Kupujemy nadajnik A/V do naszego modelu FPV i z zaskoczeniem stwierdzamy, że kolega latający na identycznym zestawie osiąga większe odległości zachowując nadal dobra jakość sygnału Video. Co może być tego powodem - problem z antenami, okablowaniem a może zakłócenia innych elementów na pokładzie ?
Sprawdzamy czy wszyscy pasażerowie zgasili komórki ? ;)
Nadajniki RC, AV itp., które kupujemy w Chinach, składane są na tyle niedbale iż ich parametry często różnią się pomiędzy egzemplarzami z jednej serii. Parametry na karteczce z instrukcją nadajnika często pozostają pobożnymi życzeniami działu handlowego. Najlepszym sposobem sprawdzenia parametrów nadajnika i anteny jest zmierzenie ich faktycznych parametrów. Niestety, do tej pory sprzęt do pomiarów mocy nadajników nie znajdował się w każdej modelarni - firma ImmersionRC postanowiła to zmienić. Dzięki uprzejmości www.radio-modele.pl. w dzisiejszym teście zmierzymy parametry dwóch nadajników AV.

Specyfikacja:

Zakres czestotliwości pomiarowych: 1MHz do 8GHz, skalibrowany dla powszechnie używanych pasm w FPV/UAV.
35MHz, 72MHz, 433MHz (eLeReS, RC), 868MHz, 900MHz (FPV AV), 1.2GHz(FPV AV), 2.4GHz (RC), 5.8GHz (FPV AV)

Moc bez tłumika: -50dBm do 0dBm

Zasilanie: USB lub zasilanie DC 6-16V

Programowalne ustawienia tłumika

Skalibrowany i przetestowany dla ponad 100 kombinacji częstotliwości/mocy.

Złącze antenowe: SMA

Un-attenuated VSWR: 8GHz.

Attenuated VSWR: 8GHz (typowe)
Należy pamiętać, że VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) Attenuated zależy przede wszystkim od wydajności używanego tłumika. Wartość pokazana tutaj jest typowa przy użyciu tłumika 30dB dostarczonego wraz z miernikiem.

Troche teori z Wiki:
Współczynnik Fali Stojącej (ang. VSWR) określa, jaka część mocy sygnału jest odbijana z powrotem do nadajnika.
Współczynnik fali stojącej - WFS (ang. standing wave ratio, SWR) jest to stosunek wartości amplitudy maksymalnej do amplitudy minimalnej napięcia elektrycznego fali stojącej w linii zasilającej antenę, określa stopień dopasowania anteny do linii ją zasilającej. Zależy od stosunku impedancji obciążenia do impedancji falowej linii.

Może przyjmować wartość od 1 do ∞.
SWR=WFS = 1 wówczas, gdy cała moc z nadajnika zostanie dostarczona do anteny i wypromieniowana. Przy idealnym dopasowaniu impedancja anteny = impedancji linii.
WFS>1 gdy antena jest niedopasowana i powstaje tzw. fala odbita, która powraca do nadajnika. W skrajnych przypadkach duży WFS może spowodować uszkodzenie nadajnika. Do pomiaru WFS stosuje się pasywne urządzenia zwane reflektometrami.

Tłumiki:
Miernik mocy, bez zewnętrznego tłumika, nadaje się do badania anten, kreślenia wzorów promieniowania itp.

Do badania mocy nadajników A/V, osprzętu R/C, linki UHF, itp., należy stosować zewnętrzny tłumik. Spowoduje to spadek poziomu mocy w dół do poziomu, który można zmierzyć miernikiem mocy, bez zagrożenia uszkodzenia go.

Wybierając tłumiki, wskazane jest, aby upewnić się, że zakres ich częstotliwości jest większy niż jest mierzona za pomocą miernika. Tańsze tłumiki mogą być dobrze skalibrowane przy niższych częstotliwościach, ale przy 2.4GHz/5.8GHz, będą wprowadzać błędy pomiarowe.

W celu podłączenia miernika z dołączonym tłumikiem do nadajnika, powinniśmy użyć bardzo krótki odcinek kabla koncentrycznego, z męskim SMA na każdym końcu, lub krótki adapter. Odpowiedni przewód półsztywny jest dołączony do miernika mocy RF.
WSKAZÓWKA: Ponieważ złącza SMA są podatne na uszkodzenia przez wielokrotne zakładanie / rozłączenia, zaleca się podłączyć tłumik bezpośrednio do miernika mocy i używać adapter SMA do podłączenia do źródła fal radiowych. W przypadku uszkodzenia złacza SMA w Adapterze, koszt jego wymiany będzie znacznie tańszy niż wymiana tłumika.




Interfejs użytkownika:
Poniżej dwa ekrany konfiguracji miernika. Do ustawień wchodzimy za pomocą środkowego klawisza Menu/OK, zmieniamy pozycję oraz wartości za pomoca klawiszy Up/Down. Konfigurację pracy miernika musimy ustawić zanim podepniemy zasilanie nadajnika !

W trybie pomiaru mocy nadajnika, wyświetlacz LCD miernika pokazuje: aktualną czestotliwość pomiarową, ustawioną wartość tłumienia i pomiar mocy nadajnika w mW.

Poniżej kilka przykładowych scenariuszów testów proponowane przez producenta miernika.
Przykład 1: Porównanie Anten
W tym przykładzie sprawdzimy anteny na 5.8 GHz. Porównamy dwie równoważne anteny "A" i "B" od dwóch różnych dostawców. W nadajniku zainstalujemy antenę wzorcową "W" - antena jaką dysponujemy i wiemy, że ma dobre parametry pracy.

Po pierwsze, mocujemy nadajnik 5.8GHz wysoko na statywie, najlepiej na otwartej przestrzeni bez większego zaszumienia (RF) badanej częstotliwości (brak innych pracujących nadajników w tym paśmie w pobliżu),
z małą ilością powierzchni odbijających. Nadajnik 5.8GHz 25mW bardzo dobrze nadaje się do tego zadania.
Podłącz do nadajnika Tx "znaną dobrą" antenę na 5.8GHz ("W") i włącz zasilanie nadajnika. Może to być dowolna antena jaką dysponujemy na 5.8GHz, użyjemy ją jako wzrocową, podczs testu antena nadajnika nie będzie zmieniana.

W konfiguracji miernika mocy ustaw:
- częstotliwość na 5800MHz,
- tryb średni (nie szczytowy) - Average mode (not Peak) ,
- ustawienia tłumika (attenuator) na 0dB.
Podepnij do miernika pierwszą badaną/wzorcową antenę (np. "A") pionowo (tak samo, jak polaryzacja nadajnika) i umieścić go na innym statywie.

Dostosuj odległość między statywami (np. przemieszczjąc statyw z miernikiem), aż miernik mocy wskaże około -25dBm (średnio)
- punkt zasięgu nadajnika). Kiedy miernik wskazuje około -25dBm (co kolwiek w granicy -20dBm do -30dBm będzie ok).
Od tej pory nie przemieszczaj już statywów, zanotuj wskazanie miernika dla anteny A do późniejszego porównania.

Zmień antenę odbiorczą w mierniku na oznaczoną "B" i odczytaj wskazania dla tej anteny.

Dla każdej testowanej anteny A i B, mamy zanotowane odczyty. Należy pamiętać, że wyższa wartość (= mniej ujemna) oznacza większą moc RF odebraną.

Poniżej przykładowe wyniki:
Antenna A: -25dBm
Antenna B: -27dBm
Antenna C: -23dBm
W tym przykładzie, Antena C posiada o 4dB więcej odebranej mocy niż Antena B.

Przykład 2: Pomiar mocy wyjściowej UHF
Podłącz wyjście testowanego urządzenia do miernika, z odpowiednim tłumikiem.
Dla nadajnikó o mocy około 500mW, tłumik 30 dB jest odpowiedni.
Dla nadajników o mocy do 2W, należy użyć tłumik 40dB.
W menu miernika wpisz wartość tłumienia - Attenuator. Jeśli znasz precyzyjnie (kalibrowany tłumik), wprowadzić także - fine attenuation.
Na drugiej stronie menu, wybierz tryb mocy szczytowej - Peak power mode, a następnie wybierz opcję dBm lub mW do odczytu, w zależności od tego, jak wolisz, aby wyświetlić odczyty energii.
Wyjdź z menu, wybierz odpowiedni zakres częstotliwości za pomocą przycisków w lewo / w prawo, a następnie włącz zasilanie miernika i testowane urządzenie.

Przykład 3: Pomiar mocy wyjściowej A/V Tx.
Podłącz wyjście testowanego urządzenia do miernika, z odpowiednim tłumikiem.
Na poziomach mocy około 500mW, tłumik 30 dB jest odpowiedni.
Na poziomach mocy do 2W, użyć tłumik 40dB.
Wejść do menu w mierniku, a następnie wpisz wartość tłumienia. Jeśli wiesz dokładnie (kalibrowany tłumik), wprowadzić także drobnym zwróceniu acji.
Na drugiej stronie menu, wybierz tryb zasilania Średnia, a następnie wybierz opcję dBm lub mW do odczytu, w zależności od tego, jak wolisz, aby wyświetlić odczyty energii.
Wyjść z menu, wybierz odpowiedni zakres częstotliwości za pomocą przycisków w lewo / w prawo,
i włączyć zasilanie miernika i testowanego urządzenia.

Na pierwsze pomiary przeznaczyłem nadajnik Boscam 32CH 5.8GHz o deklarowanej przez producenta mocy 600mW. Zastanawiałem sie dla czego przesiadka z nadajnika 200mW na mocniejszy, niewiele pomogła. Uzyskiwane odległości i jakość sygnału AV niewiele sie zwiększyły. Możliwość zmierzenia mocy nadajników jest dobrą okazja aby zidentyfikować w czym problem. Uwaga należy pamiętać iż włączenie nadajnika bez podpiętej anteny lub miernika z tłumikiem spowoduje jego uszkodzenie !

Konfiguracja miernika:
- podpinamy miernik do przewodu USB i za pomocą klawiszy z boku obudowy ustawiamy w Menu
Atten 30dB
Fine att. 0.0dB
Contrast 10
Mode AvG
Mode mW
Exit

Podpinamy do miernika kolejno: tłumik, przewód dystansowy, przelotkę SMA-RPSMA (brak w zestawie), badany nadajnik AV Boscam.

Podpinamy miernik do USB lub zasilania zewnętrznego i dopiero teraz możemy włączyć zasilanie nadajnika.
Każdy pomiar wykonujemy około 5-10s tak aby odczyty ustabilizowały się a nadajnik osiągną temperaturę pracy. W przypadku nadajnika Boscam 600mW nie wyłączamy nadajnika w celu zmiany kanałów. Możemy to wykonywać jedynie gdy nadajnik jest zasilany i ma podpiętą antene za pomoca klawiszy na obudowie nadajnika.

Kolejny nadajnik trafił do testu. Jest to prosty 8 kanałowy nadajnik AV pracujący w zakresie 5.8GHz o mocy na poziome 200mW.

Jak mogliśmy zobaczyć miernik "RF Power Meter" pozwala nam:
- porównać parametry posiadanych anten
- sprawdzić jaką mocą dysponują nadajniki AV/RC itp. oraz dobrać optymalny kanał pracy.
Należy jednak pamiętać, iż nadajnik w trybie największej mocy przy źle dopasowanej antenie może ulec zniszczeniu (w przypadku źle dopasowanej anteny nawet minimalna moc może spowodować uszkodzenie nadajnika). ImmersionRC RF Power Meter raczej nie należy do klasy profesjonalnych laboratoryjnych urządzeń, jednak daje możliwość niskim kosztem w powtarzalny sposób sprawdzić podstawowe parametry sprzetu radiowego używanego w FPV. Przeprowadzona seria pomiarów nadajników AV pomogła zidentyfikować przyczynę problemu z małym zasięgiem na nadajniku, który teoretycznie powinien dysponować większa mocą. Sprzet jest godny polecenia do zastosowań hobbystycznych - modelarstwo FPV z pewnością będzie przydatny.


Miernik do testu dostarczyła firma RADIO-MODELE.PL


Przyjemnego używania i wysokości !
:)