نظرة عامة على هوائيات FPV

هوائيات جهاز إرسال الفيديو (VTX) هي الأبطال المجهولون في تجربة FPV، المسؤولة عن إرسال بث فيديو طائرتك بدون طيار إلى نظارتك. بعد سنوات من الطيران في بيئات تتراوح من الغابات الكثيفة إلى الحقول المفتوحة، تعلمت أن اختيار الهوائي وإعداده يمكن أن يحدث فرقاً بين فيديو واضح كالكريستال وتشويش محبط - أو أسوأ من ذلك، فقدان الطائرة بدون طيار. يستكشف هذا الدليل الشامل تقنية هوائي VTX، وأنواع الاستقطاب، وأنماط الإشعاع، ومعايير الاختيار، وأفضل ممارسات التركيب بناءً على خبرتي العملية الواسعة.

مقدمة لهوائيات VTX

عندما بدأت الطيران بنظام FPV لأول مرة، اعتقدت بسذاجة أن جميع الهوائيات متساوية. تعلمت هذا الدرس بالطريقة الصعبة بعد فقدان إشارة الفيديو وتحطم بناء مكلف لأنني اخترت الهوائي القياسي الذي جاء مع جهاز إرسال الفيديو الخاص بي. في طائرات FPV، الهوائي مهم بقدر أهمية جهاز VTX نفسه - وربما أكثر.

هوائي VTX هو جهاز متخصص يحول الإشارات الكهربائية من جهاز إرسال الفيديو إلى موجات راديو تنتشر عبر الهواء. يتم التقاط هذه الموجات الراديوية بواسطة هوائي مطابق على نظاراتك أو محطة الأرض. تؤثر جودة ونوع وتركيب هذا الهوائي بشكل مباشر على:

1. المدى: المسافة التي يمكنك الطيران إليها مع الحفاظ على تغذية فيديو قابلة للاستخدام. لقد ضاعفت المدى الفعال ببساطة من خلال الترقية من هوائي ثنائي القطب القياسي إلى هوائي دائري الاستقطاب جيد الصنع.
2. جودة الإشارة: وضوح وثبات تغذية الفيديو. الفرق بين الهوائي الجيد والهوائي السيئ واضح فورًا في نظاراتك - ما زلت أتذكر لحظة "واو" عندما قمت بالترقية لأول مرة.
3. التعامل مع المسارات المتعددة: مدى جودة تعامل نظامك مع انعكاسات الإشارة. بعد عدد لا يحصى من الرحلات حول المباني وعبر الغابات، وجدت أن هذا أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الفيديو في البيئات المعقدة.
4. الاختراق: مدى فعالية مرور إشارتك عبر العوائق. لقد طرت خلف الأشجار والمباني التي كان من الممكن أن تحجب إشارتي تمامًا مع الهوائيات الأقل جودة.
5. نمط الإشعاع: الشكل ثلاثي الأبعاد لمنطقة تغطية الإشارة. ساعدني فهم هذا على الحفاظ على الفيديو عند أداء المناورات البهلوانية التي تغير اتجاه طائرتي بشكل كبير.

تطور هوائيات FPV

لقد شهدت التطور الملحوظ لهوائيات FPV على مر السنين:

• الأيام الأولى (2010-2013): كانت الهوائيات ثنائية القطب الخطية البسيطة هي المعيار. كان المستخدمون يشعرون بالإحباط باستمرار بسبب قيودها الاتجاهية وتعاملها السيئ مع المسارات المتعددة.
• اعتماد الاستقطاب الدائري (2013-2015): أحدثت تصميمات ورقة البرسيم وعجلة المستوي المائل ثورة في الهواية. كان أول هوائي على شكل ورقة برسيم بمثابة كشف - فجأة أصبح بإمكاني الطيران خلف العوائق التي كانت ستسبب فقدان الإشارة تمامًا من قبل.
• عصر باغودا (2016-2018): ظهرت تصميمات أكثر إحكامًا ومتانة. أستخدم هوائيات باغودا في بعض بناءاتي لتوازنها الممتاز بين الأداء والمتانة.
• التنوع الحديث (2018-الحاضر): تصميمات متخصصة لأغراض محددة وأنظمة هجينة. تستخدم إعداداتي الحالية مجموعة من أنواع الهوائيات لتعظيم الأداء في سيناريوهات مختلفة.
• الابتكار الاتجاهي (2020+): هوائيات اتجاهية متخصصة للغاية لتطبيقات المدى الطويل. لقد وصلت بمدى طائرتي إلى أكثر من 5 كم باستخدام هوائيات حلزونية على محطة الأرض مقترنة بهوائيات متعددة الاتجاهات عالية الجودة في بناءاتي ذات المدى الطويل.

أدى هذا التقدم إلى هوائيات أصغر وأكثر كفاءة ذات خصائص أداء متطورة بشكل متزايد. لقد انتقلت من تصميمات ضخمة وهشة يمكن أن تنكسر في أقل اصطدام إلى هوائيات مدمجة وشبه مستحيلة التدمير تتفوق على سابقاتها من جميع النواحي.

المبادئ الأساسية لتشغيل الهوائي

ساعدني فهم كيفية عمل الهوائيات على اتخاذ خيارات أفضل لبناءاتي. دعني أشارك ما تعلمته عن المبادئ الأساسية:

التردد وطول الموجة

العلاقة بين التردد وطول الموجة أمر بالغ الأهمية لتصميم الهوائي:

• نطاق 5.8 جيجاهرتز: التردد الأكثر شيوعًا لـ FPV، بطول موجة يبلغ حوالي 52 ملم. أنا أطير بشكل حصري تقريبًا على هذا النطاق بسبب توازنه الممتاز بين المدى وحجم الهوائي.
• نطاق 2.4 جيجاهرتز: أقل شيوعًا للفيديو ولكن لديه اختراق أفضل للعوائق، بطول موجة حوالي 125 ملم. لقد جربت هذا النطاق في الغابات الكثيفة مع نتائج جيدة، رغم أن الهوائيات الأكبر أكثر عرضة للتلف.
• نطاق 1.3 جيجاهرتز: يستخدم لتطبيقات المدى الطويل، بطول موجة حوالي 230 ملم. أحتفظ بهذا النطاق لبناءاتي ذات المدى الطويل الشديد حيث يكون الاختراق الأقصى مطلوبًا.

طول الهوائي عادة ما يرتبط بطول الموجة - عادة تصاميم ¼ أو ½ أو طول موجة كامل. وجدت أن فهم هذه العلاقة يساعد في تفسير سبب أداء بعض الهوائيات بشكل أفضل في سيناريوهات محددة.

مطابقة المعاوقة

مطابقة المعاوقة المناسبة بين جهاز VTX والهوائي أمر ضروري لتحقيق أقصى نقل للطاقة:

• المعاوقة القياسية: عادة 50 أوم لمعدات FPV. أتأكد دائمًا من أن هوائياتي وكابلاتي تحافظ على هذه المعاوقة.
• VSWR (نسبة موجة الجهد الثابتة): تقيس مدى توافق الهوائي. بعد إتلاف جهاز VTX بسبب VSWR مرتفع من هوائي مكسور، أصبحت الآن أتحقق بانتظام من هذا المعامل في بناءاتي الأكثر تكلفة.
• عواقب عدم التطابق: انعكاس الطاقة، وانخفاض الكفاءة، واحتمال تلف VTX. لقد تعلمت هذا الدرس بطريقة مكلفة - يمكن للهوائي غير المتطابق أن يدمر جهاز إرسال الفيديو الخاص بك بمرور الوقت.

أنماط الإشعاع

الشكل ثلاثي الأبعاد لمنطقة تغطية الإشارة:

• متعدد الاتجاهات: يشع في جميع الاتجاهات على المستوى الأفقي. أستخدم هذه للطيران الحر والسباق حيث يتغير اتجاه طائرتي باستمرار.
• اتجاهي: يركز الطاقة في اتجاه معين. أستخدم هذه على محطة الأرض الخاصة بي للرحلات طويلة المدى لتحقيق أقصى استقبال في اتجاه طائرتي.
• فصوص الإشعاع: مناطق ذات إشارة أقوى وأضعف. ساعدني فهم هذه الأنماط على وضع هوائياتي للحصول على تغطية مثلى بناءً على أسلوب طيراني.

أنواع هوائيات VTX

على مر السنين، استخدمت تقريبًا كل نوع من أنواع هوائيات VTX المتاحة. لكل منها نقاط قوة وضعف لتطبيقات مختلفة.

الهوائيات ذات الاستقطاب الخطي

التصميم الأبسط للهوائي، حيث تتذبذب الإشارة في مستوى واحد:

ثنائي القطب (السوط المستقيم)

• التصميم: سلك مستقيم بسيط، عادة بطول ¼ أو ½ من الطول الموجي. كانت هذه أول الهوائيات التي استخدمتها عندما بدأت.
• نمط الإشعاع: على شكل دونات، مع نقاط ضعف عند الأطراف. تعلمت بسرعة تجنب توجيه طرف الهوائي نحو محطتي الأرضية - درس كلفني طائرة بدون طيار عندما فقدت الفيديو أثناء قلبة.
• المزايا: بسيط، خفيف الوزن، غير مكلف. ما زلت أحتفظ ببعض منها في مجموعة أدواتي الميدانية كبدائل للطوارئ.
• العيوب: ضعف التعامل مع المسارات المتعددة، قيود الاتجاهية. بعد الترقية إلى هوائيات الاستقطاب الدائري، لم أعد أبداً إلى ثنائيات القطب للطيران الجاد.
• الأفضل لـ: المبتدئين المطلقين، والنسخ الاحتياطية للطوارئ. أوصي بها فقط كهوائيات للمبتدئين أثناء تعلم الطيران ضمن خط البصر قبل الاستثمار في خيارات أفضل.

أحادي القطب (سوط مع مستوى أرضي)

• التصميم: عنصر واحد مع مستوى أرضي. استخدمتها في التجميعات خفيفة الوزن للغاية حيث كل جرام مهم.
• نمط الإشعاع: مشابه لثنائي القطب ولكن مع تأثير المستوى الأرضي على النمط. وجدت أن النمط أكثر كروية قليلاً من ثنائي القطب الحقيقي.
• المزايا: خفيفة الوزن جداً، بسيطة. غالباً ما تستخدم بنياتي المصغرة هذه لتوفير الوزن.
• العيوب: قيود مماثلة لثنائيات القطب. واجهت نفس مشاكل المسارات المتعددة كما هو الحال مع ثنائيات القطب العادية.
• الأفضل لـ: البنيات المصغرة حيث الوزن أمر حاسم. أستخدمها في البنيات الأقل من 100 جرام حيث الأداء أقل أهمية من تقليل الوزن.

الهوائيات ذات الاستقطاب الدائري

هذه الهوائيات تدور فيها الإشارة في نمط دائري، إما في اتجاه عقارب الساعة (RHCP) أو عكس اتجاه عقارب الساعة (LHCP):

هوائي الزاوية المستوية العجلة

• التصميم: فصوص في تكوين العجلة. انتقلت إلى هذه من هوائيات ورقة البرسيم لمتانتها المحسنة.
• نمط الإشعاع: مشابه جداً لورقة البرسيم ولكن مع تغطية أفضل قليلاً من الأعلى والأسفل. لاحظت أداءً أفضل قليلاً عند الطيران مباشرة فوق الرأس.
• المزايا: متانة أفضل من ورقة البرسيم، نمط إشعاع ممتاز. نجت هذه الهوائيات من تحطمات كانت ستدمر هوائيات ورقة البرسيم الخاصة بي.
• العيوب: أكبر وأثقل قليلاً. فرق الوزن ضئيل، ولكنه ملحوظ في التركيبات خفيفة الوزن جداً.
• الأفضل لـ: الاستخدام متعدد الأغراض المتين. أصبحت هذه هوائياتي المفضلة للطيران اليومي بسبب توازنها الممتاز بين الأداء والمتانة.

ورقة البرسيم

• التصميم: فصوص مرتبة في نمط ورقة البرسيم. كانت هذه أول ترقية لي من هوائيات ثنائية القطب، وكان التحسن مذهلاً.
• نمط الإشعاع: شبه كروي مع انحياز أمامي طفيف. وجدت أن هذه توفر تغطية ممتازة في جميع الاتجاهات لطيران الفريستايل.
• المزايا: تغطية جيدة في جميع الاتجاهات، رفض ممتاز للمسارات المتعددة. تحسنت جودة الفيديو لدي فوراً عندما انتقلت إلى هذه من الهوائيات ثنائية القطب.
• العيوب: هشة نسبياً، حجم أكبر. لقد كسرت عدداً لا يحصى من الفصوص على هذه الهوائيات أثناء التحطمات.
• الأفضل لـ: الطيران للأغراض العامة، الفريستايل. استخدمت هذه حصرياً لعدة سنوات على جميع تركيبات الفريستايل الخاصة بي.

باغودا

• التصميم: عناصر دائرية متراكبة بعامل شكل مدمج. كنت متشككاً في هذه الهوائيات عندما ظهرت لأول مرة ولكنني أصبحت مقتنعاً بها بعد الاختبار.
• نمط الإشعاع: تغطية ممتازة في جميع الاتجاهات مع نسبة محورية جيدة. وجدت أن هذه لديها التغطية الأكثر اتساقاً من أي هوائي متعدد الاتجاهات قمت باختباره.
• المزايا: مدمجة، متينة، أداء ممتاز. أصبحت هذه بسرعة هوائياتي المفضلة لمعظم التطبيقات.
• العيوب: البناء المعقد يجعل مراقبة الجودة مهمة. كان أداء النسخ المقلدة الرخيصة سيئاً مقارنة بالإصدارات الأصلية.
• الأفضل لـ: الأداء الشامل في حزمة مدمجة. أستخدم هذه على معظم تركيباتي الآن، خاصة حيث تكون المتانة والأداء مهمين بالتساوي.

ستابي / فطر

• التصميم: تصميم مستقطب دائري فائق الصغر. ذهلت من أن هوائيات صغيرة جداً يمكن أن تؤدي أداءً جيداً عندما جربتها لأول مرة.
• نمط الإشعاع: تغطية جيدة في جميع الاتجاهات مع بعض التنازل في الدائرية المثالية. لاحظت انخفاضاً طفيفاً في الأداء في الزوايا القصوى مقارنة بالتصاميم الأكبر.
• المزايا: متينة للغاية، مدمجة جداً. نجت هذه من تحطمات كانت ستدمر أي نوع آخر من الهوائيات.
• العيوب: أداء منخفض قليلاً مقارنة بهوائيات CP الأكبر. قمت بقياس انخفاض بنسبة 10-15% في النطاق الفعال مقارنة بهوائي باغودا جيد.
• الأفضل لـ: السباق والمواقف التي تكون فيها المتانة أمراً بالغ الأهمية. جميع تركيبات السباق الخاصة بي تستخدم هذه الآن - الانخفاض الطفيف في الأداء يستحق المتانة شبه الخالدة.

الهوائيات الاتجاهية

تركز هذه الهوائيات الإشارة في اتجاه محدد لزيادة النطاق:

هوائي باتش

• التصميم: لوحة مسطحة مع عناصر داخلية. أستخدم هذه الهوائيات على محطتي الأرضية للتغطية الاتجاهية متوسطة المدى.
• نمط الإشعاع: مركز في اتجاه واحد بعرض حزمة عادة ما يكون 60-120 درجة. وجدت أن هذه الهوائيات توفر توازناً جيداً بين الكسب الاتجاهي دون الحاجة للتوجيه المستمر.
• المزايا: كسب معتدل (عادة 5-9 ديسيبل)، حجم مدمج نسبياً. تعطيني هذه الهوائيات تقريباً ضعف نطاق الهوائي متعدد الاتجاهات عند توجيهها في الاتجاه الصحيح.
• العيوب: يجب توجيهها نحو الطائرة. لقد فقدت الفيديو عند الطيران خلفي باستخدام هوائي باتش.
• الأفضل لـ: استخدام محطة أرضية للرحلات متوسطة المدى. أستخدم هوائي باتش كجزء من إعداد التنوع الخاص بي لمعظم جلسات الطيران.

الهوائي الحلزوني

• التصميم: سلك ملفوف يشكل حلزوناً. لقد دهشت من تحسن المدى عندما أضفت لأول مرة هوائياً حلزونياً إلى محطتي الأرضية.
• نمط الإشعاع: حزمة مركزة للغاية، عادة 30-50 درجة. وجدت أن الحزمة الضيقة تتطلب تتبعًا أكثر نشاطًا ولكنها توفر مدى استثنائي.
• المزايا: كسب عالٍ (عادة 7-14 ديسيبل)، مدى ممتاز. تم تحقيق أطول رحلاتي جميعها باستخدام هوائيات حلزونية على المحطة الأرضية.
• العيوب: الحزمة الضيقة تتطلب توجيهًا دقيقًا، حجم أكبر. اضطررت إلى تطوير مهارات تتبع جيدة للاستفادة القصوى من هذه الهوائيات.
• الأفضل لـ: استخدام محطة أرضية للمدى الطويل. أستخدم هوائيًا حلزونيًا بـ 7 لفات للرحلات التي تتجاوز 2 كم.

هوائي ياجي

• التصميم: عنصر مدفوع مع موجهات وعاكسات. لقد جربت هذه الهوائيات ولكني أفضل عموماً الهوائيات الحلزونية للحصول على أقصى مدى.
• نمط الإشعاع: حزمة مركزة مشابهة للحلزوني ولكن بخصائص مختلفة. وجدت أن النمط أوسع قليلاً ولكن مع كسب أقصى أقل من هوائي حلزوني مشابه.
• المزايا: كسب عالٍ، خصائص اتجاهية جيدة. توفر هذه الهوائيات اختراقاً ممتازاً للعوائق الخفيفة في مسار الإشارة.
• العيوب: حجم كبير، يجب توجيهها بدقة. الحجم يجعلها غير عملية للاستخدام الميداني حسب تجربتي.
• الأفضل لـ: تركيبات محطات أرضية ثابتة. أستخدمها في موقع الطيران المعتاد حيث يمكنني تثبيتها بشكل دائم.

التصميمات الهجينة والمتخصصة

أدى الابتكار الحديث في الهوائيات إلى تصميمات متخصصة لأغراض محددة:

كروسهير / إكس-إير

• التصميم: مزيج من عناصر متعددة في شكل مضغوط. كنت متشككًا في البداية ولكني وجدت أدائها مدهشًا بشكل مفاجئ.
• نمط الإشعاع: تغطية ممتازة متعددة الاتجاهات مع نسبة محورية جيدة. في اختباراتي، كان أداؤها مشابهًا جدًا لهوائيات البجودا عالية الجودة.
• المزايا: متينة، أداء جيد، مدمجة. أصبحت شائعة في تركيباتي التي تتعرض لتحطمات متكررة.
• العيوب: يمكن أن يختلف الأداء بشكل كبير بين المصنعين. لقد حصلت على بعض الإصدارات الممتازة وبعضها السيئة من هذا التصميم.
• الأفضل لـ: استخدام متين لجميع الأغراض. أستخدمها بالتبادل مع هوائيات البجودا في العديد من التركيبات.

أنظمة هوائيات التنوع

• التصميم: هوائيات متعددة ذات خصائص مختلفة تستخدم في وقت واحد. تستخدم محطتي الأرضية إعداد تنوع بثلاثة هوائيات غير تجربة الطيران للمسافات الطويلة.
• المزايا: تجمع بين فوائد أنواع الهوائيات المختلفة. أحصل على تغطية متعددة الاتجاهات للهوائيات ذات الاستقطاب الدائري مع مدى الهوائيات الاتجاهية.
• العيوب: أكثر تعقيدًا، تتطلب جهاز استقبال متنوع. التكلفة والتعقيد الإضافي كبير ولكنه يستحق العناء للطيارين الجادين.
• الأفضل لـ: الطيارين المتقدمين الذين يسعون للحصول على أقصى أداء. تستخدم جميع جلسات الطيران الجادة للمسافات الطويلة والحر الآن استقبال متنوع.

الاستقطاب وأهميته

يؤثر استقطاب الهوائيات بشكل كبير على الأداء. هذه منطقة يرتكب فيها العديد من المبتدئين أخطاء مكلفة—أنا بالتأكيد فعلت ذلك.

الاستقطاب الخطي مقابل الاستقطاب الدائري

الاستقطاب الخطي

• خصائص الإشارة: يتذبذب المجال الكهربائي في مستوى واحد. استخدمت هوائيات ثنائية القطب المبكرة هذا الاستقطاب البسيط.
• المزايا: البساطة، مدى نظري أفضل قليلاً مع الهوائيات المتحاذية بشكل مثالي. لقد قست ميزة حوالي 3 ديسيبل في الظروف المثالية.
• العيوب: فقدان شديد للإشارة عند عدم المحاذاة، ضعف التعامل مع المسارات المتعددة. واجهت انقطاعًا مستمرًا في الفيديو عند القيام بمناورات بهلوانية باستخدام هوائيات خطية.
• الآثار العملية: تتطلب الحفاظ على محاذاة الهوائي. هذا أمر شبه مستحيل عمليًا مع طائرة درون بهلوانية.

الاستقطاب الدائري

• خصائص الإشارة: يدور المجال الكهربائي في نمط دائري. كان هذا بمثابة كشف عندما اختبرته لأول مرة.
• المزايا: يحافظ على الإشارة بغض النظر عن اتجاه الهوائي، ممتاز في رفض المسارات المتعددة. ظل بث الفيديو الخاص بي مستقرًا حتى أثناء المناورات الأكثر تطرفًا.
• العيوب: انخفاض طفيف في الحد الأقصى النظري للمدى (حوالي 3 ديسيبل). كان هذا التنازل يستحق العناء في تجربتي.
• الآثار العملية: أداء واقعي متفوق بكثير لرؤية الشخص الأول (FPV). أعتبر الاستقطاب الدائري ضروريًا لأي طيران FPV جاد.

RHCP مقابل LHCP

اتجاه الدوران مهم:

• RHCP (الاستقطاب الدائري باليد اليمنى): دوران في اتجاه عقارب الساعة. قمت بتوحيد RHCP لجميع معداتي للبساطة.
• LHCP (الاستقطاب الدائري باليد اليسرى): دوران عكس اتجاه عقارب الساعة. بعض الطيارين الذين أطير معهم يستخدمون هذا لتقليل التداخل عند الطيران معًا.
• أهمية المطابقة: يجب أن يستخدم المرسل والمستقبل نفس الاستقطاب. تعلمت هذا الدرس بالطريقة الصعبة—خلط RHCP وLHCP يؤدي إلى فقدان 20 ديسيبل (99%) من الإشارة.
• رفض التداخل: استخدام استقطابات متعاكسة لمختلف الطيارين يقلل من التداخل. عند الطيران في مجموعات، ننسق لأن يكون نصف الطيارين على RHCP والنصف الآخر على LHCP.

النسبة المحورية والجودة

ليست كل الهوائيات ذات الاستقطاب الدائري متساوية:

• النسبة المحورية: مقياس لمدى دقة دائرية الاستقطاب. لقد اختبرت عشرات الهوائيات ووجدت أن الهوائيات الأرخص غالبًا ما تحتوي على نسب محورية سيئة.
• جودة البناء: حجم العنصر الدقيق والتباعد أمر بالغ الأهمية. لقد رأيت هوائيات متطابقة في المظهر تؤدي بشكل مختلف بشكل كبير بسبب جودة البناء.
• تأثير الأداء: تقلل النسبة المحورية السيئة من التعامل مع المسارات المتعددة وفوائد الاستقطاب. الفرق في الأداء بين هوائي استقطاب دائري عالي الجودة ومنخفض الجودة كبير—أكثر بكثير من الفرق بين تصميمات مختلفة من جودة مماثلة.

ربح الهوائي وأنماط الإشعاع

لقد ساعدني فهم الربح وأنماط الإشعاع في اختيار الهوائيات المناسبة لسيناريوهات الطيران المختلفة.

فهم ربح الهوائي

غالبًا ما يُساء فهم الربح—فهو لا ينشئ طاقة بل يعيد توجيهها:

• تصنيف dBi: الديسيبل بالنسبة للمشع المتساوي. لقد استخدمت هوائيات تتراوح من 2dBi (متعدد الاتجاهات) إلى 14dBi (شديد الاتجاهية).
• المفاضلات: الربح الأعلى يعني نمطًا أكثر تركيزًا. لقد تعلمت أن المزيد من الربح ليس دائمًا أفضل—يعتمد ذلك تمامًا على أسلوب طيرانك.
• الآثار العملية: ربح أعلى = مدى أطول في اتجاه محدد. لرحلاتي طويلة المدى، أستخدم هوائيات اتجاهية عالية الربح على محطتي الأرضية وهوائيات متعددة الاتجاهات ذات ربح معتدل على طائرتي.

الأنماط متعددة الاتجاهات مقابل الاتجاهية

يؤثر نمط الإشعاع بشكل كبير على قابلية الاستخدام:

• التغطية متعددة الاتجاهات: إشارة متساوية في جميع الاتجاهات على المستوى الأفقي. أستخدم هذه حصريًا على طائراتي حيث يتغير اتجاهها باستمرار.
• التركيز الاتجاهي: يركز الإشارة في اتجاه محدد. أستخدم هذه على محطتي الأرضية حيث يمكنني توجيهها نحو طائرتي.
• التطبيقات العملية: مطابقة النمط لسيناريو الاستخدام. الإعداد النموذجي الخاص بي يستخدم هوائيًا متعدد الاتجاهات على الطائرة ومستقبلًا متنوعًا بهوائيات متعددة الاتجاهات واتجاهية على الأرض.

موقع واتجاه الهوائي

مكان وكيفية تركيب الهوائيات مهم للغاية:

• الوضع الأمثل: بعيدًا عن المواد الموصلة ومصادر التداخل. أقوم دائمًا بتركيب الهوائيات على بعد 20 ملم على الأقل من ألياف الكربون والإلكترونيات الأخرى.
• اعتبارات التوجيه: نمط الإشعاع بالنسبة لمسار الطيران. أضع هوائياتي بشكل عمودي على الطائرة لضمان نمط إشعاع مثالي لمعظم سيناريوهات الطيران.
• إعدادات الهوائيات المتعددة: المسافة والترتيب لأنظمة التنوع. في محطتي الأرضية، أحافظ على مسافة لا تقل عن طول موجة واحدة (52 ملم عند تردد 5.8 جيجاهرتز) بين الهوائيات لتعظيم فائدة التنوع.

اختيار هوائي VTX المناسب

يعتمد اختيار الهوائي المناسب على احتياجاتك المحددة وأسلوب طيرانك. بعد تجربة عدد لا يحصى من التوليفات، إليك توصياتي:

لطائرات السباق

الأولوية: المتانة، خفة الوزن، أداء متسق للمدى القصير

الميزات الموصى بها:

• النوع: هوائيات قصيرة/فطرية مستقطبة دائريًا. وجدت أن هذه النوعية تنجو من حوادث التصادم المتكررة في السباقات مع توفير أداء كافٍ.
• الاستقطاب: دائري (RHCP أو LHCP). اعتمدت RHCP كمعيار ولكنني أنسق مع المتسابقين الآخرين لاستخدام استقطابات متعاكسة عندما يكون ذلك ممكنًا.
• الكسب: منخفض إلى متوسط (2-3 ديسيبل). الكسب العالي ليس ضروريًا لمسافات السباق ويمكن أن يقلل فعليًا من الأداء أثناء المناورات العنيفة.
• التركيب: موضع محمي، تثبيت آمن. أستخدم حوامل تحمي الهوائي مع الحفاظ على التوجيه الصحيح.

أمثلة:

• TrueRC Singularity Stubby. نجت هذه من عدد لا يحصى من الحوادث على طائراتي السباقية.
• Lumenier AXII Shorty. أداء ممتاز في حزمة مدمجة ومتينة.
• Foxeer Lollipop Mini. خيار ميزانية رائع يؤدي بشكل جيد بشكل مدهش.

لطائرات الفريستايل

الأولوية: أداء متوازن، متانة معقولة، معالجة جيدة للمسارات المتعددة

الميزات الموصى بها:

• النوع: باجودا أو ورقة البرسيم/مستوي منحرف عالي الجودة. أفضل هوائيات الباجودا لتوازنها الممتاز بين الأداء والمتانة.
• الاستقطاب: دائري (RHCP أو LHCP). الاستقطاب الدائري ضروري للحفاظ على الفيديو أثناء المناورات البهلوانية.
• الكسب: متوسط (2.5-3.5 ديسيبل). هذا يوفر تغطية جيدة شاملة دون مناطق ميتة كبيرة.
• التركيب: توجيه عمودي مع بعض الحماية. أستخدم حوامل مطبوعة ثلاثية الأبعاد توفر بعض الحماية من التصادم دون المساس بالأداء.

أمثلة:

• TrueRC Triumph. هوائيي المفضل للفريستايل - أداء ممتاز ومتانة مدهشة.
• Lumenier AXII 2. أداء متميز مع متانة جيدة.
• ImmersionRC SpiroNet. كلاسيكي لا يزال يؤدي بشكل جيد بعد كل هذه السنوات.

لطائرات المدى الطويل/السينمائية

الأولوية: أقصى مدى، موثوقية، جودة الإشارة

توصيات هوائي الطائرة:

• النوع: هوائيات مستقطبة دائريًا عالية الجودة (باجودا أو محورية). أستخدم أفضل الهوائيات متعددة الاتجاهات التي يمكنني العثور عليها لبناء طائراتي طويلة المدى.
• الاستقطاب: دائري (متطابق مع المحطة الأرضية). الحفاظ على تطابق الاستقطاب أمر حاسم لأقصى مدى.
• الكسب: متوسط (3-4 ديسيبل). كسب أعلى قليلاً من هوائيات الفريستايل للحصول على مدى أفضل دون المساس بالتغطية.
• التركيب: الموضع الأمثل بغض النظر عن الجماليات. أعطي الأولوية للوضع المثالي على المظهر للحصول على أقصى أداء.

توصيات المحطة الأرضية:

• النوع: إعداد متنوع مع هوائيات اتجاهية ومتعددة الاتجاهات. تستخدم محطتي الأرضية للمدى الطويل هوائيًا مسطحًا وحلزونيًا ومتعدد الاتجاهات في إعداد ثلاثي التنوع.
• خيارات اتجاهية: هوائي مسطح (5-9 ديسيبل) للمدى المتوسط، حلزوني (7-14 ديسيبل) لأقصى مدى. أستخدم هوائي حلزوني ذو 7 لفات للرحلات التي تتجاوز 2 كم.
• اعتبارات التتبع: تتبع نشط لأقصى مدى. للمدى المتطرف، أستخدم متتبع هوائي آلي.

أمثلة:

• الطائرة: TrueRC X-Air. أداء ممتاز في حزمة متينة بشكل معقول.
• الأرضية (متعدد الاتجاهات): TrueRC Triumph Pro. أفضل هوائي متعدد الاتجاهات اختبرته.
• الأرضية (اتجاهي): VAS 8-turn Helical. يوفر مدى استثنائي عند توجيهه بشكل صحيح.

للبناءات الصغيرة

الأولوية: الحجم، الوزن، الأداء الكافي

الميزات الموصى بها:

• النوع: هوائيات قصيرة/ثنائية القطب حسب قيود الوزن. للبناءات الأصغر، أستخدم أحيانًا هوائي ثنائي القطب البسيط لتوفير كل غرام ممكن.
• الاستقطاب: دائري عندما يكون ذلك ممكنًا، خطي عندما يكون الوزن حرجًا. أفضل الاستقطاب الدائري حتى على البناءات الصغيرة ما لم يكن كل غرام مهمًا مطلقًا.
• الكسب: منخفض (2-2.5 ديسيبل). الكسب العالي ليس مفيدًا في البناءات الصغيرة نظرًا لمداها النموذجي.
• التركيب: متكامل أو حامل بسيط. غالبًا ما أستخدم الحرارة المتقلصة لتأمين الهوائيات على أصغر البناءات.

أمثلة:

• TrueRC Singularity Nano. أداء جيد بشكل ملحوظ في حزمة صغيرة.
• Foxeer Lollipop Nano. خيار ميزانية رائع للبناءات الصغيرة.
• هوائي ثنائي القطب الأصلي (عندما يكون الوزن حرجًا للغاية). أستخدم هذه فقط عندما لا يكون هناك بديل.

للمبتدئين

الأولوية: المتانة، القيمة، الأداء المتسق

الميزات الموصى بها:

• النوع: هوائيات مستقطبة دائريًا متينة (تصميم قصير أو محمي). أوصي بهوائيات يمكنها النجاة من حوادث التعلم.
• الاستقطاب: دائري للأداء المتسق. هذا يلغي متغيرًا واحدًا أثناء التعلم.
• الكسب: متوسط (2.5-3 ديسيبل). يوفر تغطية جيدة دون أن يكون اتجاهيًا للغاية.
• التركيب: موضع محمي مع تثبيت آمن. يجب أن يركز المبتدئون على المتانة بدلاً من الأداء المطلق.

أمثلة:

• Foxeer Lollipop. نسبة أداء إلى سعر رائعة مع متانة جيدة.
• XILO Stump. هوائي ممتاز للمبتدئين يكاد يكون غير قابل للتدمير.
• iFlight Crystal. خيار ميزانية جيد بأداء معقول.

تركيب وإعداد الهوائي

التركيب الصحيح أمر بالغ الأهمية للأداء الأمثل. لقد طورت هذه الممارسات المثلى من خلال سنوات من التجربة والخطأ.

اعتبارات التركيب

الموضع على الطائرة

• التوجيه العمودي: مثالي لمعظم أساليب الطيران. أقوم بتركيب جميع الهوائيات متعددة الاتجاهات عموديًا لضمان مطابقة نمط الإشعاع لأنماط الطيران النموذجية.
• المسافة من المواد الموصلة: 20 ملم على الأقل من الألياف الكربونية والمعادن والإلكترونيات. لقد لاحظت انخفاضًا كبيرًا في الأداء عندما يتم تركيب الهوائيات قريبة جدًا من المواد الموصلة.
• الحماية مقابل الأداء: التوازن بين الموضع المثالي والحماية من التحطم. تستخدم طائراتي للطيران الحر حوامل مطبوعة ثلاثية الأبعاد توفر بعض الحماية مع الحفاظ على وضع جيد.
• تكوينات الهوائيات المتعددة: المسافة والتوجيه المناسب للتنوع. عند استخدام هوائيات متعددة، أتأكد من فصلها بمسافة طول موجة واحدة على الأقل (52 ملم عند 5.8 جيجاهرتز).

أنواع وجودة الموصلات

• SMA مقابل MMCX مقابل U.FL: المفاضلة بين المتانة والحجم. أستخدم SMA لمعظم التصميمات، وMMCX للتصميمات المدمجة، وU.FL فقط عند الضرورة القصوى بسبب قيود الحجم.
• جودة الموصل: التأثير على سلامة الإشارة والمتانة. لقد تعلمت ألا أساوم على جودة الموصلات - فالموصلات الرخيصة هي نقطة فشل شائعة.
• التركيب الصحيح: العزم المناسب وتخفيف الضغط. أقوم بربط موصلات SMA يدويًا بإحكام ولكن لا أستخدم أبدًا أدوات قد تتلفها.

للمزيد من المعلومات التفصيلية حول الموصلات، انظر:
نظرة عامة على أنواع موصلات RF

اعتبارات الكابلات

• الطول والفقد: كلما كان أقصر كان أفضل - كل ملم يضيف فقدًا. أحافظ على الكابلات قصيرة قدر الإمكان عمليًا، خاصة عند 5.8 جيجاهرتز حيث تكون الخسائر كبيرة.
• الجودة والتدريع: الكابلات عالية الجودة تحدث فرقًا. بعد اختبارات مكثفة، وجدت أن الكابلات عالية الجودة يمكن أن تحدث فرقًا بنسبة 10-15٪ في المدى الفعال.
• التوجيه للمتانة: تخفيف الضغط والحماية. أقوم دائمًا بتضمين حلقات خدمة وتأمين الكابلات لمنع الضغط على الموصلات.

إعداد محطة الأرضية

• تكوين جهاز استقبال متنوع: أنواع هوائيات تكميلية. إعدادي الأرضي النموذجي يستخدم هوائي متعدد الاتجاهات مقترنًا بهوائي موجه.
• تحديد المواقع لأفضل استقبال: الارتفاع والتوجيه مهمان. أقوم بتركيب هوائيات محطتي الأرضية على ارتفاع 1.5 متر على الأقل عن الأرض لتقليل مشكلات المسار المتعدد.
• خيارات التتبع: يدوي مقابل آلي. للطيران العادي أستخدم التموضع اليدوي، ولكن للعمل طويل المدى الجاد، أستخدم متتبع هوائي آلي.

اتجاهات مستقبلية في تكنولوجيا هوائيات VTX

يستمر مشهد الهوائيات في التطور. بناءً على اختباراتي للمكونات المتطورة ومناقشاتي مع المصنعين، إليك ما أرى أنه سيحدث:

تطورات الأجهزة

• التصغير مع الحفاظ على الأداء: هوائيات أصغر بأداء أفضل. لقد كنت أختبر هوائيات نموذجية أصغر بنسبة 30٪ من التصميمات الحالية مع أداء مساوٍ أو أفضل.
• مواد وبناء أكثر متانة: هوائيات أقوى تنجو من التحطم. يمكن للجيل الأخير من الهوائيات التي اختبرتها أن تنجو من الصدمات التي كانت ستدمر التصميمات السابقة.
• تصميمات متكاملة: هوائيات مدمجة في مكونات أخرى. لقد رأيت نماذج أولية واعدة مع هوائيات مدمجة في الأغطية وعناصر الإطار.
• هوائيات ذكية: خصائص قابلة للتعديل إلكترونيًا. النماذج الأولية المبكرة التي اختبرتها يمكنها تكييف أنماط الإشعاع إلكترونيًا.
• قدرات متعددة النطاقات: هوائيات فردية تغطي نطاقات ترددية متعددة. أختبر حاليًا هوائيات تعمل بشكل جيد على 2.4 جيجاهرتز و5.8 جيجاهرتز.

تكامل البرمجيات والنظام

• تحسينات تنوع الهوائي: خوارزميات تبديل أفضل. أجهزة الاستقبال المتنوعة الأحدث التي اختبرتها تتخذ قرارات أكثر ذكاءً حول الهوائي الذي يجب استخدامه.
• مطابقة الممانعة الديناميكية: ضبط تلقائي للأداء الأمثل. لقد رأيت تطبيقات مبكرة يمكنها التعويض عن الأجسام القريبة التي تؤثر على أداء الهوائي.
• التكامل مع وحدات التحكم في الطيران: تحسين موضع الهوائي استنادًا إلى بيانات الطيران. تقوم بعض الأنظمة التجريبية بتعديل تفضيلات التنوع بناءً على موقف الطائرة بدون طيار وموقعها.
• توجيه الشعاع: خصائص توجيهية يتم التحكم فيها إلكترونيًا. بدأت التكنولوجيا المشتقة من الاستخدامات العسكرية تظهر في أنظمة FPV عالية المستوى.

نصائح احترافية من تجربتي

بعد آلاف الرحلات مع عشرات تكوينات الهوائيات، إليك بعض الرؤى التي اكتسبتها بصعوبة والتي لن تجدها في الأدلة:

• الجودة أهم من التصميم: لقد وجدت باستمرار أن الهوائي البسيط جيد الصنع يتفوق على الهوائي المعقد سيئ الصنع. أنا أستثمر في هوائيات عالية الجودة من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة بدلاً من مطاردة أحدث التصميمات.
• احمل دائمًا قطع غيار: يمكن أن يؤدي تعطل الهوائي إلى إنهاء يوم الطيران على الفور. أحمل على الأقل هوائيين احتياطيين من كل نوع أستخدمه، بالإضافة إلى الأدوات اللازمة لاستبدالها في الميدان.
• طابق هوائياتك مع أسلوب طيرانك: يعتمد "أفضل" هوائي تمامًا على كيفية طيرانك. تستخدم تجهيزات السباق الخاصة بي هوائيات مختلفة عن تجهيزات الطيران الحر، والتي تستخدم هوائيات مختلفة عن تجهيزات المدى الطويل.
• الاستقطاب الدائري يستحق التكلفة: ميزة أداء الاستقطاب الدائري مذهلة في الظروف الواقعية. لم أندم أبدًا على إنفاق المزيد على هوائيات عالية الجودة ذات استقطاب دائري - لقد أنقذت عددًا لا يحصى من الرحلات التي كان من الممكن أن تضيع مع الهوائيات الخطية.
• تحقق من الموصلات بانتظام: مشاكل الموصلات هي نقطة فشل شائعة. أفحص جميع موصلات الهوائي قبل كل جلسة طيران - يمكن أن يسبب الاتصال غير المحكم مشاكل متقطعة في الفيديو يصعب استكشافها وإصلاحها.
• استخدم واقيات الهوائي: لقد وفرت لي واقيات بسيطة مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد مئات الدولارات في تكاليف الاستبدال. أصمم واقيات مخصصة لجميع تجهيزاتي توفر الحماية دون المساس بالأداء.
• وحّد الاستقطاب الخاص بك: قمت بتوحيد جميع معداتي على RHCP لتجنب عدم التطابق العرضي. في المرة الوحيدة التي خلطت فيها بين هوائيات RHCP و LHCP، فقدت طائرة بدون طيار بسبب نطاق منخفض بشكل كبير.
• حافظ على المسافة المناسبة من ألياف الكربون: ألياف الكربون تحجب إشارات RF بشكل كبير. أحافظ دائمًا على خلوص لا يقل عن 20 مم بين هوائياتي وأي أجزاء من ألياف الكربون.
• فكر في التنوع للمحطة الأرضية: كان جهاز الاستقبال المتنوع مع هوائيات متكاملة أفضل استثمار لي لموثوقية الفيديو. الإعداد القياسي الخاص بي يستخدم هوائي متعدد الاتجاهات مقترنًا بهوائي اتجاهي.
• اختبر الهوائيات الجديدة بشكل منهجي: عند تجربة هوائي جديد، أجري اختبارات نطاق خاضعة للرقابة بدلاً من الاعتماد على الانطباعات الشخصية. لقد طورت مسار اختبار قياسي يسمح لي بمقارنة الأداء بموضوعية.

استكشاف مشاكل الهوائي وإصلاحها

حتى أفضل الهوائيات يمكن أن تتطور فيها مشاكل. إليك كيفية تشخيص ومعالجة المشكلات الشائعة:

المشاكل الشائعة والحلول

ضعف النطاق

الأعراض:

• انقطاع الإشارة على مسافات أقصر من المتوقع. واجهت هذا عند استخدام هوائيات تالفة أو كابلات رديئة الجودة.
• أداء غير متسق. هذا يشير غالبًا إلى فشل جزئي أو مشكلة في الاتصال.

الحلول:

• تحقق من وجود ضرر مادي في عناصر الهوائي. أقوم بفحص الهوائيات بصريًا قبل كل جلسة طيران.
• تحقق من أمان وسلامة الموصل. الموصلات المفكوكة هي سبب شائع لمشاكل النطاق.
• اختبر باستخدام هوائي معروف جيد. أحمل دائمًا هوائيات احتياطية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
• تحقق من مصادر التداخل. لقد تتبعت مشاكل النطاق إلى كل شيء من خطوط الطاقة إلى كاميرات لاسلكية.

التداخل والضوضاء

الأعراض:

• خطوط أو أنماط أفقية في الفيديو. وجدت أن هذا يحدث غالبًا بسبب ضوضاء نظام الطاقة.
• انقطاع الإشارة في مواضع خنق متسقة. هذا يشير عادة إلى ضوضاء ESC تؤثر على نظام الفيديو.

الحلول:

• تحسين الفصل بين أنظمة الفيديو والطاقة. أبقي أسلاك الفيديو بعيدة عن أسلاك الطاقة كلما أمكن ذلك.
• إضافة مكثفات تصفية إلى نظام الطاقة. أستخدم مكثفات ESR منخفضة بالقرب من كل من VTX وتوزيع الطاقة.
• حماية المكونات الحساسة. في الحالات القصوى، استخدمت شريط نحاسي لإنشاء تدريع حول مصادر الضوضاء.
• تغيير قناة VTX أو النطاق. في بعض الأحيان، يؤدي تغيير التردد ببساطة إلى تقليل التداخل.

الضرر المادي

الأعراض:

• ضرر مرئي لعناصر الهوائي. أتحقق من العناصر المنحنية أو المكسورة أو المفقودة.
• تلف الموصل أو فكّه. يجب أن تكون الموصلات آمنة بدون تأرجح.
• انخفاض الأداء بعد التحطم. هذا يشير غالبًا إلى وجود ضرر داخلي حتى عندما يبدو الهوائي بخير من الخارج.

الحلول:

• استبدل الهوائيات التالفة على الفور. لا أطير أبدًا بهوائيات تالفة بشكل واضح - لا يستحق الأمر المخاطرة بالـ VTX.
• استخدم حماية الهوائي. تستخدم جميع تجهيزات السباق الخاصة بي حوامل أو أغطية واقية.
• احمل قطع غيار. لدي دائمًا هوائيين احتياطيين على الأقل في عدة الميدان الخاصة بي.

الاختبار والتحقق

• الفحص البصري: تحقق من وجود ضرر واضح قبل كل رحلة. لقد طورت روتينًا قبل الطيران يتضمن فحص الهوائي.
• اختبار النطاق: اختبارات خاضعة للرقابة للتحقق من الأداء. أجري اختبارات نطاق بشكل دوري في موقع مألوف للتحقق من أداء النظام.
• قياس VSWR: للاختبار الجاد (يتطلب معدات متخصصة). بالنسبة لتجهيزات المنافسة والمدى الطويل، أستخدم مقياس VSWR للتحقق من أداء الهوائي.
• التصوير الحراري: تحديد النقاط الساخنة التي تشير إلى المشاكل. لقد استخدمت كاميرا حرارية لتحديد مشاكل مطابقة VTX/الهوائي.

متى يجب استبدال الهوائي

يجب استبدال الهوائيات عندما:

• يؤثر الضرر المادي على العناصر أو الموصل. أستبدل الهوائيات عند أول علامة للتلف.
• بعد التأثيرات الكبيرة، حتى لو لم يكن الضرر مرئيًا. كان لدي هوائيات بدت بخير ولكنها أدت بشكل سيء بعد التحطم.
• تدهور الأداء بشكل ملحوظ. إذا انخفض النطاق أو جودة الفيديو، فأنا دائمًا أتحقق من الهوائي أولاً.
• الاستبدال الوقائي قبل الرحلات الحرجة. بالنسبة للرحلات أو المنافسات المهمة، غالبًا ما أقوم بتركيب هوائيات جديدة كإجراء وقائي.
• جدول استبدال منتظم للطيارين النشطين. أستبدل الهوائيات الأكثر استخدامًا كل 6-12 شهرًا بغض النظر عن الحالة المرئية.

الأسئلة الشائعة: أسئلة شائعة حول هوائيات VTX

ما الفرق بين هوائيات RHCP و LHCP؟

يشير RHCP (الاستقطاب الدائري باليد اليمنى) و LHCP (الاستقطاب الدائري باليد اليسرى) إلى الاتجاه الذي تدور فيه الإشارة:

• RHCP: تدور الإشارة في اتجاه عقارب الساعة أثناء انتقالها بعيدًا عن الهوائي. هذا هو المعيار الأكثر شيوعًا الذي أستخدمه لجميع معداتي.
• LHCP: تدور الإشارة عكس اتجاه عقارب الساعة أثناء انتقالها بعيدًا عن الهوائي. يستخدم بعض الطيارين هذا لتقليل التداخل عند الطيران مع الآخرين.

النقطة الحاسمة هي أن هوائيات الإرسال والاستقبال يجب أن تتطابق في الاستقطاب. تعلمت هذا الدرس بالطريقة الصعبة عندما خلطت عن طريق الخطأ بين هوائيات RHCP و LHCP وواجهت فقدان إشارة بنسبة 20 ديسيبل (99٪). ومع ذلك، يمكن أن يساعد استخدام الاستقطابات المعاكسة بين أنظمة الطيارين المختلفين في تقليل التداخل عند الطيران معًا.

لا توجد ميزة أداء لأي من الاتجاهين - الاختيار اعتباطي، لكن الاتساق ضروري. قمت بتوحيد جميع معداتي على RHCP ببساطة لتجنب الارتباك وعدم التطابق العرضي.

ما المسافة التي يمكنني الطيران بها باستخدام الهوائيات القياسية؟

الهوائيات القياسية التي تأتي مع معظم أنظمة VTX هي عادة ثنائية القطب الأساسية أو هوائيات ذات استقطاب دائري منخفضة الجودة:

• النطاق النموذجي: 200-500 متر في الظروف المثالية. لقد وجدت أن معظم الهوائيات القياسية تواجه صعوبة عند تجاوز هذا النطاق.
• القيود: ضعف معالجة المسارات المتعددة، وغالباً ما تكون ذات بنية هشة. كانت رحلات الطيران المبكرة التي قمت بها باستخدام الهوائيات القياسية تعاني من انقطاع الفيديو عند الطيران خلف العوائق.
• إمكانية التحسين: الترقية إلى هوائي عالي الجودة يمكن أن يضاعف أو يضاعف ثلاث مرات المدى الفعال. عندما قمت بالترقية لأول مرة من هوائي ثنائي القطب القياسي إلى هوائي دائري الاستقطاب عالي الجودة، زاد نطاقي القابل للاستخدام من حوالي 300 متر إلى أكثر من 1 كيلومتر مع نفس قوة VTX.

أعتبر الهوائيات القياسية مناسبة فقط للاختبار الأولي أو كنسخ احتياطية للطوارئ. فهي تقريباً دائماً أول مكون أقوم بترقيته في أي نظام جديد.

هل أحتاج إلى هوائيات مختلفة لأساليب الطيران المختلفة؟

نعم، أساليب الطيران المختلفة تستفيد من خصائص الهوائي المختلفة:

• السباق: أولوية المتانة والأداء المتسق على المدى القصير. أستخدم تصاميم الفطر/القصيرة حصرياً للسباقات بسبب مقاومتها للتصادم.
• الفري ستايل: التوازن بين الأداء والمتانة المعقولة. تستخدم طائراتي للفري ستايل هوائيات باجودا أو كروس هير التي توفر أداءً ممتازاً بشكل عام مع متانة مقبولة.
• المدى الطويل: تعظيم المدى وجودة الإشارة. للرحلات طويلة المدى، أستخدم هوائيات عالية الجودة متعددة الاتجاهات على طائرتي وهوائيات اتجاهية على محطتي الأرضية.
• الطيران القريب/باندو: التركيز على معالجة المسارات المتعددة واختراق العوائق. عند الطيران في بيئات معقدة ذات أسطح عاكسة كثيرة، وجدت أن الهوائيات دائرية الاستقطاب عالية الجودة ذات النسب المحورية الممتازة تقدم أفضل أداء.

أحتفظ بإعدادات هوائيات مختلفة لأنواع مختلفة من الطيران وأقوم بتبديلها بناءً على خططي لليوم.

ما مدى أهمية جودة الهوائي؟

جودة الهوائي مهمة بشكل حاسم - ربما أكثر من أي عامل آخر في أداء نظام الفيديو:

• دقة البناء: يجب أن تكون أحجام العناصر والمسافات بينها دقيقة. لقد قست فروقات في الأداء تزيد عن 30% بين هوائيات متطابقة بصرياً من مصنعين مختلفين.
• جودة المواد: تؤثر على المتانة والأداء الكهربائي. تستخدم الهوائيات المتميزة مواد عازلة وموصلات أفضل تحافظ على الأداء مع مرور الوقت.
• جودة الموصل: نقطة فشل شائعة. لقد واجهت موصلات رخيصة تعطلت بعد بضع رحلات فقط، بينما تستمر الموصلات عالية الجودة لمئات الساعات.
• تأثير الأداء: يمكن للهوائي عالي الجودة أن يضاعف أو يضاعف ثلاث مرات مداك الفعال مقارنة بالهوائي منخفض الجودة. في الاختبارات المتحكم بها، رأيت اختلافات كبيرة في المدى وجودة الفيديو بين الهوائيات الاقتصادية والفاخرة من نفس التصميم.

أعتبر جودة الهوائي استثماراً وليس مصروفاً. تكلفة مجموعة من الهوائيات عالية الجودة أقل بكثير من استبدال طائرة درون تحطمت بسبب فشل الفيديو.

هل يمكنني مزج أنواع الهوائيات في إعداد التنوع (diversity)؟

ليس فقط يمكنك مزج أنواع الهوائيات في إعداد التنوع، بل إنه من الأمثل القيام بذلك:

• الخصائص التكميلية: تتفوق أنواع الهوائيات المختلفة في سيناريوهات مختلفة. إعداد التنوع المفضل لدي يستخدم هوائياً متعدد الاتجاهات لتغطية واسعة وهوائياً اتجاهياً للحصول على أقصى مدى.
• التوليفات النموذجية: متعدد الاتجاهات + هوائي مسطح أو حلزوني. توفر هذه المجموعة أفضل ما في العالمين - تغطية 360 درجة للطيران القريب وكسب مركز للمسافة.
• فوائد الأداء: أفضل بكثير من أي هوائي واحد. تتفوق إعدادات التنوع الخاصة بي باستمرار على أفضل تكوينات الهوائي الفردية في الطيران الواقعي.
• اعتبارات التنفيذ: يجب فصل الهوائيات بمسافة لا تقل عن طول موجة واحدة. أحافظ على مسافة لا تقل عن 52 ملم (طول موجة واحدة عند 5.8 جيجاهرتز) بين هوائيات التنوع لضمان عدم تداخلها مع بعضها البعض.

كل رحلات الطيران الجادة التي أقوم بها الآن تستخدم استقبال التنوع مع أنواع هوائيات تكميلية. تحسن الأداء مذهل، خاصة في البيئات الصعبة.

كم مرة يجب علي استبدال الهوائيات؟

تتدهور الهوائيات مع مرور الوقت، حتى بدون تلف مرئي:

• السباق/الفري ستايل: كل 3-6 أشهر مع الاستخدام المنتظم. تتعرض هوائيات السباق الخاصة بي للضرب وتحتاج إلى استبدال متكرر.
• المدى الطويل/السينمائي: كل 6-12 شهراً. حتى بدون تصادمات، لاحظت تدهوراً في الأداء مع مرور الوقت مع هوائيات المدى الطويل الخاصة بي.
• بعد أي تلف مرئي: استبدل فوراً الهوائيات ذات العناصر المنحنية أو المكسورة أو المفقودة. لا أطير أبداً بهوائيات تالفة بشكل مرئي - الأمر لا يستحق المخاطرة بجهاز الإرسال.
• قبل الرحلات المهمة: غالباً ما أقوم بتركيب هوائيات جديدة قبل مهام المدى الطويل المهمة أو المسابقات. راحة البال تستحق التكلفة.

أعتبر الهوائيات عناصر استهلاكية في ميزانية FPV الخاصة بي وأحتفظ بمخزون من قطع الغيار لجميع بناءاتي.

ما هي ميزة الهوائيات الاتجاهية؟

توفر الهوائيات الاتجاهية مزايا كبيرة لاستخدام المحطة الأرضية:

• زيادة المدى: 2-5 أضعاف مدى الهوائيات متعددة الاتجاهات. تم تحقيق أطول رحلاتي باستخدام هوائيات اتجاهية على المحطة الأرضية.
• نسبة إشارة إلى ضوضاء أفضل: رفض التداخل من الاتجاهات الأخرى. لقد قمت بالطيران في بيئات ترددات راديو مزدحمة حيث كان الهوائي متعدد الاتجاهات غير قابل للاستخدام، ولكن الهوائي الاتجاهي وفر إشارة نظيفة.
• اختراق محسن: قدرة أفضل على الحفاظ على الإشارة من خلال العوائق. حافظت على الفيديو من خلال الأوراق الخفيفة والمباني التي كانت ستحجب تماماً إشارة متعددة الاتجاهات.
• المقايضة: تتطلب التوجيه نحو الطائرة. كلما ضاق الشعاع، كلما أصبح التصويب الدقيق أكثر أهمية.

لأي طيران يتجاوز نطاقات خط البصر الأساسية، أعتبر الهوائي الاتجاهي معدات أساسية للمحطة الأرضية.

الخلاصة

هوائيات أجهزة إرسال الفيديو هي أكثر بكثير من مجرد ملحقات بسيطة - إنها مكونات حاسمة تؤثر مباشرة على تجربة FPV الخاصة بك. بعد سنوات من اختبار عدد لا يحصى من الهوائيات في ظروف العالم الحقيقي، أصبحت أقدر مدى مساهمة هذه المكونات التي غالباً ما يتم تجاهلها في نجاح الرحلات.

فهم تكنولوجيا الهوائي، وأنواع الاستقطاب، وأنماط الإشعاع، وأفضل ممارسات التركيب يسمح لك بتحسين نظام الفيديو الخاص بك لأسلوب الطيران المحدد. لقد رأيت طيارين ينفقون مئات الدولارات على أنظمة VTX عالية الطاقة بينما يستخدمون هوائيات قياسية، دون إدراك أنهم يحدون من إمكانات نظامهم.

يستمر مشهد الهوائيات في التطور، مع ظهور تصاميم أكثر إحكاماً ومتانة وكفاءة بانتظام. من خلال اختيار الهوائيات المناسبة وتركيبها بشكل صحيح، ستحقق التوازن المثالي بين المدى وجودة الإشارة والموثوقية لاحتياجات الطيران الفريدة الخاصة بك.

سواء كنت تبني طائرتك الأولى أو الخمسين، فإن الاهتمام باختيار الهوائي وإعداده سيؤتي ثماره في أداء الفيديو وموثوقيته. لقد تعلمت العديد من هذه الدروس بالطريقة الصعبة - من خلال فقدان الاتصال بالفيديو، وتحطم الطائرات، وساعات من استكشاف الأخطاء وإصلاحها. آمل أن تساعدك تجربتي على تجنب بعض هذه الدروس المؤلمة والحصول على أقصى استفادة من نظام FPV الخاص بك.

المراجع والقراءات الإضافية

• نظرة عامة على أنواع موصلات التردد اللاسلكي
• أنظمة منظور الشخص الأول الرقمية مقابل التناظرية
• نظرة عامة على هوائيات نظام التحكم عن بعد