ההבדל בין הגברים לילדים הוא מחיר הצעצועים שלהם. :)

Cloverleaf antena אנטנת קיטוב מעגלי – מהי ולמה היא משמשת?

אנטנות מגיעות בצורות וגדלים שונים, מדוע?

מדוע נשתמש באנטנה שבתמונה מימין כשהאנטנה בתמונה משמאל בעלת אותו הגבר ותבנית שידור? התשובה הינה קיטוב -   Polarization.

אנטנות "רגילות", כאלו המותקנות על גגות, נתבים אלחוטיים, שלט רחוק ומגדלי שידור משתמשות בקיטוב ליניארי. כלומר הן מקרינות את השידור במימד אחד בלבד, אופקי או אנכי.


אנטנה בעלת קיטוב ליניארי המסובבת
ב־90 מעלות משנה את הקיטוב שלה. הבעיה מתעוררת כאשר אנטנה בעלת קיטוב אנכי מנסה לתקשר עם אנטנה בעלת קיטוב אופקי (התופעה מכונה קיטוב צולב או Cross Polarization), או להיפך, עוצמת האות יורדת ב־30dB (שזה הרבה!).
אנטנות בעלות קיטוב ליניארי זולות וקלות מאד ליצור והן אכן עובדות מצויין בשימושים היום יומיים. בשימושים רגילים הבעיה של קיטוב צולב כמעט שאינה קיימת. סביר להניח שמכונית או בית לא יסתובבו ב
־90 מעלות הצידה ויגרמו לאיבוד אות הרדיו או הטלויזיה. במקרה שדבר כזה יקרה כנראה שהבעיה שלנו תיהיה גדולה יותר מקיטוב צולב.

לעומת זאת בהטסת FPV אנו משנים את זוית הטיסן באופן קבוע. בכל סיבוב, לופ או רול הקיטוב משתנה ואיכות האות עלולה לרדת עד לאיבוד קליטה לפרק זמן קצר.
זה המקום בו אנטנות בעלות קיטוב מעגלי נכנסות לתמונה.
במקום לשדר במישור אחד בלבד אנטנה בעלת קיטוב מעגלי משדרת בשני מישורים באותו זמן ובשינוי מופע של 90 מעלות בין המישורים. אות השידור במקרה זה לא יראה כגל סינוס המשודר על ידי האנטנה בעלת הקיטוב הליניארי, אות השידור יראה לולייני כפי שנראה בתמונה מתחת.

אנטנות בעלות קיטוב מעגלי מגיעות בשתי צורות, קיטוב ימני או קיטוב שמאלי. במקרה שאנטנות בעלות קיטוב שונה (ימני ושמאלי) מנסות לתקשר מתקבל ניחות של האות ב
־30dB.
לעומת זאת במקרה של תיקשורת בין אנטנה בעלת קיטוב מעגלי מול אנטנה בעלת קיטוב ליניארי מתקבל ניחות של 3dB בלבד ללא קשר לזוית האנטנות. הכוונה היא שניתן להטיס את הטיסן בכל זוית מבלי לאבד את אות השידור, מה שנראה כפתרון טוב מאד למטיסי FPV. וזה לא הכל, ישנו גם יתרון נוסף.
הכוח האמיתי של אנטנות בעלות קיטוב מעגלי מתגלה כאשר משתמשים בהן גם עבור השידור וגם עבור הקליטה באותו כיוון קיטוב. הינה ההסבר:
בכל פעם שאות השידור מהטיסן מוחזר מעצם כל שהוא (כמו ביניין) הוא מתעוות. המקלט מקבל זוג אותות, אחד ישירות מהטיסן (האות ה"טוב") ואות שידור נוסף שהגיע מהגוף המחזיר (אות מעוות) מה שמוביל לתמונה גרועה במיוחד. יתכן שנראה עיוות קל בצבעים או במצב הפחות טוב יופיעו קוים גדולים על הצג, תמונה בשחור לבן ואף תמונה שלא ניתן לזהות כלל. תופעה זו מכונה Multipath interference או הפרעת ריבוי נתיבים.

ריבוי נתיבים – Multipath interference

תופעת הפרעת ריבוי הנתיבים היא כנראה האוייב מספר אחד בדרך לקבלת קישור וידאו יציב ואמין. כמות ההפרעות תלויה באופן התקנת הציוד על הטיסן כמו גם כמות העצמים בשטח ההטסה סביבנו, כך שניתן להמנע מהפרעות עד גבול מסויים בלבד.
זו הנקודה בה אנטנות בעלות קיטוב מעגלי שומטות את הרצפה מתחת לרגליהן של אנטנות בעלות קיטוב ליניארי. כשאות שידור בעל קיטוב ימני מוחזר מעצם כלשהו משתנה הקיטוב שלו לשמאלי (הדבר נכון גם לכיוון השני)!  ומה מתרחש כאשר אנטנה בעלת קיטוב ימני מנסה לקלוט שידור בעל קיטוב שמאלי? נכון מאד, מקבלים ניחות של 30dB!
כלומר הפרעות הנובעות מריבוי נתיבים ניתנות להפחתה משמעותית (וכמעט להעלם) על ידי שימוש באנטנות בעלות קיטוב מעגלי, היות שעל ידי המקלט מתקבל האות התקין בלבד (זה שאינו מוחזר), כלומר בעל הקיטוב הנכון שלא הוחלף על ידי ההחזרה. זה יוביל לא רק לתמונה ברורה יותר, נקבל גם טווח שימושי גדול יותר מציוד הוידאו שלנו.
מדוע אם כן לא מוצאים אנטנות בעלות קיטוב מעגלי בכל השימושים? התשובה לכך היא מחירן הגבוה משמעותית ומורכבות הייצור שלהן. הן גם גדולות / מגושמות יחסית לאנטנות בעלות קיטוב ליניארי. אך לדעתי, זהו מחיר זעום עבור אות וידאו איכותי משמעותית, לפחות בשימושי ה
־FPV  שלנו.

בתמונה מעל מימין Helical directional CP Antenna, במרכז דוגמה להפרעת ריבוי נתיבים ומשמאל Cloverleaf Omnidirectional CP antenna.

אם כן, כיצד מייצרים את האנטנות הללו? שימו לב לפרסומים הקרובים באתר וגם אתם תדעו כיצד לבנות אותן.

מטיסים FPV? ספרו לנו על האתגרים בפורום הטיסנים.

 

מקור: Circular polarization - What is it and why use it?

תודה לדוד וינדסטל מ־RCExplorer.se על הרשות לתרגם.

Thanks to David Windestål from RCExplorer.se for the permission to translate.

joomla wellnessLorem Ipsum has been the industry's standard dummy text ever since the 1500s...