Радиопомехи-ликбез

методы помехозащищенности радиооборудования---автор Книжников ВВ

источники радиопомех

Паразитный радиошум или наводки от всех цифровых устройств, где крутой фронт электроимпульса генерит радиопомехи в широком спектре от 100 кГц до несколько мегагерц ------помехи в основном свистят по информационным шлейфам и шинам питания -----основные компоненты паразитного радиошума это

1) импульсные источники электропитания дс-дс,

2) регуляторы хода и сами электромоторы,

3) микропроцессоры в автопилотах и видеокамерах,

4) коллекторные моторы в сервоприводах,

5) сами передатчики видеоканала и радиомодемов.

6) рядом работающие бензомотор, бензонасосы и бензогенераторы с дешевыми искровыми свечами без фильтра СВЧ!!!

При подключении многочисленных электронных компонентов между собой во избежания возбуждения цепи по земляной петле всегда применять правило паука, где центр земли или минуса это тело паука, а все компоненты непересекающиеся ноги, то есть переферийные землянные провода или минуса не должны подключаться треугольником между собой!!!

Главное это раздельное силовое питание вмг от слаботочки и пространственное разведение вмг- акку и самой электроники как можно дальше друг от друга внутри корпуса беспилотника. Иногда паразитное влияние электронных блоков друг на друга настолько сильное, что помогает только полная гальваническая развязка по питанию с полным разрывом общей земли-----то есть даже минуса нельзя соединять в общую землю и на каждый блок имеет независимый аккумулятор! Например полная независимость по питанию электронной системы искрового зажигания для бензиновых ДВС при условии высокоомных свечей (1-2 Мом), отдельное питание приёмника РУ, АП и РМ, автономное питание от своей батарейки телеметрии, камеры и видеопередатчика и конечно свой акку электро СУ!

проверка силы радиопомехи

Самый простой способ проверки фона конкретного электронного компонента------это подключить его к питанию и к нагрузке----например регулятор хода к мотору и дать газу ---поднести бытовой радиоприемник на средних волнах на свободной частоте и слушать динамик----если пошёл свист или рокот или хрюканью, то данный компонент фонит на сотнях килогерц по линии питания! Попробывать скрутить провода в косичку или витую пару, заэкранировать модуль металлом и заземлить, повесить ферритовое кольцо на шлейф, в разрыв цепи питания подключить LC фильтр----именно шум на этом диапозоне помех и приводит к некоректной работе дешифраторов ру приемников, ацп и цап микроэлектроники.

связки

1) Есть проверенные связки приёмника и питания---самый чистый это независимое питание приемника от акку 8 в или 2 банки липо напрямую и мощных рулевых машинок через поувер-бокс!

2)Опто-регулятор хода от киловатта и выше питается от силового акку отдельно, потому что этот компонент самый радиошумный под нагрузкой !

3) Очень шумят все виды экшен камер и импульсные дс-дс блоки питания -----их можно использовать только с современными цифровыми приёмниками 2.4 ггц !

4) В некоторых случаях сильной помехи в радиоэфире от вай фая нужно использовать только старый фм диапозон на 35-40 мгц с приемниками двойного преобразования псм или ку псм протоколы с файл сейфами , но они дружат только с линейными беками, то есть кренками на 5 вольт ------от импульсников или юбек у них накрывается каскад промежуточного гетородина на 455 кгц .

5) Несмотря на высокую избирательность входных каскадов вч блоков и добротность самой приёмной антенны-------

Хорошим тоном у радистов считается, отодвигать  приёмную антенну подальше от источников помех!

6) Всегда фазовые провода от регуля до мотора делать как можно короче ---желательно не более 10 см ----это ещё те грязнули так как по ним бежит переменный ток! Кстати самолётные бк моторы удлиненые с заглушенным корпусом фонят на порядок меньше чем облегченные плюшки для квадриков, где видны обмотки со всех сторон!

7) Иногда при подключении питания к многоуровневой электроники происходит грязное искровое соединение и это приводит к некорректной работе цифровых устройств или уход в защиту ----паниковать не стоит---просто повторно передернуть питание!

станция наземного управления (сну)

Источники радиошума на приёмной наземной станции также сильно мешают удаленному приёму качественной картинки-----ужасно фонят жк монитор, сетевой импульсный блок питания, мобила, ноутбук, заведённый рядом автомобиль и сам ру передатчик----- поэтому всё не нужное выключить сразу,

сам видеоприёмник отнести  на пару тройку метров от монитора и ру передатчика ,

 приемную  антенну поднять как можно выше, например на фотоштатив------

приёмник питать только отдельным  акку ------

дальность устойчивого приёма увеличиться минимум в два-три раза!

Кстати из выше сказанного получается, что все мониторы, очки и шлемаки со встроенными видео приёмниками рассчитаны только на ближний прием в пару-тройку км, так как всё рядом включая и ру передатчик-----на дальнюю дистанцию всё надо разносить по расстоянию и не увлекаться мощностью ру, а просто установить направленные антенны типа уда-яги или патч и расположить на возвышенности! пример аналогово видео-ретранслятора с приёмником на 1.2Г и видео-передатчиком на 5.8Г мощностью всего 1мвт! картинка на шлем или очки!

близость экранирующих поверхностей и радиоаномалии

Часто весной, когда половодье или летом, если почва заболочена от дождя системы радиоуправления на 2.4 гига с дуплекс протоколом при прямом расположении бпла на поверхности земли ------нет связи между приемником и передатчиком даже на расстоянии одного метра----об этом сообщает светодиод статуса режима работы приемника или тревожный зумер передатчика!

Версия такая ----что сырая земля с растворами всяких ионов солей является проводником с паразитной электромагнитной аномалией и происходит расстройка ближнего поля антенны приёмника и поглащение радиосигнала поверхностью земли. Выход только один ----поднять приёмную антенну бпла на высоту не менее одного метра, то есть поставить дрон на сухую коробку или положить на капот авто,тогда радиосвязь появиться! А лучше подняться на сухую возвышенность типа холма!

Такая же паразитная аномалия по радиосвязи на 2.4 гига наблюдается при близком расположении к поверхности земли закопанных стальных труб, электрокабелей или железобетонных плит----просто поменять место старта бпла или сдвинуться на десяток другой метров.

проходимость радиоволны

С ростом частоты диапозона растёт поглащение земной атмосферой энергии радиоволны и падает огибаемость препятствий, так как длина волны становится короче----например для 433Мгц это 70см и пробиваемость высокая, для 5.8Ггц всего 5.2см!

Поэтому в лесу или в густой и высокой траве сантиметровый диапозон гаснет сильнее дециметрового или метрового----

это важно для сухопутных дронов------ плавающие на воде и ползующие по земле низкие беспилотники имеют более длинные радиоволны коротковолнового диапозона 27-35-40-72Мгц и метрового 144Мгц частоты и можно ещё разрешенный 433Мгц. Правда пропорционально длине волны растут габариты настроенной полноценной антенны на беспилотнике и приходится идти на компромис----обычно длина антенны не должна превышать длину корпуса дрона и это определяет диапозон связи! Внимание---при сильном сухом порывистом ветре в приземленной атмосфере дальность радиосвязи падает в полтора раза! Объясняется это статической электролизацией больших объёмов воздушного пространства и затуханием радиоволны!

расположение антенн

всегда соблюдать золотое правило радиста----антенна всегда должна быть вывешена наружу на воздух!

В ближнем поле антенны на расстоянии  1.62 длины волны не должно быть ни каких проводников! 

например для диапозона 2.4Ггц это расстояние не менее 210 мм!

Также все приёмники ру и жпс распологать, как можно дальше от видеопередатчика и дополнительных радиомодемов по простой эмпирической зависимости----

Мощность излучения в мили ваттах равна минимальному расстоянию до приёмника в мм при условии перпендикулярности диаграмм антенн при ослаблении в -18 дб------вертикальная и горизонтальные поляризации или правая и левая круговые!------

Ризл(мвт)=R удал(мм)

Например 600мвт излучателя видеопередатчика, значит не менее 600мм расстояния до антены приёмника ру и жпс!

объясняется это на примере близкого фонарика, который светит вам прямо в глаз, а вы пытаетесь смотреть при этом вдаль--- выход только один, отодвинуть фонарик аля передатчик как можно дальше от глаза аля приемника и отвернуть луч от глаз аля ортогональное расположение антенн!

общий метод проверки помехозащищености ру модели

Так как все электрокомпоненты расположенные на борту в совокупности это одна большая радиопомеха для приёмника,то общая проверка производится методом эмуляции слабого сигнала с ру передатчика---на большом открытом пространстве типа улица,поляна включается режим ослабления сигнала в 1000 раз кнопочкой лонг-тест и далее даётся малый газ и шевеля каналами рулей отходите от модели на 30-50м, если управление остаётся корректным,значит тест пройден!

Но если уже при дальности менее 10 метров система приходит в разнос---все рули начинают хаотично двигаться или замирать,то летать категорически нельзя!!!

Поиск неисправного электронного блока происходит методом поочередного исключения из работы каждого компонента---чаще всего это видеопередатчик, регулятор хода или импульсник!