Антенна — это важная составляющая системы дрона. Сейчас на поле боя используют антенны разных типов в зависимости от задач, которые нужно решить. Например, антенны Helical и Horn лучше подходят для полетов на дальние дистанции, а Clover обеспечивают более стабильный сигнал в условиях помех.
В этой статье поговорим именно о патч-антеннах. Они относятся к классу направленных антенн и широко используются в FPV-системах. Патч-антенны так популярны, поскольку они позволяют сосредоточить сигнал в нужном направлении, уменьшить влияние помех и обеспечить стабильную передачу данных.
В то же время их эффективность достигается при правильной настройке, учете технических особенностей и использовании по назначению. Об этих и других преимуществах вы узнаете из материала, который подготовила команда Flash Army.
Что такое патч-антенна и как она работает
Патч-антенна — это разновидность направленной антенны с низким профилем, имеющая вид металлической пластины (излучателя), размещенной на диэлектрической основе с экранирующим слоем снизу. Она работает по принципу резонанса: при подаче сигнала соответствующей частоты антенна излучает и принимает радиоволны в определенном направлении.
Назначение патч-антенн
Прежде всего, патч-антенны предназначены для приема видеосигнала из FPV-дрона на больших расстояниях в определенном направлении. Благодаря плоской форме антенна подходит для установки на наземных системах управления беспилотниками, шлемах и ретрансляторах. Так вы получаете достаточно четкое видео с минимальными задержками.
Во-вторых, они обеспечивают связь на поле боя. Узкий луч увеличивает дальность передачи радиосигнала в одном направлении.
Кроме того, патч-антенны применяются в телекоммуникациях, сетях Wi-Fi и навигационных системах.
Основные технические особенности патч-антенн
Патч-антенны имеют следующие технические параметры:
Направленность.
Формируют узкую диаграмму излучения (от 30° до 80°).
Рабочий диапазон частот.
Антенна должна быть согласована с частотой системы (например, патч-антенна 5.8 ГГц), иначе эффективность передачи существенно снижается. Обычно они работают на всех частотах.
Коэффициент усиления (dBi).
У большинства моделей это значение составляет 6–10 dBi, однако существуют более мощные варианты (до 25 dBi).
Поляризация.
Может быть линейной или круговой (RHCP — правосторонняя, LHCP — левосторонняя).
Двухмерная конструкция.
Размеры пластины соответствуют примерно половине длины волны, благодаря чему она функционирует подобно полуволновому диполю.
Форма.
Чаще используют квадратные, прямоугольные, круглые или эллиптические пластины, хотя возможны и другие варианты.
Преимущества использования патч-антенн в дронах
Патч-антенны для FPV-дронов отличаются рядом преимуществ, благодаря которым их выбирают как эффективные решения для полевых условий.
- Легкость интеграции с другими устройствами.
- Высокий коэффициент направленного деяния.
- Достаточная механическая надежность и адаптивность к изогнутым поверхностям, поэтому их часто устанавливают на транспорте, а также интегрируют в портативные средства связи.
- Хорошая поляризационная избирательность.
- Идеальное соответствие частотам 5.8 ГГц, 2.4 ГГц, 868/915 МГц.
- Возможность работы с несколькими точками питания.
- Компактность и низкий профиль.
- Стабильность связи.
Как патч-антенны применяются в FPV-дронах
В первую очередь патч-антенны устанавливают на наземных станциях, FPV-очках или пультах управления. Их подсоединяют к разъемам SMA/RP-SMA (убедитесь, что типы разъемов совпадают), однако они требуют точной ориентации в сторону дрона. Если полет происходит из укрытия, патч-антенну выносят на кабель-удлинитель, размещая выше на штативе. В такой конфигурации антенны принимают видеосигнал, концентрируя радиолучи в направлении полета. Узкий, но мощный луч позволяет значительно повысить дальность связи.
Второй распространенный вариант — использование в составе diversity-систем. В этом случае патч-антенна работает вместе с всенаправленной: первая отвечает за дальность и качество сигнала в конкретном направлении, а вторая — за стабильность при изменении положения дрона. Приемник автоматически переключается между антеннами, выбирая наилучший сигнал в определенный момент времени.
К тому же следует помнить, что патч-антенны эффективны именно во время полетов на большие дистанции. Советуем не забывать проверять, имеет ли ваша антенна такую же поляризацию, что и дрон. От этого зависит слаженная работа всей FPV-системы.
Вывод
Таким образом, патч-антенны, как один из видов военных антенн, служат «дальнобойным приемником» для FPV-дрона. Благодаря своей направленности, компактности и эффективности они позволяют значительно повысить дальность передачи сигнала и снизить влияние радиопомех.
Чтобы не летать вслепую, следует выбирать проверенные модели с четко указанными характеристиками. Купить такие варианты можно в интернет-магазине Flash Army.
