Κατανόηση της σχέσης μεταξύ της συχνότητας της κεραίας, Κέρδος, και Μήκος σε Drones
Ακολουθεί ένα παράδειγμα πολυκατευθυντικής κεραίας στη συχνότητα, κέρδος και μήκος.
| Συχνότητα | Κέρδος | Μήκος | Διάσημος |
|---|---|---|---|
| 433MHz | 5dBi | Φ3,2*120εκ | |
| 512-562MHz | 6dBi | Φ1,4*140εκ | άνοιξη |
| 566-678MHz | 1dBi | Φ1,3*28εκ | λαιμό χήνας |
| 566-678MHz | 4dBi | Φ1,6*70εκ | άνοιξη |
| 566-803MHz | 2/3dBi | Φ1,6*60εκ | λαιμό χήνας |
| 634-674MHz | 6dBi | Φ2*1200εκ | άνοιξη |
| 703-803MHz | 4.5dBi | Φ1,3*47εκ | λαιμό χήνας |
| 806-826MHz | 2dBi | Φ3,8*25εκ | |
| 806-826MHz | 2dBi | Φ1,3*36εκ | λαιμό χήνας |
| 806-826MHz | 4dBi | Φ1,6*55εκ | άνοιξη |
| 806-826MHz | 5dBi | Φ2,2*60εκ | |
| 840-845MHz | 2dBi | Φ1,3*25εκ | |
| 840-845MHz | 7dBi | Φ3,2*150εκ | |
| 902-928MHz | 2dBi | Φ1*15εκ | |
| 902-928MHz | 2dBi | Φ1,3*17εκ | |
| 902-928MHz | 5dBi | Φ1,3*60εκ | |
| 902-928MHz | 9dBi | Φ2*120εκ | Κατακόρυφος 15°±3 |
| 902-928MHz | 8dBi | Φ3,2*120εκ | Κατακόρυφος 20°±3 |
| 1340-1450MHz | 2dBi | Φ1,3*16εκ | |
| 1350-1450MHz | 6dBi | Φ1,3*60εκ | λαιμό χήνας |
| 1350-1470MHz | 6dBi | Φ2*60εκ | |
| 1350-1470MHz | 8dBi | Φ2,5*60εκ | |
| 1370-1450MHz | 5dBi | Φ1,6*50εκ | άνοιξη |
| 1370-1450MHz | 6dBi | Φ1,6*60εκ | άνοιξη |
| 1420-1530MHz | 2dBi | Φ1,3*25εκ | λαιμό χήνας |
| 1420-1530MHz | 2dBi | Φ1*15εκ | |
| 1420-1530MHz | 2dBi | Φ1,3*12εκ | |
| 1420-1530MHz | 3dBi | Φ1,3*31εκ | λαιμό χήνας |
| 1420-1530MHz | 3dBi | Φ1,6*20εκ | άνοιξη |
| 1420-1530MHz | 4dBi | Φ1,3*37εκ | λαιμό χήνας |
| 1420-1530MHz | 4dBi | Φ1,6*35εκ | άνοιξη |
| 1420-1530MHz | 9dBi | Φ3,2*120εκ | |
| 1420-1530MHz | 10dBi | Φ5*120cm | |
| 2400-2500MHz | 2dBi | Φ1,3*7,3εκ | |
| 2400-2500MHz | 2dBi | Φ1,3*16εκ | |
| 2400-2500MHz | 2dBi | Φ1,3*20εκ | |
| 2400-2500MHz | 4dBi | Φ1,3*25εκ | |
| 2400-2500MHz | 6dBi | Φ2*35εκ | |
| 2400-2500MHz | 8dBi | Φ2*60εκ | |
| 2400-2500MHz | 11dBi | Φ3,2*120εκ | |
| 2400-2500MHz | 12dBi | Φ2*120εκ |
- Ανοιξη: σημαίνει κεραία ελατηρίου, κεραία με ελατήριο, κεραία απορρόφησης κραδασμών, κεραία με σοκ.
- λαιμό χήνας: σημαίνει μια κεραία με εύκαμπτο τμήμα λαιμού χήνας που μπορεί να λυγίσει και να τοποθετηθεί. εύκαμπτη κεραία, ρυθμιζόμενη κεραία. Μια εύκαμπτη κεραία με λαιμό χήνας σχεδιασμένη για ρυθμιζόμενη τοποθέτηση και ανθεκτικότητα.
Ακολουθεί ένα παράδειγμα κατευθυντικής κεραίας επίπεδης οθόνης στη συχνότητα, κέρδος και μήκος.
| Συχνότητα | Κέρδος | Μέγεθος εκ | Σημείωση |
|---|---|---|---|
| 1350-1450MHz | 14dBi | 26*26*4.5 | Οριζόντιο πλάτος δέσμης 35°±5 Κατακόρυφος 35°±5 |
| 1350-1470MHz | 12dBi | 26*26*4.5 | Οριζόντιο πλάτος δέσμης 65°±5 Κατακόρυφος 30°±5 |
| 1350-1470MHz | 12dBi | 26*26*4.5 | Διπλή πόλωση (H+V) Οριζόντιο πλάτος δέσμης 65°±5 Κατακόρυφος 30°±5 |
| 1350-1470MHz | 14dBi | 26*26*4.5 | Διπλή πόλωση (V+V) Οριζόντιο πλάτος δέσμης 35°±5 Κατακόρυφος 35°±5 |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39*5.1 | Ν-Κ |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39*5.1 | SMA-N-K-N-KW |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39*5.1 | Διπλή πόλωση (± 45 °) |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39.5.1 | Διπλή πόλωση (V+V) |
| 2400-2500MHz | 14dBi | 22*22*2.5 | |
| 2400-2500MHz | 18dBi | 30.5*30.5*2.5 | |
| 2000-2500MHz | 18dBi | 39*39*5.1 | |
| 5640-5760MHz | 14dBi | 19*19*25 |
Εδώ είναι ένα παράδειγμα blade κεραίας, κεραία σε σχήμα μαχαιριού στη συχνότητα, κέρδος και μήκος.
| Συχνότητα | Κέρδος | Μήκος εκ |
|---|---|---|
| 566-678MHz | 1dBi | 9.2*4.2*16 |
| 566-678MHz | 1dBi | 11.6*8*15.5 |
| 840-845MHz | 2dBi | 9.2*4.2*16 |
| 840-845MHz | 2dBi | 11.6*8*15.5 |
| 1350-1470MHz | 4dBi | 9.2*4.2*32.5 |
| 1350-1470MHz | 6dBi | 9.2*4.2*48 |
| 1420-1530MHz | 2dBi | 2.7*2.4*12 |
| 1420-1530MHz | 2dBi | 11.6*8*15.5 |
Όταν επιλέγετε κεραίες για drones, Οι πελάτες κάνουν συχνά τρεις σχετικές ερωτήσεις:
- Γιατί οι κεραίες σε διαφορετικές συχνότητες φαίνονται τόσο διαφορετικές?
- Γιατί κάποιες κεραίες είναι μεγαλύτερες και άλλες πολύ κοντές?
- Το υψηλότερο κέρδος σημαίνει πάντα καλύτερη απόδοση?
Οι απαντήσεις έρχονται όλες στη σχέση μεταξύ συχνότητα, μήκος κεραίας, και κέρδος. Ας το αναλύσουμε με απλό και πρακτικό τρόπο.
Πίνακας περιεχομένων
1. Η συχνότητα καθορίζει το μέγεθος της κεραίας
Ο σχεδιασμός της κεραίας διέπεται από έναν βασικό κανόνα της φυσικής:
Υψηλότερη συχνότητα = μικρότερο μήκος κύματος = μικρότερη κεραία
Κάθε κεραία λειτουργεί αλληλεπιδρώντας με ραδιοκύματα. Το φυσικό μήκος μιας κεραίας είναι συνήθως ένα κλάσμα του μήκους κύματος του σήματος (συνήθως ¼ ή ½ μήκους κύματος).
Τυπικές συχνότητες και μήκη κεραιών Drone
| Ζώνη συχνοτήτων | Μήκος κύματος | Τυπικό μήκος κεραίας |
|---|---|---|
| 900 MHz | ~33 cm | 8– 16 cm |
| 1.2 GHz | ~25 cm | 6– 12 cm |
| 2.4 GHz | ~12,5 cm | 3– 6 cm |
| 5.8 GHz | ~5,2 cm | 1– 3 cm |
Τι σημαίνει αυτό για τα drones:
Τα συστήματα υψηλότερης συχνότητας επιτρέπουν πολύ μικρότερες κεραίες, γι' αυτό χρησιμοποιούν συχνά τα συμπαγή drones 2.4 GHz ή 5.8 GHz.
2. Το μήκος της κεραίας επηρεάζει το κέρδος
Κέρδος κεραίας κάνει δεν ενισχύουν την ισχύ. Αντί, περιγράφει πόσο αποτελεσματικά είναι η κεραία εστιάζει την ενέργεια σε ορισμένες κατευθύνσεις.
Γενικά:
Μεγαλύτερες κεραίες (σε σχέση με το μήκος κύματος) μπορεί να επιτύχει υψηλότερο κέρδος
Για παράδειγμα, με την ίδια συχνότητα:
- Μια μικρή κεραία παρέχει ευρεία, ομοιόμορφη κάλυψη
- Μια μακρύτερη κεραία συγκεντρώνει την ενέργεια πιο οριζόντια
- Συγκεντρωμένη ενέργεια = υψηλότερο κέρδος = μεγαλύτερο εύρος επικοινωνίας
Παράδειγμα στο 2.4 GHz
| Κεραία Τύπος | Μήκος | Τυπικό κέρδος |
|---|---|---|
| Κοντό μαστίγιο | ~3 cm | 1–2 dBi |
| Μισό κύμα | ~6 cm | 2–3 dBi |
| Συγγραμμική | 10– 20 cm | 5–8 dBi |
3. Υψηλότερο κέρδος έρχεται με αντισταθμίσεις
Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα drones.
Καθώς αυξάνεται το κέρδος της κεραίας:
- Η δέσμη σήματος γίνεται πιο στενό
- Η κατακόρυφη κάλυψη μειώνεται
- Η απόδοση γίνεται πιο ευαίσθητη στον προσανατολισμό του drone
Με άλλα λόγια:
Το υψηλότερο κέρδος αυξάνει το εύρος, αλλά μειώνει την ανοχή στις αλλαγές στάσης
Για drones που παίζουν, ρολό, και χασμουριέται συχνά, Οι κεραίες εξαιρετικά υψηλής απολαβής δεν είναι πάντα η καλύτερη επιλογή.
4. Πώς η συχνότητα επηρεάζει το κέρδος σε ένα σταθερό χώρο
Σε drones, Το μέγεθος της κεραίας συχνά περιορίζεται από το πλαίσιο του αεροσκάφους.
Εάν το μήκος της κεραίας είναι σταθερό:
- Υψηλότερη συχνότητα σημαίνει ότι η κεραία είναι ηλεκτρικά περισσότερο
- Αυτό επιτρέπει υψηλότερο δυνατό κέρδος στο ίδιο φυσικό μέγεθος
Γι' αυτό οι κοντές κεραίες στο 5.8 Τα GHz μπορούν ακόμα να προσφέρουν αξιοσημείωτο κέρδος, ενώ το ίδιο μέγεθος κεραίας στο 900 Τα MHz θα είχαν κακή απόδοση.
5. Πρακτικές Οδηγίες για Εφαρμογές Drone
Ελεγχος & Τηλεμετρία (Πρώτα η σταθερότητα)
- Συχνότητα: 900 MHz ή 2.4 GHz
- Κεραία: μικρός, χαμηλό κέρδος (1–3 dBi)
- Οφελος: στιβαρή σύνδεση κατά τη διάρκεια των ελιγμών και των αλλαγών στάσης
Μετάδοση βίντεο & Μεγάλης εμβέλειας
- Συχνότητα: 1.2 GHz ή 5.8 GHz
- Κεραία: μεγαλύτερο ή κατευθυντικό (5–10 dBi)
- Οφελος: εκτεταμένη εμβέλεια όταν ελέγχεται ο προσανατολισμός
6. Απλό Takeaway
Μπορείτε να συνοψίσετε τη σχέση έτσι:
Η συχνότητα ρυθμίζει το μέγεθος της κεραίας,
Το μέγεθος της κεραίας περιορίζει το εφικτό κέρδος,
και υψηλότερη κάλυψη συναλλαγών κέρδους για απόσταση.
Η κατανόηση αυτής της ισορροπίας βοηθά στη διασφάλιση αξιόπιστης επικοινωνίας με drone και βέλτιστης απόδοσης σε πραγματικές συνθήκες πτήσης.
Κάνε μια ερώτηση
Το μήνυμά σας έχει σταλεί