científico que toma, Esto es I+D puro. Enhorabuena y gracias por compartir.
     
  21. fitozgz Gurú FPV

    fitozgz
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    Sircana, si consigues lo de las antenas-parche, al proximo hijo de Sito le ponemos tu nombre. Que nivel!!!

    Sito, Ya estas haciéndome una de esas!!
     
  22. ertopogigio Maestro FPV

    ertopogigio
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    Enhorabuena Sircana, un trabajo muy interesante. Me suscribo al hilo para seguir de cerca tus avances.
    Gracias por el aporte.

    Salu2.
     
  23. Jimmy_Dumm Maestro FPV

    Jimmy_Dumm
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    Gracias Sircana.

    Mi idea era la primera que comentas combinar dos antena omnidireccionales para anular los nulos e incluso 4 (dos en cada uno de los dos planos y opuestas entre sí). Lo que estaba estudiando era lo que dices lo dificil que es realizarla. El primer obstaculo son las dimensiones dado que para cada frecuencia son unas dimensiones distintas. y el segundo, que lo desconocia, era lo que comentas de la constante dielectrica. Pero bueno me alegra saber que no era una idea tonta. Yo con conocimientos nulos de antenas me estaba leyendo mil y un foros. Seguiré de cerca tus avances.

    Saludos
     
  24. jlcortex Miembro

    jlcortex
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    Hola sircana, cuando hablas de esas antenas adhesivas es posible que sea algo como lo que se ve en la parte de abajo del ala de este avión? (foto adjunta)
     

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  25. sircana Miembro Activo

    sircana
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    ¡Efectivamente! Esa es la idea. No me atrevo a decir qué tipo de antena es la de la foto, pero desde luego es una antena. Mañana voy a la Universidad para ver cómo miden las Skew Plannar Wheel, así que aprovecharé para preguntarles.

    Ya tienen todo preparado. ¡Qué emoción!:smile:

    [​IMG]
     
  26. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Sircana, impresionante lo que has hecho y la meticulosidad de tus apuntes, pruebas y conclusiones. A ver si logras hacer lo que no han logrado en RCGroups, hacer antenas de polarización circular para Long Range, es decir +20 km.

    Para empezar, me gustaría saber donde conseguir una yagui de 14 dbi de polarización circular.
     
  27. ertopogigio Maestro FPV

    ertopogigio
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  28. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Muchas gracias, catamar. Hasta que no tenga el avión en orden de vuelo, no podré comprobar el alcance real con la patch de 11dB, pero "a ojímetro" debería tener vídeo perfecto hasta por lo menos 10Km, y calidad aceptable hasta por lo menos 20Km. Claramente a partir de ahí (o incluso para >10Km si se quiere mantener la calidad de imagen) hay que buscar alternativas.


    Y a mí...:laugh::laugh::laugh:

    Me temo que para alta ganancia en polarización circular las alternativas son únicamente:

    1. Helical: comerciales de hasta 13,5 dB. No compensa respecto a la patch de 11dB. La helical no sirve de nada hacerla muy larga (con más vueltas) ya que el incremento de la ganancia con la longitud no es linealmente proporcional, y llega un momento que no aumenta más. 13-14 dB es el límite práctico.

    2. Yagi de polarización circular. En mi opinión la mejor opción. Se pueden hacer Yagis de 2.4 GHz y 19dB en un tamaño razonable. El inconveniente es que no he consieguido encontrar nadie que las venda, así que habría que fabricarla. Pasito a pasito, todo se andará...

    3. Parabólicas de polarización circular. Aquí lo que quieras, de 20 dB parriba...:laugh: El problema es que esas ganancias implican una directividad muy grande, y por lo tanto la antena tiene que estar perfectamente apuntada. El otro problema es que hay que cargar hasta el campo de vuelo con "la paella".
     
  29. Jimmy_Dumm Maestro FPV

    Jimmy_Dumm
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    Bueno y que tal las pruebas como fueron?
     
  30. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Debería haber aclarado que yo uso para el vídeo, la frecuencia de 1.2 ghz, exactamente 1160 mhz
     
  31. paquitoc Miembro

    paquitoc
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    de que tipo son estas interferencias

    Hola me podriais decir de donde provienen estas interferencias, en
    1.2 canal 1 (1080mhz)
    Un saludo
     
    #31 paquitoc, 26 Sep 2011
    Última edición: 27 Sep 2011
  32. sircana Miembro Activo

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    Pues no seré yo quién te diga qué frecuencias tienes que utilizar, pero eso tiene toda la pinta de ser interferencias causadas por el respondedor de algún avión que estuviera pasando, ya que emite a 1090MHz. Si quieres volar en la banda de 1.3GHz, te sugiero que utilices los canales por encima de 1160MHz, que no creo que llegues a perturbar a ninguno de los enlaces satélite que trabajan en esa banda. De 960 a 1160MHz está reservado a Radionavegación Aeronaútica (en realidad es hasta 1215MHz, pero a partir de 1160MHz está reservado para Galileo, el futuro sistema europeo de posicionamiento por satélite), y aunque es muy improbable, la puedes liar parda.

    En definitiva: cambia de canal.

    El tema de las frecuencias "legales" o "ilegales", y dentro de las "ilegales", las "peligrosas" o "inocuas" ha sido debatido ampliamente en el foro, con no poca polémica, por lo que rogaría que todo el mundo se abstuviera de reabrir viejas heridas en este hilo...:smile:
     
  33. paquitoc Miembro

    paquitoc
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    Gracias por la aclaración,as es un dato para que lo tengamos en cuenta, ademas soy de los que no quiero interferir en las frecuencias prohibidas.
     
  34. Guillesan Maestro FPV

    Guillesan
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    Despues de leer el post me decidi a probar estas antenas , las primeras pruebas de esta tarde han sido satisfactorias , la verdad es que el Easy que ha servido de pruebas a muerto hoy mismo pero no ha sido debido a la antena de video , el piloto mi compañero Manu ha tenido un mal momento y ha roto el avion pero hemos quedado con muy buena impresión con la transmisión de video.
    Las antenas estan ajustados, eso creo al canal 7 , 1200Mhz .
    La transmisora con tres arcos, y la receptora con cuatro , para su construccion he seguido las instrucciones en esta pagina
    http://www.rcexplorer.se/page14/CPantennas/SPW/SPW.html
    http://www.rcexplorer.se/page14/CPantennas/CL/CL.html
    De hecho en el primer vuelo no ha habido ni una sola interferencia ni parpadeo en la imagen y eso que ha hecho vuelo invertido incluido.
    Pongo unas fotos del pobre Easy , 15 minutos despues de hacerlas a fallecido, descanse en paz.
     

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  35. sircana Miembro Activo

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    ¡Bienvenido a la polarización circular! El que la prueba, repite.
    Lamento lo del avión, espero que la mayoría de la electrónica se haya salvado.
     
  36. emanvasco Miembro

    emanvasco
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    me explicas por que haces una de 3 y otra de 4??? por tener menos trabajo o tiene importancia??

    un gran post.
     
  37. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Quizás convendría explicar de dónde sale todo esto, no sea que alguien piense que me lo he inventado yo... :laugh:.

    Old Man Mike (RCGroups) y algunos otros empezaron a diseñar y construir antenas de polarización circular hace algún tiempo. No obstante, IBCrazy (RCGroups) es en mi modesta opinión a quien hay que atribuir el mérito de haber popularizado el uso de la polarización circular para FPV.

    IBCrazy ha abierto hilos explicando cómo construir distintas antenas (tanto de polarización lineal como circular) y en fechas recientes ha creado su propia empresa para vender antenas fabricadas por él para aquellos que no sepan/quieran construírselas ellos:

    http://videoaerialsystems.com/

    La antena Skew Planar Wheel (la de cuatro lóbulos, que es la que yo he utilizado tanto en emisor como en receptor, aunque ahora en el receptor he cambiado a la patch de 11dB) es un antiguo diseño de los años 50:

    [​IMG]

    El que la rescató del olvido fue Old Man Mike, con una versión con lóbulos con arcos de 90º (las que yo he construido). Posteriormente IBCrazy abrió un hilo explicando sus bondades y método de construcción, pero con arcos de 120º (los lóbulos se solapan). Esta antena da un resultado excelente. Todavía no me han pasado los resultados de las medidas en la cámara Faraday-anecoica en formato electrónico, pero los he visto y son espectaculares, tanto en omnidireccionalidad como en rechazo a la polarización inversa.

    Aparte de esta antena, IBCrazy ha diseñado otra diferente, que ha bautizado como Cloverleaf, que básicamente es la misma antena pero con 3 lóbulos.

    IBCrazy recomienda como “configuración ideal” utilizar la Cloverleaf en el avión y la Skew Planar Wheel en tierra. El problema es que su método es bastante poco científico, ya que por un lado no dispone de los equipos de medida necesarios, y por otro lado vuela sin LRS, a distancias máximas de 3-4 Km, con lo que se basa en apreciaciones subjetivas de la calidad de vídeo.

    Los que han hecho estudios más científicos (como Mictronics, de RCGroups) han determinado que la SPW es mucho mejor antena que la Cloverleaf, y por eso yo la he utilizado tanto en emisor como en receptor, en contra de la recomendación de Alex (IBCrazy).

    En definitiva, la Cloverleaf es una muy buena antena de polarización circular, pero la Skew Planar Wheel es mejor. La única ventaja de la Cloverleaf podría ser aerodinámica, al tener un lóbulo menos.

    P.S. Yo sigo trabajando en intentar conseguir una antena de polarización circular, omnidireccional, tan buena como la Skew Planar Wheel, pero plana, para que no sobresalga nada…:smile:
     
  38. Jimmy_Dumm Maestro FPV

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    Gracias Sircana por el enlace. Cuestan 37.95 :eek:hmy: mas o menos como una pacht.
    Pregunta: Es facil realizarla tu mismo?

    Estoy ansioso por ver tus avances en las antenas planas que para mi son las ideales.

    Saludos.
     
  39. sircana Miembro Activo

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    Pues el precio no me parece nada descabellado. La verdad es que llevan bastante curro, y hay que tener buenas "manitas".

    Si puedo este fin de semana preparo un tutorial de como montar una Skew Planar Wheel.
     
  40. jlcortex Miembro

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    El problema de esa antena es lo delicada que es, si no le pones nada que la cubrá va a durar poquito, y si la cubres queda voluminosa

    hay que investigar ese tema de las antenas planas omnidireccionales:
    http://www.mwjournal.com/Journal/Co...cularly_Polarized_Microstrip_Antenna/AR_8587/

    desde mi completo desconocimiento he visto una antena omni de pol. circular que me ha parecido interesante, tienen pinta de ser robustas y por la forma que tienen podrían quedar embebidas en el empenaje de cola por ejemplo.

    se llaman "Rototiller"

    EDITO:
    Quizas en esas tan gordas y presurizadas?!?! no se vea, pero esta si que entraria en una cola realizada expresamente para albergarla:
    http://www.eriinc.com/Catalog/Antennas/FM-Antennas/100A-Series.aspx
     

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    #40 jlcortex, 30 Sep 2011
    Última edición: 30 Sep 2011
  41. sircana Miembro Activo

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  42. Jimmy_Dumm Maestro FPV

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    soy yo o esa que ha puesto va de 88 a 108 Mhz?
     
  43. jlcortex Miembro

    jlcortex
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    Si, esas antenas parece ser que fueron desarrolladas por esa empresa (ERI) para emitir en banda comercial de FM

    Pero si la construyes, ya lo haces para la frecuencia que necesites

    sircana: es me parece a mi, que esa antena va a diferir mucho en las pruebas de lo esperado.
     
  44. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Lo prometido es deuda…

    TUTORIAL DE CONSTRUCCION DE UNA ANTENA SKEW PLANAR WHEEL PARA 2510 MHz

    Lo primero, el cálculo de dimensiones (imagen tomada de Old Man Mike :worthy:):

    [​IMG]

    La clave es que la longitud del hilo de acero de cada lóbulo más el “feed” (el vivo del coaxial que queda expuesto) sea la longitud de onda de la frecuencia para la que queremos construir la antena.

    En el caso de 2510MHz, la longitud de onda es 119,8mm:
    300672/f(MHz)= longitud de onda (mm)

    Como queremos hacer el arco de 90°, los segmentos rectos del lóbulo son los radios de la circunferencia, por lo que para calcular la longitud del más largo:
    119,8/ (2+PI/2) = 33,5mm

    Y de ahí el resto de medidas (con la nomenclatura del croquis):
    Feed Length= 3mm
    Longitud del hilo de acero = 116,8mm
    Rama larga (leg length + feed length) = 33,5mm
    Rama corta (leg length) = 30,5mm
    Arc Angle = 90°
    Pitch Angle = 50°

    OJO, LAS MEDIDAS SON VALIDAS PARA LA ANTENA "DESNUDA". EN CASO DE PROTEGER LA SOLDADURA CON EPOXY Y PINTARLA HAY QUE MODIFICARLAS (ESTOY CALCULANDO CUANTO, VER EL HILO MAS ADELANTE).

    Ahora, a construirla:

    1. Con un tubo de PVC de 5mm, calentando la punta con la pistola de aire caliente, agrandamos un extremo con una broca de 4,5mm.


    [​IMG]


    2. Lo cortamos y ya tenemos el refuerzo para la antena.

    [​IMG]


    3. Preparamos el extremo del coaxial para soldarlo al conector SMA.

    [​IMG]



    4. Lo estañamos.

    [​IMG]



    5. Conector soldado.

    [​IMG]



    6. Preparamos y estañamos el extremo del coaxial donde soldaremos la antena.

    [​IMG]



    7. Insertamos el tubo de PVC de refuerzo.

    [​IMG]


    8. Ponemos el termorretráctil del extremo del conector, y dejamos pasado el del extremo de la antena.

    [​IMG]


    9. Cortamos los 4 trozos de hilo de soldadura (el que se usa en soldadura por arco, de acero recubierto de cobre, de 0.8mm) de 116.8mm. Los extremos deben ser rectos, con corte limpio. Yo lo que he hecho es ajustar la longitud con la amoladora.

    [​IMG]



    10. Doblamos la rama corta y la larga.

    [​IMG]


    11. Hacemos el arco de 90°.

    [​IMG]


    12. Mojamos las puntas en pasta de soldar y las estañamos.

    [​IMG]


    13. Utilizando la cutre-cuna para las ramas inferiores, soldamos los extremos a la malla del coaxial.

    [​IMG]


    14. Este es el resultado.

    [​IMG]


    15. Utilizando la cutre-cuna para las ramas superiores, soldamos los extremos al vivo del coaxial.

    [​IMG]


    16. Detalle.

    [​IMG]


    17. Este es el resultado.

    [​IMG]


    18. Una buena forma de asegurarnos que lo hemos hecho bien es comprobar que la antena se sujeta vertical si la ponemos boca abajo, sin “cojear”.

    [​IMG]


    19. Ya casi estamos…

    [​IMG]


    20. Reforzamos la soldadura con un poco de epoxy.

    [​IMG]


    Mañana cuando se seque del todo el epoxy la pinto, le pongo el termorretráctil, y termino el tutorial.

    ¡A dormir! :laugh:
     
    #44 sircana, 2 Oct 2011
    Última edición: 13 Oct 2011
  45. Jimmy_Dumm Maestro FPV

    Jimmy_Dumm
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    muy bien explicado sircana y gracias por compartir
     
  46. dayanki Miembro Activo

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    no podia ser mejor este tutorial, Sircana, en hora buena y gracias por compartir. Tengo realizadas un par de estas antenas, pero por mas que intente darles una forma correcta siempre hay algun lado que no cuadra, y ahora entiendo porque.
    Serian utiles un par de fotos para ver esas cunas, seguro que las tienes (me lei todo el hilo pero no me parece que hayas puesto enlaces).
    Ahora solo faltan el tutorial de la Cloverleaf y de una patch a polarizacion circular y estamos listos.
    Otra vez gracias por el magnifico tutorial. :worthy:
    Saludos
     
  47. luico Moderator

    luico
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    Excelente sircana :worthy:
     
  48. SoyLeto Miembro

    SoyLeto
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    Muy Buen trabajo sircana
     
  49. sircana Miembro Activo

    sircana
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    Tanto las dimensiones como la geometría son críticas. Una de las claves es que el feed más el hilo sea exactamente la longitud de onda, y otra de las claves es que los cuatro lóbulos sean geométricamente idénticos. Es decir, no pasa nada si por ejemplo la rama corta es un milímetro más larga, mientras las cuatro sean iguales, igual que si el arco es de más de 90 grados.


    En cuanto a las cunas, me da un poco de vergüenza enseñarlas, porque son realmente cutres… Pero en fin hacen su papel, y como tampoco tengo que hacer una gran producción, no perdí más tiempo en ellas.

    La de las ramas inferiores es simplemente un trozo de contrachapado al que le hecho cuatro ranuras donde encajar los hilos de acero. El coaxial lo sujeto con una pinza de la ropa pegada con cinta doble cara por la cara inferior. El agujero tiene que permitir pasar el conector SMA a través de él una vez esté todo soldado. Simplemente centro el coaxial en el agujero, pego los cuatro lóbulos en sus ranuras con cinta de pintor y un ángulo “a ojo”, tocando la malla del coaxial previamente estañada, y después les pongo las cuatro cuñas de 50 grados.

    [​IMG]


    La de las ramas superiores es una pirámide con las paredes a 50 grados, en la que de nuevo he hecho unas ranuras para encajar los hilos de acero mientras los sueldo.

    [​IMG]


    La primera antena que hice sólo tenía la cuna de las ramas inferiores, y para soldar las ramas superiores me ayudaron mis hijas (5 y 8 años), sujetando 2 ramas cada una y creyéndose que ni les iba a quemar con el soldador, ni se iban a quemar porque el hilo de acero se calentara un poquito…:rolleyes2: No quedó mal, pero decidí hacer la otra cuna…
    :laugh:

    Tal como he comentado en un post anterior, la Cloverleaf no me termina de convencer, prefiero esta. La única ventaja es aerodinámica, y creo que es despreciable.

    En cuanto a la patch, he optado por comprarla. La que me animaré a fabricar si cuando haga pruebas de vuelo veo que el alcance con la patch se me queda corto es una yagi de polarización circular.
     
  50. dayanki Miembro Activo

    dayanki
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    Sircana, chato, que sean cutres o no hacen su deber, gracias por publicar las fotos, ya sé como pasar la tarde. Sobre la cloverleaf, no hay problemas, no la montamos y punto, si tu lo dices dos de estas iràn de maravilla.
    Quiero leér mas detenidamente el hilo para ver si hay enlaces de vendedores de la patch a PC, o si eres tan amable de publicarlo te lo agradeceria. (la de IBCrazy no te convence?)
    Una duda que tengo: es buena opcion montar una skew planar y una patch en el diversity?
    Ciao
     

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