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5,8 GHz FPV Antennen Vergleich und Analyse

Mit Hilfe des 4-fach Diversity Empfängers kann man mehrere Antennen vergleichen. Die RSSI Werte lassen sich aufzeichnen und grafisch auswerten, so dass man sieht, welche Antenne zu welchem Zeitpunkt den besten Empfang hat. Nutzt man keinen Tracker, so ist es notwendig, dass sich die verwendeten Antennen gegenseitig ergänzen, um so in allen Fluglagen einen möglichst guten Empfang zu haben. 

Je höher der Antennengewinn ist, desto geringer ist auch der Bereich, in dem die Antenne einen guten Empfang hat. Kombiniert man also Antennen mit hohem Gewinn und Antennen mit niedrigem Gewinn, kann man einen großen Bereich abdecken. Wichtig ist auch die Polarisation, da man im Flug nur selten die optimale Ausrichtung der Antennen hat. Auch eine Kombination von zirkular- und linear-polarisierten Antennen ist möglich, wodurch man dann allerdings 3 dB verliert.

Analyse der Antennen im Nahbereich < 300 Meter

Im Nahbereich sind gerichtete Antennen mit hohem Gewinn nicht notwendig. Hier sind isotrope Antennen vorteilhafter, da die Reichweite genügt und so nicht nur ein geringer Bereich abgedeckt wird. Dass auch bei geringen Reichweiten ein Diversity System sinnvoll ist, zeigt das Diagramm deutlich. Je nach Montage der Antenne gibt es bei bestimmten Flugmanövern immer wieder kurze Abschattungen. Mindestens zwei Antennen sind auf jeden Fall ratsam. Das ist übrigens auch der Grund, weshalb inzwischen praktisch jeder 2,4 GHz RC-Empfänger zwei Antennen hat. 

Analyse der Antennen im Bereich < 500 Meter

Die Stabantenne (Dipol Antenne)

Deutlich zu erkennen ist, dass die Stabantenne die schlechteste Performance bringt. Die Antenne kann bei größeren Entfernungen über 200 Meter keine zuverlässige Funkverbindung gewährleisten. Sie ist zwar am einfachsten herzustellen, sollte aber aufgrund der schlechten Performance als Empfangsantenne in Verbindung mit einer zirkular polarisierten Sendeantenne nicht eingesetzt werden.

Die SPW Antenne

Die SPW Antenne ist in Nahbereich sehr gut und auch bei weiteren Entfernungen noch deutlich besser als die Stabantenne. Auffallend ist, dass diese Antenne eine sehr geringe Schwankung der RSSI Werte hat. Die Standardabweichung des RSSI Wertes ist  geringer als die des Dipols und deutlich geringer als die der Helix und der BiLoop Antenne. Das ist aufgrund der gleichmäßigen Leistungsverteilung auch nicht verwunderlich. Auch wenn die SPW Antenne nicht so oft den höchsten RSSI Wert hat, kann sie dennoch einen höheren durchschnittllichen RSSI Wert als die BiLoop aufweisen.

Die BiLoop Antenne

Die BiLoop Antenne verhält sich aufgrund der Verstärkung ähnlich der Helix, ist aber nicht ganz so effektiv. Die hohen Schwankungen basieren sowohl auf der Polarisation als auch auf der Richtung und der Entfernung des Flugmodell. Die Biloop hat die stärksten Schwankungen, kommt allerdings an die durchschnittliche Leistung der SPW nicht ran.

Die Wendelantenne (Helix) mit 6 Windungen

Die Helix ist eindeutig die leistungsfähigste Antenne. Die durchschnittlichen RSSI Werte sind die höchsten und die Schwankungen sind geringer als bei der BiLoop, allerdings höher als bei der SPW Antenne. Für FPV Flüge über 300 Meter sind diese Antennen sehr effektiv. Mit Hilfe der Windungszahl kann die Verstärkung beim Einsatz mehrerer Antennen oder beim Einsatz eines Antennen-Trackers noch weiter erhöht werden.

RSSI Empfangsstärke verschiedener Antennen abhängig vom Winkel

RSSI-Antennendiagramm verschiedener FPV-Antennen
RSSI-Antennendiagramm verschiedener FPV-Antennen

Das Diagramm zeigt die RSSI-Stärke verschiedener FPV-Antennen abhängig vom Winkel zum Modell. Diese Werte stammen von einer Messung mit dem 4-fach-Diversity, bei der alle Antennen ohne Tracker gleich ausgerichtet und alle RSSI-Werte gleichzeitig ermittelt wurden. Als Sendeantenne kam eine zirkular polarisierte SPW Antenne zum Einsatz. Bei der CP-Patch Antenne handelt es sich um die 6 Dollar zirkular polarisierte 4-fach Patch Antenne von nghobbies. Der Messabstand betrug 400 Meter bei 1,60 Meter über dem Boden. Bei höher fliegenden FPV-Modellen ist der Empfang spürbar besser.

Die optimalen Antennen für FPV Flüge kombinieren

Während im Nahbereich auch die Dipol Antenne zum Zug kommt, kann diese bei weiteren Entfernungen nicht mehr punkten. Hier zeigt sich vor allem die Stärke der Wendelantenne (Helix). Auch im Vergleich zur Biloop ist die Leistung einer Helix Antenne in Kombination mit einer SPW-Antenne besser, da beide Antennen zirkular polarisiert sind.

Da man auf keinen Fall auch auf eine gute Antenne für den FPV Flug im Nahbereich verzichten sollte, ist es sinnvoll eine SPW Antenne zu nehmen und für die restlichen Antennen zirkular polarisierte Wendelantennen einzusetzen. Diese können auch mit unterschiedlichen Windungsanzahlen eingesetzt werden. 

Eine mögliche und effektive Kombination für ein 4-fach Diversity ohne Tracker ist: 1 x SPW komibiniert mit 1 x Helix Antennen mit 6 Windungen, 2 x Helix Antenne mit 9 Windungen. Damit lassen sich 180 Grad sehr gut abdecken und auch beim Überflug haben Sie dank der SPW Antenne noch guten Empfang.