Видеопередатчик [по-английски сокращенно VTX] является важным компонентом системы FPV, которая передает изображения с камеры на очки FPV по беспроводной сети. Выбирая видеопередатчик с частотой 5,8 ГГц берите во внимание компактность размера, функции, поддержку каналов и точную частоту передачи. В дополнение к большой дальности и высокой выходной мощности это обеспечит оптимальную производительность полета и минимальные помехи для других пилотов. Понимая эти ключевые факторы, вы будете лучше подготовлены к выбору оптимального видеопередатчика 5,8 ГГц для вашего FPV-дрона и сможете наслаждаться более захватывающим и комфортным опытом полетов.
Аналоговые и цифровые системы FPV
Слева: изображение с цифрового передатчика. Справа: изображение с аналогового передатчика
Системы FPV можно разделить на два типа: аналоговые и цифровые. Аналоговое оборудование несовместимо с цифровым оборудованием FPV. На сегодняшний день существует три цифровые системы FPV: DJI, Walksnail и HDZero. Камеры и VTX, разработанные для конкретной цифровой системы FPV, также несовместимы с другими цифровыми системами FPV. Если вы не уверены, какую систему FPV выбрать — посмотрите обзор, в котором объясняются преимущества и недостатки каждой системы.
Качество изображения
Хотя цены на VTX могут значительно различаться, качество изображения в основном определяется вашей камерой FPV, а не VTX. Заплатив больше за высококлассный VTX, вы в большинстве случаев не сможете кардинально улучшить качество изображения. Однако выбор VTX с отличными характеристиками и надежным качеством сигнала может улучшить общий опыт полета.
Качество сигнала
Основными факторами, влияющими на качество и дальность сигнала FPV, являются качество и расположение антенн, а также точность VTX при передаче на заданной частоте. Высококачественные аналоговые VTX обеспечивают более точные частоты передачи и более чистые сигналы, которые меньше влияют на соседние каналы. Антенны должны быть разработаны и настроены для конкретного диапазона частот — вы можете проверить это в схемах. Некоторые цифровые VTX предлагают двойные антенны (разнесенные, diversity), что позволяет устанавливать их под углом 90 градусов для улучшения качества сигнала независимо от положения вашего аппарата во время полета.
Вы можете узнать больше об оптимальном размещении антенн в этом посте.
Коннектор антенны
Большинство VTX поставляются с антеннами, которые вы можете просто подключить. Однако, если вы хотите обновить или заменить их, важно знать тип коннектора, с которым поставляется ваш VTX. VTX имеют различные коннекторы, наиболее популярными типами являются SMA, RP-SMA, IPEX (также известный как UFL) и MMCX.
SMA и RP-SMA
Виды коннекторов: SMA «Папа», SMA «Мама», RP-SMA «Папа», RP-SMA «Мама»
SMA и RP-SMA — самые старые коннекторы, используемые в оборудовании FPV. Они относительно большие и имеют резьбу. Есть два вида: SMA и RP-SMA, убедитесь, что вы сопоставляете тип коннектора с соответствующей антенной. Для несовместимых коннекторов можно использовать переходник SMA в RP-SMA и адаптерные кабели, но имейте в виду, что с каждым использованным адаптером качество сигнала ухудшается. Обычно немного, сигнал теряется на несколько процентов.
UFL
Коннекторы IPEX или U.FL популярны для небольших VTX благодаря своей низкопрофильной конструкции, по сравнению с коннекторами SMA. Однако, они быстрее изнашиваются из-за значительно меньшего допустимого количества циклов соединения. Вы можете подключить к VTX адаптер U.FL к SMA или использовать антенну с коннектором U.FL. Этот коннектор меньше коннекторов SMA, и устанавливается на место с усилием, из-за чего может выпадать при падениях, поэтому производители, как правило, закрепляют его клеем или фиксатором.
MMCX
MMCX — это баланс между хрупкими U.FL и громоздкими SMA коннекторами. Это новый тип коннекторов, с плотной посадкой, но гораздо более прочной, чем UFL, что делает его менее подверженным выпадению при падении. MMCX также имеет большее количество циклов соединения по сравнению с UFL. Эта конструкция представляет собой баланс между долговечностью SMA и размером и весом U.FL. Однако найти антенну с коннектором MMCX может быть сложно, поскольку она еще не так распространена, как предыдущих два варианта.
Питание VTX
Современные видеопередатчики (VTX) обычно поддерживают широкий диапазон входного напряжения, что позволяет питать их непосредственно от аккумулятора дрона (например, 4s или даже 6s LiPo). Однако популярным подходом является питание VTX с помощью стабилизатора напряжения на контроллере полета, широко известного как BEC (Battery Elimination Circuit — схема отключения аккумулятора). BEC не только преобразует более высокое напряжение в более низкое, но и действует как фильтр для источника питания вашего VTX. Аккумуляторы дронов могут сильно влиять на качество видеопотока, из-за помех, которые генерируют электронный контроллер скорости и двигатели. В настоящее время большинство контроллеров полета оснащены встроенными BEC, специально разработанными для питания VTX. Они обеспечивают выходное напряжение 9 В или 12 В и имеют отличную схему фильтрации для минимизации скачков напряжения и электрических помех от системы питания.
Например, Speedybee F405 V3 FC имеет специальный 9V BEC для питания видеопередатчиков.
Еще один важный фактор, который следует учитывать при питании VTX от BEC (или любого другого стабилизатора напряжения), — это обеспечение необходимой силы тока для правильной работы VTX. Производители не всегда указывают параметры усилителя в своих спецификациях, поэтому важно узнавать такую информацию из других источников. Недостаточная мощность VTX может привести к уменьшению диапазона или нестабильности, что повлияет на ваш общий опыт использования FPV.
Если вы решили питать VTX непосредственно от батареи, убедитесь, что он имеет надлежащую фильтрацию питания, чтобы предотвратить появление шумов и линий на видео. Популярным методом фильтрации является использование фильтра LC или просто добавление конденсатора с низким ESR на входе питания.
Выходная мощность
Выходная мощность видеопередатчика определяет количество энергии, которую он излучает. Выходная мощность VTX измеряется в милливаттах (мВт) или децибел-милливаттах (дБм). Большинство VTX имеют регулируемую выходную мощность, что обеспечивает гибкость в зависимости от условий полета и ваших предпочтений. Более высокая выходная мощность обычно потребляет больше тока.
- 25 мВт: Часто используется для полетов в помещении, чтобы минимизировать помехи для других пилотов и подходит для использования на коротких расстояниях.
- От 200 мВт до 600 мВт: обеспечивает оптимальный баланс для использования на открытом воздухе, предлагая расширенный диапазон без чрезмерного потребления энергии.
- 800 мВт или более: идеально подходит для полетов на дальние расстояния или в районах с существенными природными препятствиями, обеспечивая более четкое видео на больших расстояниях.
Более высокая мощность для большего диапазона
Как правило, большая мощность означает больший диапазон, но у нее есть свои недостатки, такие как повышенный нагрев VTX и потенциальные помехи для других дронов. Кроме того, в каждой стране могут быть разные законодательные ограничения на максимальную выходную мощность, которую вам разрешено передавать.
Как правило, 25 мВт отлично подходит для полетов в помещении и групповых полетов, обеспечивая достаточный диапазон для большинства гоночных трасс. С другой стороны, пилоты, как правило, используют большую выходную мощность во время полетов на открытом воздухе для более надежной связи и для продолжения полета. Имейте в виду, что увеличение выходной мощности приводит к снижению эффективности улучшения диапазона, поскольку для удвоения диапазона требуется в четыре раза больше мощности. Узнайте, как рассчитать диапазон в этом руководстве.
Недостатки высокой выходной мощности
Высокая выходная мощность также генерирует больше тепла, что может привести к перегреву VTX, ухудшению его производительности или даже отключению во время полета в крайних случаях. Высокая мощность не всегда лучший вариант в условиях значительных многолучевых помех, например, в гараже или на стадионе, где сигналы могут отражаться от бетонных или металлических поверхностей. В таких ситуациях имеет смысл использовать меньшую выходную мощность.
Во время групповых полетов лучше не использовать мощные VTX, поскольку они могут создавать помехи на видеоканалах других пилотов, что затрудняет совместный полет. во время большинства гонок пилоты требуют использования 25 мВт VTX.
Антенны: равноценно или более важные
В дополнение к выходной мощности вашего VTX, антенны на передатчике и FPV-очках или приемниках значительно влияют на диапазон и качество сигнала. Доказано, что при оптимальной настройке антенны, 25 мВт способны обеспечить диапазон более 5 км, а 400 мВт — в четыре раза больше (более 20 км) в идеальных условиях. Многие факторы, такие как помехи, выравнивание и размещение антенны, также могут влиять на максимальный диапазон.
Понимание каналов VTX
Каналы VTX-это предустановленные частоты, которые вы можете использовать для потоковой передачи видео на видеоприемник. Чтобы установить соединение, установите один и тот же канал на видеопередатчике и видеоприемнике. 5,8 ГГц (5800 МГц) — предпочтительная частотная полоса для FPV, поскольку она разрешена во многих странах, и антенны для этой полосы могут быть небольшого размера. В аналоговой системе существует пять диапазонов: A, B, E, F (Fatshark) и R (Raceband), с восемью каналами в каждом диапазоне. Всего 40 каналов на выбор. Хотя существуют другие не менее распространенные диапазоны, но не все частоты являются законными для использования. Кроме того, некоторые каналы перекрываются между различными диапазонами, что делает невозможным одновременные полеты 40 дронов. На самом деле, выполнять одновременные полеты даже 8 дронов – довольно сложно. Чтобы максимизировать количество беспилотников в воздухе без помех, важно использовать качественные VTX с чистым сигналом, а также обеспечить распределение каналов с достаточным частотным разделением.
Для цифровых систем FPV управление каналами проще, поскольку доступен только один диапазон (всего 8 каналов), и им легче управлять. Эти каналы работают на тех же или аналогичных частотах, что и аналоговые каналы Raceband.
Это экран выбора канала Walksnail Avatar в очках FPV.
Если это одиночный полет, нет необходимости беспокоиться о том, какой канал VTX использовать — просто выберите любой! Однако, в групповом полете важно тщательно распределять каналы, чтобы минимизировать помехи. Чтобы узнать больше о выборе лучшего канала FPV, ознакомьтесь с этим постом.
Встроенный микрофон
Наличие микрофона в дроне позволяет прослушивать работу двигателей, что, как утверждают некоторые пилоты, позволяет им чувствовать большую связь с дроном, особенно во время полетов на расстоянии, где звук дрона уже недостижим. Для получения дополнительной информации посетите.
Производители цифровых систем FPV обычно не встраивают микрофоны в конструкции VTX. Однако некоторые аналоговые камеры VTX и FPV имеют встроенные микрофоны, если вы хотите добавить эту функцию в конфигурацию FPV.
Ключевые аспекты аналогового VTX
Хотя качество аналогового видео значительно отстает от цифровых систем, с их размытыми изображениями (из-за низкого разрешения и шумов), они остаются популярными благодаря доступности, низкой стоимости, компактному размеру и низкой задержке сигнала. Еще одним ключевым преимуществом аналоговых систем является их совместимость, что позволяет при замене использовать видеопередатчики разных марок.
Для начинающих подойдет практически любой аналоговый VTX, но для групповых полетов важно иметь высококачественный VTX. Некоторые низкокачественные универсальные VTX производят «грязные» сигналы, которые рассеиваются за пределами фактически установленного канала на другие частоты, создавая помехи для сигналов других пилотов.
Изменение настроек VTX
На VTX существует несколько способов переключения каналов, диапазонов и настроек мощности.
Почти все современные VTX оснащены кнопкой для переключения каналов и изменения других параметров. Однако изменение настроек может сбивать с толку и усложняться из-за наличия только одной кнопки и ограниченного количества индикаторов состояния (светодиодных индикаторов).
Самый эффективный способ изменить настройки аналогового VTX-использовать экранное меню Betaflight. Если ваш VTX поддерживает протоколы SmartAudio или Tramp, вы можете использовать следующее руководство для настройки управления.
Pitmode
Режим Pitmode является важной функцией для тех, кто участвует в гонках или групповых полетах. Он позволяет снизить выходную мощность VTX до чрезвычайно низкого уровня (практически до нуля), когда дрон включен, но не используется, или вышел из строя. Таким образом, вы можете изменить настройки VTX или забрать свой дрон, не мешая другим пилотам, дроны которых все еще могут находиться в воздухе.
Подключение аналоговой FPV-камеры к VTX
Подключение аналогового VTX к вашему дрону может отличаться в зависимости от выбранных компонентов. В простейшем случае VTX требуется три соединения: видеовход, питание и заземление.
Чтобы подключить камеру FPV непосредственно к VTX, подключите сигнальные провода (Signal) и, чтобы получить изображение, убедитесь, что очки VTX и FPV подключены к одному и тому же каналу. Если FPV-камера и VTX питаются от разных источников, подключите их заземляющие провода (GND).
Самый распространенный способ подключения VTX — через полетный контроллер, если он имеет встроенную микросхему OSD. На полетном контроллере найдите видеовход (Vin) для подключения сигнала камеры и видеовыход (Vout) для подключения к VTX.
Убедитесь, что вы обеспечили правильное напряжение для вашего VTX, чтобы избежать его повреждения или недостатка питания. Обычно можно питать VTX непосредственно от контроллера полета, если он имеет BEC (встроенный регулятор напряжения, который подает 5 в, 9 В или 12 В и т. д.). Большинство современных VTX поддерживают широкий диапазон входного напряжения, поэтому можно питать их непосредственно от аккумулятора LiPo.
Лучшие практики использования VTX
Никогда не включайте питание VTX без антенны
Всегда подключайте антенну к VTX перед включением. Если вы включите питание VTX без антенны, для энергии не будет выхода, что приведет к накоплению тепла в передатчике. Со временем это избыточное тепло может повредить VTX.
Как избежать шума при воспроизведении видео
Двигатели и электронный контроллер скорости могут генерировать значительное количество электрических помех в системе питания, которые могут создавать шум в видеопотоке. Если вы питаете FPV-оборудование (например, VTX и камеру) непосредственно от аккумулятора, электрические помехи могут вызвать шумы, в результате чего на экране появятся белые полосы или мерцание.
Чтобы решить эти проблемы и предотвратить их возникновение, попробуйте сделать следующее:
- Добавьте конденсаторы с низким ESR, чтобы уменьшить шум в системе питания, если вы еще этого не сделали. Эти конденсаторы могут помочь отфильтровать электрические помехи, создаваемые электронным контроллером скорости и двигателями, и обеспечить более чистое видео.
- Правильно обращайтесь с проводкой, заземлением и распределением питания. Держите провода видеосигнала и питания как можно дальше друг от друга и используйте скрученные или экранированные кабели, чтобы минимизировать помехи.
- Используйте специальный стабилизатор напряжения или LC-фильтр для VTX и камеры. Это поможет уменьшить шум и стабилизировать источник питания, что приведет к более чистому видеосигналу.
Избегайте контакта между заземлением антенны VTX и рамой
Некоторые рамы дронов имеют отверстие в углепластике, которое позволяет прикрепить разъем антенны SMA непосредственно к раме. Однако это создает контакт между заземлением антенны и углепластиковой рамой, которая является проводящей. Если какой-либо провод под напряжением коснется рамы, это потенциально может привести к сгоранию VTX. Кроме того, этот контакт может вызвать обратное попадание шума в систему, что приведет к ряду проблем, в частности к перегреву VTX из-за повышенного сопротивления.