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ドローンでは、アンテナは位置決めチェーンの中で最も安価な部分であり、システム全体の動作を決定づける可能性が最も高い部分です。このページから一行だけ取ると:アンテナの設置場所は通常、数デシベルのゲインよりも実際の精度を大きく変えます.あとは新しい機体を組み立てるチームに説明する方法です。
UAVヘリックスアンテナが実際に何をもたらすか
GNSS信号は右手方向に円偏波で届きます。ヘリカル要素は構造によって円極化されており、これが航空機のデフォルトとなりました。機体がピッチ、ロール、バンクを繰り返す中で、線形偏極の要素は向きに応じてフェードイン・アウトするのに対し、受信し続けます。
二つ目の理由は重量です。低ノイズ増幅器を持つヘリカル素子は直径によっておよそ10gから30gの間に落ちます。三つ目は低高度受信で、衛星が地形や建物の低い位置に設置される際に地図作成や検査作業が行われ、ヘリカルパターンがコンパクトな場所よりも使える信号を保持します。
しかし、それがあなたに得るものではないのは位相中心の安定性です。ヘリックスは妥協アンテナであり、私たちはそれを率直に言います。調査基地局や変形監視装置にはチョークリングや測地アンテナが望ましいのです。ヘリックスは重量と姿勢の許容範囲で勝ち、位相中心の一貫性においては何かを犠牲にします。どれが必要かを知ることが決断の大半です。
ゲインは、誰もが最初に引用する数字であり、誤解を招く数字です
チームはLNAのゲイン数値を比較し、そこで止まります。実際には、おおよそ28 dBから37 dBの間でも可能です。良い設置と悪い設置を分けるのは、ノイズフィギュア、線形性、そして自分の航空機のアンプが何かに汚染されているかどうかです。
私たちが注意すべき点が二つあります。高出力のビデオ送信機の隣に高いLNA利得があると、フロントエンドが圧縮されることがあります。受信機が聞こえなくなるのはアンテナの故障ではなく、怒鳴られているからです。そして天頂で引用されているゲインは、谷の中のドローンが実際に住む10°の標高については何も示していません。
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JS-HAC18A-F — 最も軽い
- 正味重量10.8g;Φ18 × 50.8 mm
- LNA利得33±2 dB;ノイズフィギュア≤2 dB
- 2.8–3.3 V DCを供給;現在の≤30 mA
- 圧縮SMAを施したIP65;−30°Cから+70°C
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JS-HAC42A-F — 最高利得
- 純重27.3g;Φ44.8 × 42 mm
- LNAゲイン37±3 dB;VSWR ≤2.0
- ネジ固定条項;標準SMA、プラグアンドプレイ
- 圧縮SMAを施したIP65;−30°Cから+70°C
この2つは私たちの射程の端であり、その広がりは示すもので、約16gと4dBの差があり、直径はほぼ倍になります。7インチレーサーなら、それがペイロード予算の全てです。1kgのカメラを搭載したマッピングクアッドではノイズです。その間には16.7gで28±3 dBのバージョンがあり、JS-HAC41Aクリーンな3.3Vレールがないプラットフォーム(3.3Vから12Vの電源、ピークインバンド利得は少なくとも4dBi)をカバーします。
| モデル | 重量 | サイズ | LNAゲイン | 供給 |
|---|---|---|---|---|
| JS-HAC18A-F | 10.8 g | Φ18 × 50.8 mm | 33 ±2 dB | 2.8–3.3 V、≤30 mA |
| JS-HAC27A-D2 | 16.7 g | Φ28.2 × H59.3 mm | 28 ±3 dB | 2.8–3.3 V |
| JS-HAC42A-F | 27.3 g | Φ44.8 × 42 mm | 37 ±3 dB | 標準的なSMA、チューニングなし |
軸比:ほとんどのチームがスキップするスペック
軸比は偏光がどれだけ純粋に円偏光であるかを測定します。理想的な円偏波アンテナは軸比が1(0 dB)です。実際のものはそうではなく、最悪の場合約3dBの偏波ミスマッチ損失としてエラーが現れます。
ドローンで重要なのは態度です。軸比が悪いと信号が失われるだけでなく、レベルが高まります向きによって変化しますその変調はノイズの多いキャリアフェーズとRTKソリューションに変わり、航空機がバンクするにつれて固定から外れます。その後、チームはレシーバーを責めます。
私たちの習慣は、天頂値ではなく仰角の軸比を求めることです。なぜなら、天頂の単一の数値が飛行中にあなたを噛みつく行動をまさに隠してしまうからです。もしサプライヤーが一つの数値しか教えてくれない場合は、それを答えとしてではなく、テストを続ける理由として受け止めてください。同じ注意がハイゲインが実際に意味することは何でしょうか条件なしで引用された場合。
どこに設置すべきか:利益を上回る決断
4つのことを正しくやれば、控えめなアンテナでも、装着が悪い高価なアンテナよりも優れます。
- 送信機からの分離。ビデオやテレメトリーリンクが主な問題です。分離が倍になるたびに実際の減衰が生じます。つまり、GNSS素子をビデオ送信機から離し、同軸ケーブルを電源リード線に沿って束ねてはなりません。
- 見た目ではなく、空の眺めです。要素は地平線の上をあらゆる方向から見る必要があります。バッテリーやジンバルが空の一部を遮る低く設置すると、航空機が傾くタイミングで衛星を失います。
- グラウンドプレーン。螺旋素子は導電性の接地面を期待します。カーボンファイバーはデチューンやシールドに十分な導電性があり、抵抗性が強すぎてアンテナのように振る舞うことはできません。ですから、アンテナに金属製のグラウンドプレーンを持たせ、固定されたプレートを信頼するのではなく、
- レバーアームを直せ。RTKまたはデュアルアンテナのヘッドでは、アンテナの位相中心とIMUの間のオフセットを測定し保持する必要があります。飛行間でたわみるマウントはそれを損なってしまい、その症状はキャリブレーションの問題のように見えます。
振動の遮断は、剛性があり再現可能な取り付けの方が重要であり、IP評価は単に取り付けるだけでなく、接続コネクタが締められていることを条件とします。
チームが犯す4つのミス
1. LNAゲインのみを指定すること。棚の中で最も利得の高い部分は、フロントエンドが圧縮されているため、自社の5.8 GHzビデオリンクを搭載したマシンでは性能が悪くなることがあります。測る、決めつけるな。
2. カーボンプレートの下に取り付ける。これは見た目のためにアンテナが隠されているスリムな機体でよく見られます。信号を消費し、素子のチューンをずらします。
3. ヘリックスを調査アンテナとして扱う。そうではありません。固定基地局や長期監視の場合、位相中心の安定性は除外します — 参照GNSSアンテナの選択方法.
4. 試験飛行間の再搭載。アンテナが検証と生産の間を行き来すると、結果はもはや製品を記述しなくなります。
自分の機体で確認する方法
3つのチェックで、いずれもチャンバーを必要としません:
- 静電気、動力付き、ローター回り。電子機器がアイドル状態の追跡衛星ごとに、モーターが回り映像リンクが送信されている状態で記録された各衛星に対して、キャリア対雑音比をログで計算します。数dB以上のドロップは自己干渉を指し、アンテナではなく。
- ホバーしてバンク。信号レベルや修理の状態が態度によって変わるかどうかを観察してください。バンク角に伴う変動は軸比とスカイビュー問題として現れます。
- 同じラインを二回飛ぶこと。トラックの繰り返し性と固定されたRTK解における時間割合の2つのパスを比較します。単一の精度数値ではほとんど何もわかりません。再現性は、その設置が健全かどうかを示します。
買い手が最もよく尋ねる質問
1つのアンテナで通常の航法とRTKの両方を使えますか?
通常は受付側ではそうですが、要件は異なります。RTKは位相中心の安定性と一貫したキャリア位相を重視しており、軽量のヘリックスは妥協点であり、重量が結合する際には合理的な選択です。固定参照受信機の場合は、異なるタイプを選びましょう。
大きなアンテナはいつもより良い位置に取れるのでしょうか?
いいえ。開口数が大きいことは一般的に低高度での信号と安定性に役立ちますが、ペイロードや抗力、取り付けスペースが増え、小型機体ではそのコストが利益を上回ることもあります。仕様書に合わせてアンテナのサイズを決める前に、ミッションに合わせてアンテナのサイズを決めます。
クアッドコプターのどこに設置すればいいのでしょうか?
フレームの上部、適切な金属製のグラウンドプレーン上、機体が許す限りビデオ送信機から離れ、同軸ケーブルは電源配線から離れて固定され、飛行間で移動しないように固定します。
マッピングドローンにはヘリカルアンテナが必要ですか?
機体が操縦中にRTK固定解を保持しなければならない場合、全コンステレーション、全帯域のカバー、そして繰り返し操作可能なマウントが必要です。ヘリックスは、調査アンテナの重さを持たずにそれを得る一般的な方法です。受信側も同様に重要で、統合の詳細は以下の通りです。ドローン統合用のRTKモジュール.
アンテナの置き位置はまだ決めていませんか?
機体写真、送信機のレイアウト、精度標的を送ってください。制約がアンテナ、マウント、受信機のどれかを教えますし、もしマウントであれば、別の部品を販売する代わりに明確に伝えます。
最後に実用的なポイント:予備を1つ買って、取り付けジグはそのまま使ってください。1週間を最速で失う方法は、飛行テストでアンテナがビデオリンクから3センチの位置にあり、形状を再現できないことを発見することです。全文を読むUAVヘリックスアンテナのレンジマウントを決める前に、直径と重さの段階がレイアウトを制約します。
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