Дослідження ФПВ приймачів 5
На цей раз до нас на операційний стіл потрапив приймач.
Випробування
Загалом переважна більшість приймачів заснована на модулі RX5808 (див. рис.).
"Серцем" даного модуля є чіп RTC6715. Його основні функції:
1. Прийом та посилення сигналів у смузі 5.8ГГц;
2. Перенесення сигналу з 5.8ГГц на 480МГц (гетеродинування);
3. Фільтрування перенесеного сигналу на зовнішньому фільтрі;
Перше, що спало на думку, це перевірити якість того самого фільтра з пункту 3. Цілком логічно припустити, що, якщо фільтр має погану вибірковість, то сигнали з передавачів, що працюють на сусідніх каналах, можуть просочуватися в демодулятор. Однак, як показали виміри, фільтр має цілком непогану вибірковість, і корисний сигнал виходить цілком чистим після нього.
Вирішили досліджувати сигнал до фільтра, але після гетеродина. Включення одного передавача не дало жодних цікавих даних, сигнал, як сигнал на 480МГц, не давав приводу засумніватися як прийом. Однак варто було нам увімкнути одночасно з першим другий передавач, намалювалася цілком цікава картина:
Замість 2 піків, ми побачили як мінімум 6 виразних сигналів, причому відстань між ними дорівнювала початковій відстані між каналами, на яких велася передача корисних сигналів. Такий ефект, що виникає в змішувачі гетеродина, має назву - інтермодуляція, або інтермодуляційні перешкоди.
Трохи докладніше про роботу змішувачів та інтермодуляційні перешкоди можна почитати тут: http://news.cqham.ru/articles/detail.phtml?id=519.
Нас цікавлять ті закономірності, за якими ці перешкоди виникають, і способи боротьби з ними.
Виходячи зстатті, поданої вище, можна дізнатися, що інтермодуляційні перешкоди для двох сигналів мають різні системи. Як з'ясувалося найнебезпечнішими є перешкоди 3 порядку, вони виникають на частотах f3 = 2 * f1-f2 або f3 = 2 * f2-f1. Однак продукти інтермодуляції 5-го порядку також можуть завдати клопоту, вони у свою чергу виникають на частотах f3=3*f1-2*f2 або f3=3*f2-2*f1. Для спроби пояснення, що це за невідома магія, звернімося за прикладом до останнього малюнка. Припустимо, що 2 передавачі працюють на частотах Raceband, на 3 та 4 каналах.
Таким чином, порахувавши частоти за наведеними вище формулами, або глянувши на малюнок вище, стане зрозуміло, що, наприклад, перешкоди 3-го порядку просто пролізуть у 2 і 5 канали Raceband, а перешкоди 5-го порядку - в 1 і 6 канали Raceband. Можете самі переконатися, наприклад увімкнувши одночасно 2 передавачі, скажімо на тих-таки 3 і 4 каналах, на приймачі налаштуйтеся на 5 канал, з дуже високою ймовірністю на 5 каналі ви побачите картинку з 3 або 4 каналів, або навіть їхню мішанину.
Висновки
Методів боротьби із цими перешкодами може бути кілька. Ми не говоритимемо про заміну приймальних модулів більш якісні, тому, якщо чесно, то таких модулів широкого споживання просто більше немає. Однак є принципи, за якими можна зменшити шанс ловити такі перешкоди, навіть з нашими приймальними модулями:
1) Зменшення потужності передавачів.
Власне перешкоди тим більше, що більше рівні вхідних сигналів. Подробиці можна також прочитати за посиланням вище. Нам просто варто запам'ятати просту річ, якщо немає необхідності підвищувати потужність, то літайте на мінімально можливої. 25 мВт цілком хороший вибір, який дозволить будувати адекватні за розмірами траси, мати хороший прийом і зменшитиймовірність виникнення інтермодуляційних перешкод.
2) Правильний вибір частот.
Після появи RaceBand набору частот, всі кинулися використовувати його, вважаючи більший рознос по частоті (37МГц) якимось неймовірним плюсом, хоча, здебільшого, це не має значення. Підбір набору частот, з огляду на те, щоб інтермодуляційні перешкоди не потрапляли в діапазони корисних сигналів — ось запорука успіху. І цей набір слід вибирати з усіх можливих "діапазонів", у тому числі і RaceBand.
Було написано програму, яка підбирає «чисті» набори частот для заданої кількості пілотів. Методом повного перебору та оцінки перешкод для кожного набору було знайдено оптимальні набори частот для 4,5,6 та 7 пілотів, що літають одночасно (без урахування LowBand діапазону).
Відповідно до розподілу каналів:
можна навести для прикладу такі набори частот:
- Для 4 пілотів: E4 (5645), E2 (5685), A7 (5745), E7 (5925)
- Для 5 пілотів: E4 (5645), E2 (5685), A7 (5745), E6 (5905), E7 (5925);
- Для 6 пілотів: Е4 (5645), Е2 (5685), А7 (5745), А3 (5825), Е6 (5885), Е7 (5925);
- Для 7 пілотів: E4 (5645), R2 (5695), A8 (5725), B3 (5771), B8 (5866), R8 (5917), E8 (5945).
Теоретично, для 4 і 5 пілотів, при використанні цих наборів частот, і за умови, що навколо більше немає джерел сигналу на 5.8ГГц, навіть не має значення на яких потужностях літають пілоти, перешкод бути не повинно. Для більшої кількості пілотів не знайти абсолютно ідеальних наборів, що виключають абсолютну відсутність інтермодуляційних перешкод, проте при використанні 25 мВт з високою ймовірністю вдасться літати без перешкод.
Або для 4 пілотів набори частот, що включають тільки raceband, щоб булозручніше перемикатися, не змінюючи при цьому частотну сітку:
Висновок