Антенна для квадрокоптера (2,4 ГГц) моделирование по чертежу?

[devton]

там внутри не 73-омный диполь, а что-то хитрое под 50 Ом. Думаю оно чувствительнее к экрану

может быть чувствительнее диполя
но даже тут плоский экран дальность раза в полтора увеличит

[lipton]

там внутри не 73-омный диполь, а что-то хитрое под 50 Ом. Думаю оно чувствительнее к экрану

Ничего хитрого! Если бы Вы хорошо изучили форум, то знали бы, что это такое!
Два этажа двухрезонансных диполей... Усиление около 5 дБи. Есть на форуме аналогичная коллинеарка...
К экрану очень чувствительна будет!

[yurik82]

Ничего хитрого! Если бы Вы хорошо изучили форум, то знали бы, что это такое!
Два этажа двухрезонансных диполей... Усиление около 5 дБи. Есть на форуме аналогичная коллинеарка...
К экрану очень чувствительна будет!

Что на фото я знаю. Я не знаю что там в пульте коптера (мы даже не конкретную модель обсуждаем), фото просто как пример

Для DJI Mavic, Mavic Pro продаются вот такие насадки


Я с такими экспериментировал на роутере DIR-620. Децибел 5 прироста на клиенте по inSSIDer можно получить. С коллинеарными антеннами (5 dBi и 7 dBi) прироста не получил.
Лекало начертил в программе Parabola Calculator, пробную версию вырезал с картона и фольги. Более прочную из пивной банки.

Сама антенна у DJI Mavic такая:

[Aneh]

Расширенный нижний диапазон 2.4Ghz обеспечивают "ушки" на кончиках ( фото из поста #30). В интернете есть экранчики к таким антенкам. Усиление около 5 дБи это пишут только. Хорошо если чуть более трех получите. Измерял и не раз в камере такие антенны. У них другое достоинство высокий кпд под 80% в широкой полосе более 200Мгц на 2.4Ghz и к 70% на 5Ghz. Что очень важно для MIMO систем.

Антенки DJI Mavic_а, простые петлевые вибраторы на микрополоске с усилением под 2.8dB на 2.4Ghz. 4 штуки их в коптере в каждой ноге по антеннки. Сделаны на патентованом слоистом материале похожем на FR-4. Их особенность более широкий угол в диаграмме.

[devton]

К экрану очень чувствительна будет!

proof?

[antennakid]

Hi to all.

This is my first post. Sorry but can't write in Russian (but google translate does good job when translating from Russian to English).
So i will write in English. Sorry guys for that.

To clarify things:
1. in drone (mavic) there is dualband antenna - for 2.4 and 5ghz (if i'm not wrong that there are some differences in versions FCC, CE )
2. controller uses only 2.4ghz

5ghz band in mavic (drone) is only used for controlling it directly by phone.

So if you need to extend range is better to change antennas in remote controller. The question is what will be better
- MiMO antenna
- separate antennas on one reflector.

RC controller frequency is well known:
2.4 GHz to 2.483 GHz


Привет всем.


Это мой первый пост. Извините, но не могу писать по русски (но Google делает хорошую работу при переводе с русского на английский).
Так что напишу на английском. Извините, ребята.


Чтобы все прояснить:
1. в дроновой (мавик) есть двухдиапазонная антенна на 2.4 и 5 ГГц (если я не ошибаюсь, что есть некоторые различия в версиях FCC, се )
2. контроллер использует только 2,4 ГГц


5 ГГц полосы в Мавик (беспилотник) используется только для управления его непосредственно по телефону.


Поэтому при необходимости расширения диапазона лучше менять антенны в пульте дистанционного управления. Вопрос в том, что будет лучше
- Антенна MIMO
- отдельные антенны на одном отражателе.


Частота контроллера RC хорошо известна:
2,4 ГГц до 2,483 ГГц

[yurik82]

Вопрос в том, что будет лучше
- Антенна MIMO
- отдельные антенны на одном отражателе.

Ни то ни другое. Mavic использует MIMO 2х2 в одной поляризации - 2 антенны с пространственным разносом. Чтобы 2 антенны на борту дрона могли получать прирост скорости передачи, на пульте управления тоже надо две антенны в одной поляризации.

Один отражатель не может вместить две антенны с пространственным разносом. Они будут вообще не в фокусе, и/или диаграмма направленности будет в разные направления.

Спойлер (+/-) (eng)

None. Mavic uses MIMO 2x2 in the same polarization - 2 antennas with space diversity. For 2 antennas on Mavic's board to gain bandwidth, both antennas on RC have to radiate using same polarization.

One reflector cannot fit 2 antennas with space diversity. They will be either out-of-focus, and/or reflector radiation pattern will have 2 different directions

[jomy]

[Ann]

Прирост скорости там не нужен. За счет такого MIMO 2х2 или может Diversity на большой дистанции борются с замираниями (типа зон френеля и тп.) видео не рвется. Больший пространственный разнос дает лучший результат. Так же дают неплохой результат по дальности разнесенные спиральные антенны, в инете много вариантов предлагают.

[uve]

Antennakid, установите на одном отражателе две патч-антенны с RHCP( LHCP ) с разносом в 1 лямбда в режиме Diversity.
p.s. Если сделать их в конструктиве PCB, получится довольно таки компактная конструкция.

[yurik82]

Прирост скорости там не нужен. За счет такого MIMO 2х2 или может Diversity на большой дистанции борются с замираниями (типа зон френеля и тп.) видео не рвется. Больший пространственный разнос дает лучший результат

Это за счет роста скорости. MIMO 2x2 не увеличивает дальность и не поднимает режим MCS на ступеньку выше (Modulation type и Coding rate не увеличиваются).
При том же режиме MCS (при том же Modulation type и том же Coding rate) MIMO 2x2 может прокачать больше трафика (сам чип-рейт ровно в 2 раза больше)

Например MCS-1 имеет чипрейт 13 Мбит, а MCS-9 (то же что MCS-1 только 2х2) чипрейт 26 Мбит. Видео начинает рваться если не хватает скорости потока.

Когда не хватило силы сигнала даже для самого медленного режима MCS-0 (чипрейт 6.5 Мбит в 20 МГц), то переход MIMO 2x2 не поможет установить связь.

БОльший пространственный разнос сильнее увеличивает пропускную способность при том же чипрейте. Т.е. фактический прирост скорости от перехода с чипрейта 13 на чипрейт 26 тем больше чем сильнее отличаются сигналы в двух антеннах. В идеале вообще в разных поляризациях.

[Ann]

Думаю противоречите энергитическому закону в радиосистемах. Сами прикиньте. В вашем ответе: за счет роста скорости вам требуется более широкая полоса, или с MCS-1 (16QAM) перейти на MCS-9 (64QAM), но для MCS-9 требуется более высокий SNR. Видео рвется при плохом SNR а не при переходе MCS-9 на MCS-1. Ну и потом для сжатого видео 720 достаточно полосы в 2 или 4 Мгц.

БОльший пространственный разнос антенн никак не связан с пропускной способностью. Простыми словами - БОльший пространственный разнос антенн дает увеличение энергетики сигнала при приеме, в основном из-за разности фаз и задержек сигнала при прохождении трассы. Для этого используют микросхемы MIMO трансивера у которых обязаны быть модули TDMA, OFDM, SFBC. По этой причине MIMO 2x2 дает большую дистанцию уверенного приема видеосигнала против SISO.

[yurik82]

Думаю противоречите энергитическому закону в радиосистемах. Сами прикиньте. В вашем ответе: за счет роста скорости вам требуется более широкая полоса, или с MCS-1 (16QAM)перейти на MCS-9 (64QAM), но для MCS-9 требуется более высокий SNR. Видео рвется при плохом SNR а не при переходе MCS-9 на MCS-1. Ну и потом для сжатого видео 720 достаточно полосы в 2 или 4 Мгц.

говорим партия подразумеваем Ленин, говорим MCS подразумеваем SNR и наоборот

Чтобы в MCS-0 увеличить чипрейт в 2 раза надо или перейти с BPSK на QPSK (цена 6 дБ) или перейти на MIMO 2x2 (цена 3 дБ)
Чтобы увеличить чипрейт до 60 МБит для SISO надо переход на 16-QAM (цена 3 дБ), или перейти на MIMO 2x2

Чтобы перейти с чипрейта 90 на 120 Мбит (с 16 на 64-QAM) надо +5 дБ на SISO или +3 дБ на MIMO 2x2

Т.е. требования к сигналу при росте методик кодирования BPSK->QPSK->16->64 растут быстрее чем требования при переходе SISO->MIMO

При равной энергетике линка в MIMO всегда будет более выгодный чипрейт по сравнению с SISO.

Скажем при SNR=24.3 dB MIMO выдаст 180 против 120 Мбит чипрейт, за счет того что может находиться в более дешевом 16-QAM не прибегая к дорогому 64-QAM

[Ann]

Поймите, что для коптеров при передаче видео не нужно величивать скорость в канале, она фиксированная. И не нужно увеличивать ширину канала, так как с увеличением расстояния итак ухудшается SNR.

[yurik82]

Поймите, что для коптеров при передаче видео не нужно величивать скорость в канале, она фиксированная.

Мы не можем влиять на реализацию 802.11n протокола в чипах. Нравится нам это или нет, когда сила сигнала достигнет -73 dBm (пример для полосы 40 МГц, для других полос конкретные цифры другие), то режим этого аплинка или даунлинка переключится в MCS-11 (обе стороны линка поддерживают 2х2) или MCS-4 (хотя бы 1 сторона линка не поддерживает 2x2).

Скорость в стеке TCP/IP - фиксированная (примерно равна битрейту видео + запас).

Скоростной режим в котором находится аплинк или даунлинк не имеет никакого отношения к стеку TCP/IP и нашего желания чего то в нем передавать. Хотим мы передавать 5 Мбит видео или не хотим передавать вообще ничего, если сигнал достиг -73 dBm (SINR >20 dB) то линк переключится на чипрейт 120 Мбит (даже если в нем вообще не будет ничего передаваться, он будет на холостом ходу тактоваться чипрейтом 2х60 Мбит не передавая никаких полезных данных).

Видео начинает рваться тогда, когда фактическая скорость прокачки в линке (с учетом текущего MCS и BER%) снижается ниже битрейта видео.

И не нужно увеличивать ширину канала, так как с увеличением расстояния итак ухудшается SNR.

Мы наверно говорим о разных вещах. Если Вы о ширине канала, которую может выбирать администратор (20, 40, 10 МГц и так далее, всё что не 20 и не 40 - нестандартные полосы и поддерживаются только нестандартным оборудованием) то это не касается выбора чипом режимов MCS.
Как при канале 20, так и 40 так и 5 или 10 МГц чипы постоянно меняют режим от MCS-0 до MCS-7 (SISO) или от MCS-8 до MCS-15 (MIMO).

Независимо какую полосу выбрал администратор, MIMO всегда энергетически выгоднее чем SISO в той же полосе. При том же SINR, при том же уровне сигнала в dBm и при той же полосе пропускания установленной администратором (хоть 5 МГц хоть 40 МГц) MIMO всегда будет иметь более высокий чипрейт чем SISO. Потому что переход SISO->MIMO имеет цену 3 дБ (за удвоение чипрейта), а переход на ступеньку выше по типу модуляции - 4-5 дБ (чипрейт растет только в 1.3-1.5 раза)
Это потому что требования к SNR для модуляций высоких порядков (QPSK -> QAM, QAM16->QAM64) растут значительно быстрее чем полезный прирост скорости от такой модуляции.
Например переход от QAM16 до QAM64 (при том же coding/rate = 3/4) дает прирост скорости 1.5 раза, а требования к сигналу растут сразу на 8 дБ!

MIMO позволяет находиться в "более дешевом типе модуляции" и всё ещё удовлетворять наши требования к полезной скорости канала.

Прирост полезной скорости передачи данных при переходе от SISO на 2x2 может составлять от 0% до 100%. Если антенны находятся слишком близко и в одинаковой поляризации, то сигнал на обеих будет идентичным. Хотя чипрейт будет в 2 раза выше, никакого прироста в передаче полезных данных не будет. Декодер не вытянет никаких дополнительных данных из второго потока. Т.е. энергетика линка ухудшилась на 3 дБ, а взамен вообще ничего не получили.
Если антенны будут сильно изолированы (например в разной поляризации и антенны с хорошим подавлением чужой поляризации, или вообще 2 кабелями соединить приемник и передатчик) то прирост полезной скорости будет почти 2-кратным. Вся информация переданная второй антенной будет уникальной.

На практике прирост находится посредине между 1 (прироста нет) и 2 (теоретический предел). Т.е. от включения второй антенны сразу теряем 3 дБ, а чтобы это было оправдано, надо чтобы прирост был хотя бы 1.3-1.5 по полезных данных второго декодера. Для этого надо или хороший разнос антенн, или разные поляризации.

При малом разносе антенн (из-за ограничений на габариты) может оказаться что отключение MIMO нафиг будет всегда выгоднее (не будем терять 3 дБ зазря)