Una regolatina alle antenne

[aldofad]

Ciao a tutti,
dimostro come sia possibile senza tante pretese tagliare in modo preciso due spezzoni di filo per costruire due antenne in risonanza nella frequenza desiderata.

Il problema di partenza è che troppo spesso a prodotti economici non vengono abbinate delle antenne corrette.

Ecco un esempio, ho recentemente comprato un kit economico di telemetria da 20 euro per il mio drone.
Ho collegato le antenne rispettivamente ad un analizzatore d'antenna (mooolto economico) e ad un analizzatore di rete (anch'esso economico)



Qui è possibile vedere la ricezione finale di -32.5 dB sull'analizzatore di rete



Ora passo a due semplici spezzoni di filo in rame rigido. Mi interessa il rame rigido perchè desidero affossare l'antenna direttamente in una copertura in ABS che sto progettando per il drone.



Dopo le opportune regolazioni di lunghezza sul filo, in base ai dati dell'analizzatore d'antenna, arrivo alla lunghezza (e alla forma) ottimale ottenendo -18 dB, ossia guadagnando 14.5 dB senza granchè di fatica.



Disclaimer:
Radioamatori abbiate pietà, non sono un esperto, la mia competenza è davvero limitata.

Un salutone

[guiott]

Orginalmente inviato da aldofad

...
Disclaimer:
Radioamatori abbiate pietà, non sono un esperto, la mia competenza è davvero limitata.

Un salutone

Alla faccia dell'incompetenza!! COMPLIMENTI!!!
Sia per l'attrezzatura che per il suo utilizzo.

Con un ROS di 24:1 ci credo che sprechi moltissima potenza in onde stazionarie. La potenza rimane tutta lì, nell'antenna utilizzata solo per scaldare i finali del TX.
I radioamatori impiegano buona parte del loro tempo a tarare le antenne per arrivare ad un ROS di 1:1. Anche se ormai ci sono dei sistemi di accordo automatico che adattano anche un filo per stendere i panni alla giusta impedenza

Nei sistemi portatili, ormai quasi tutti a larga banda, è normale un ROS di 3:1, non è l'ideale ma semplifica molto la costruzione e la perdita è ancora limitata.
Nel tuo sistema, probabilmente, è stata presa la prima antenna che hanno trovato, magari a 2.4GHZ per la WiFi o a 800-900MHz per i cellulari, certamente non per la 433MHz.

Un guadagno maggiore (6-9 dB) si potrebbe ottenere ottimizzando i lobi di irradiazione dell'antenna indirizzando il segnale solo dove serve, anche senza arrivare alla direttiva, ma la cosa non è per niente semplice e con un drone è difficile decidere quale è la direzione giusta (nelle 3 dimensioni).

Direi che il tuo 1.8:1 è un ottimo risultato e hai guadagnato molto in portata. Ancora complimenti.

[aldofad]

Grazie Guido

Ecco quindi l'integrazione dell'antenna nelle gambette del drone. Non è il massimo dell'estetica ma l'efficenza è buona



Le gambette di appoggio le ho fatte in stampa 3D in ABS naturale con la vecchia 3Drag utilizzando l'ugello grande da 0.8 mm

Saluto

[guiott]

Scusa Aldo,
non capisco come è fatta l'antenna. Dal dispositivo esce un solo filo e lo hai messo al centro dell'antenna?

[aldofad]

Eccomi. No, no e' tutto un pezzo unico che ho saldato direttamente sulla pcb, e' un'antenna bipolare di fatto. Non ha nulla a che vedere con l'esempio del primo post, quei due spezzoni erano solo un test del momento. Ho fatto da capo questa antennina. Funziona bene, credimi

[landyandy]

Ciao ragazzi, necessito chiarimenti.

in pratica con la perdita di quasi la meta del segnale tra l'antenna custom e l'originale, quanto si va a perdere in termini di metri??
Rigirando la domanda quanti metri si vanno a guadagnare con questa modifica?

Mi sembra di aver letto che quel kit ha una portata di 1Km


Aldo che test hai fatto fino ad adesso???



Ciao
Andy

[guiott]

ogni -3db la potenza si dimezza. Con -14.5db hai dimezzato quasi 5 volte, quindi un fattore circa 32.

La misura della distanza è una cosa molto complicata perché dipenda da tantissimi parametri.
In campo aperto come nel caso dei droni i calcoli sono più semplici ma dipendono comunque molto dalla frequenza.
In condizioni ideali (nel vuoto, senza ostacoli, senza riflessioni, senza interferenze) la potenza diminuisce con il quadrato della distanza, ma ci sono talmente tanti altri parametri che influiscono.
In ogni caso, con una potenza all'antenna 32 volte maggiore... hai sicuramente un bel guadagno.

[aldofad]

Orginalmente inviato da landyandy

Aldo che test hai fatto fino ad adesso???

Con le antenne originali, ossia di cattiva qualità, cominciavo ad avere una comunicazione rallentata con il drone a 1 Km di altezza fino a perdere del tutto il segnale a 1.5 Km sopra la mia testa.

Appena termino alcune modifiche sul drone rifaccio il test.

Un salutone dai 1500 (se cliccate sull'immagine si dovrebbe vedere in HD)

[landyandy]

Orginalmente inviato da guiott

ogni -3db la potenza si dimezza. Con -14.5db hai dimezzato quasi 5 volte, quindi un fattore circa 32.

La misura della distanza è una cosa molto complicata perché dipenda da tantissimi parametri.

Grazie, infatti ricordavo sul quadrato della distanza ma poi mi tornava in mente il mio tricicolino robotico che oltre a non mantenere le distanze dichiarate sul DS, (prodotto ovviamente di basso valore), era soggetto a interferenze e perdite di qualità.

Perché si usano ancora i 433 quando sul mercato esistono tranceiver da 2,4Ghz o 5,8Ghz?

i 433 assicurano potenze maggiori in rapporto al prezzo?

...e sulle interferenze??
dopo 1,5Km che mi sembrano comunque tanti, non si ha paura che il drone possa "sfuggire" di mano??

Orginalmente inviato da aldofad

Con le antenne originali, ossia di cattiva qualità.........

è incredibile che il DS dichiari proprio 1,5 Km massimi e tutto a causa di un non corretto dimensionamento delle antenne

cioè, questi si danno la zappa sui piedi da soli?
vabbè che costano poco....

Bravo per l'intuizione.

Orginalmente inviato da aldofad

Un salutone dai 1500

è il drone che saluta oppure sei tu sopra un elicottero??

complimenti anzi .....spaesante.

Quest'effetto è dovuto ad un tipo di lente grandangolare per caso??



Andy

[guiott]

Orginalmente inviato da landyandy

...
Perché si usano ancora i 433 quando sul mercato esistono tranceiver da 2,4Ghz o 5,8Ghz?
...

Andy

I 2.4GHz sono strapieni di tutto ed hanno una portata in linea ottica. I 433 sono più bassi di frequenza e sono più tolleranti con ostacoli ed altro. Nel caso del drone cambia poco. Dentro le abitazioni cambia molto.
Un'altra frequenza ora disponibile per uso libero, senza licenza ma con diverse restrizioni di potenza ed utilizzo, è la 868MHz. Un ottimo compromesso tra necessità di potenza e tolleranza agli ostacoli.
Per trasmissioni di piccole quantità di dati come la telemetria sono più adatte queste frequenze basse. La 2.4 o 5.8GHz sono più usate per le trasmissioni video dove è richiesta più banda.