Средства измерения и контроля для FPV, часть первая, Лампочкотестер.

Практически все коллеги по хобби сталкиваются с ситуацией что видеолинк или канал управления либо не работает вовсе, либо работает на дальности много меньшей ожидаемой. Без средств контроля поиск неисправности становится большой проблемой и часто бывает возможен только поочередной заменой всех комплектующих. И благо- если есть у кого взять что то на пробу…
Но 90% причин этой проблемы может решить лампочкотестер. Он занимает достойное место даже у владельцев дорогих измерительных приборов, потому как недорого обходится, занимает мало места и даже в поле поможет вам легко определить большинство проблем с радиоканалом.
Кроме того он имеет преимущества перед другими, более чувствительными показометрами.
В результате того что помещения, да и пространство на улице- совершенно не похоже на безэховую камеру- при измерениях антенн будет и множество отражений. В итоге, прибор с большей чувствительностью, будет на большем расстоянии от антенны и на меньшем от отражающих предметов. Почему и будет принимать “кашу” со всех сторон.

В моей практике пара лампочкотестеров уже очень давно. И лампочек в давние времена по случаю было куплено достаточно.
Выпало чуть времени и поставил серию экспериментов.
Нужно сказать что отдельных постов на форуме, посвященных лампочкотестеру, было не мало, но подробного описания не встречал.
На память, самый подробно на этом вопросе останавливался Александр Анашкин, помню его статью- но на форуме не нашел.
Но, в любом случае, рекомендуемые размеры, сделанных мной ранее лампочкотестеров- не сошлись ни с какими тут рекомендованными.
При очередном заказе печатных плат на свои поделки пририсовал на свободное место заготовки для “лампадок”.

Для вибраторов использовал стальную омедненую проволоку диаметром 1 мм. Подбором длин вибраторов определил их длину для максимальной чувствительности на всех интересующих частотах. Лампочки использую двух видов, 1.5в 15 ма и 1.5в 12 ма. Первые лучше использовать для более низкочастотных диапазонов, вторые- для 2.4 и 5.8Ггц.
Шаг металлизированных отверстий на заготовках из стеклотекстолита 2.54 мм.
В качестве держателей- палочки для шашлыка, в ней пропил. Соединение с помощью термоусадки.
Таким образом выглядят детали лампочкотестера перед сборкой-

Собранные-
Диапазоны 2.4, 5.8Ггц и 433 мгц- узкополосны и девайс перекрывает весь диапазон. А диапазон 1.2 ггц достаточно широкополосен и для его перекрытия лучше использовать три разных.
Длины вибраторов в ходе экспериментов получены следующие:
435 мгц - 160 мм
1100 мгц - 63 мм
1160 мгц - 58.8 мм
1250 мгц - 53.8 мм
2440 мгц - 25.5 мм
5800 мгц - 12.3 мм
В итоге опытов получил такой комплект-

Для оценки дальностей свечения своим Power Meter измерил мощности своих подопытных-



Причем измерил мощность без аттенюатора меж передатчиком и измерителем, и с 6 дб аттенюатором, для чего- далее.
Далее тесты дальности на разных частотах с заранее известными мощностями, некоторые интересные моменты-
Дальность от Футабы ( 46 мвт в импульсе, 13.5 средняя) и Спектрум ( мощность не измерял- лень лезть внутрь пульта)-
НО это иллюстрирует давний спор- у кого передатчик мощнее:)

У Спектрума в разы более мощный, но вот протокол все портит.
Специально делал два замера для иллюстрации изменения дальности от мощности, изменение мощности в четверо (6дб) - смотрим изменение расстояния-
LM-500mw

Вчетверо разная мощность ( на 6дб) - вдвое расстояние. Как и должно по теории.
Футаба с бустером, без бустера было фото выше

LRS 1вт, встроенного в Спектрум, на максимальной мощности и на средней-

Что радует- выполненные по этой технологии лампочкотестеры с лампочками из одной партии показывают совершенно схожие результаты.
Для тестов я использовал антенны на каналах, где эти антенны при измерениях показали свой минимальный КСВ. Мощности передатчиков на этих каналах были измерены.
То есть зная замеры дальности свечения и мощности передатчиков легко можно сравнивать и оценивать не только исправность- но и мощность своих испытуемых,
так как зависимости дальности свечения от мощности тоже известна.

Расстояния, на которых загорается лампа-
5800 мгц, 450 мвт- 50 мм
2440 Футаба 46 мвт в импульсе ( 13.5 средняя) - 10 мм
2440 Футаба с бустером - 100 мм
2440 Спектрум 30 мм
1160 LM 500 мвт ( по факту 550 мвт) 250 мм
LRC 1вт, при полной мощности ( 912 мвт)- 1000 мм

  • 7110
Comments
ARXITEKTOR

А можно ли собрать какую-нибудь схему перевода мощности сигнала в напряжение?

Панкратов_Сергей

Можно, но нужно ли? P=U*I=U*U/R R=50 ом
U= корень квадратный из 50*P.
1 вольт- 20 мвт.
10 вольт- 2 вт.
На таких высоких частотах оперируют не напряжением, а мощностью. Соответственно и приборы для этого сделаны.
Или я не то понял?
Возможно ответ будет на следующей моей странице дневника. Про мой измеритель мощности.
Там мощность преобразуется по логарифмическому закону в напряжение, а уже это напряжение пересчитывается в мощность.

Realtek

Тестовые данные-
Расстояния, на которых загорается лампа-
5800 мгц, 450 мвт- 50 мм
2440 Футаба 46 мвт в импульсе ( 13.5 средняя) - 10 мм
2440 Футаба с бустером - 100 мм
2440 Спектрум 30 мм
1160 LM 500 мвт ( по факту 550 мвт) 250 мм
LRC 1вт, при полной мощности ( 912 мвт)- 1000 мм
Прикольно само понятие " загорается лампа" в темноте надо смотреть или в очках или при ярком дневном свете!
Можно даже новую единицу измерения внести , назвать ZG !
Сергей я без прикола. Просто если мы хотим измерить напряженность поля в цифрах , то не нужны новые единицы измерения ZG, можно же этот самый диполь снабдить простым детектором на СВЧ диоде-двух, и все будет в цифирах и дальше от излучателя и всяко не в ближнем поле! Тем более сейчас таких диодов … два в одном за копейки моно заказать! И без этих логарифмических законов будут конкретные цыфры от одной , второй , … антенн. Мало того передающие антенны можно будет настраивать с ОПРЕДЕЛЕННЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ по соглосованию по напряженности поля без КСВ метров.

Realtek

Да, и на что можно обратить еще внимание, на расстояние между вибраторами диполя диапазона 2.4Гига. ну оочень сильно разнесены точки кабеля.
Это РАЗЗ! Во вторых диполь на резонансе имеет сопротивление 75 Ом два! Тут всяко идеал не светит!

Plohish

зачёт! ждём продолжения!

Realtek

Плохишь, кому зачет??

Realtek

Серега, если зачет мне? То принимаю! Я еще по совместительству RZ9OK, давно причем!

Plohish

Зачёт Панкратову, начало положено, я рассчитываю на цикл статей с постоянным увеличением сложности изучаемого материала 😃

Realtek

Ага… точно, можно еще с подробным описанием диаграммы Смитта??!

Plohish

Злой ты Виктор, человек делает доброе дело, а ты сразу пытаешься всё опошлить 😃
Сергей грамотный мужик и сделал много интересных вещей…

Панкратов_Сергей
Realtek;bt151742

Да, и на что можно обратить еще внимание, на расстояние между вибраторами диполя диапазона 2.4Гига. ну оочень сильно разнесены точки кабеля.
Это РАЗЗ! Во вторых диполь на резонансе имеет сопротивление 75 Ом два! Тут всяко идеал не светит!

РАЗЗ- выводы до нити лампы и есть продолжение вибраторов, а сам светящийся участок ( нагрузка вибратора) очень мал. То есть о большом разнесении точек запитки и речи нет.
ДВА- 12 ма 1.5 вольта- это 120 ом, в полностью разогретом состоянии. А в состоянии начального свечения, при меньшем нагреве- как раз близко к 75 омам.

ТРИ- вам как радиолюбителю- двойка .

Панкратов_Сергей
Realtek;bt151741

можно же этот самый диполь снабдить простым детектором на СВЧ диоде-двух, и все будет в цифирах и дальше от излучателя и всяко не в ближнем поле! Тем более сейчас таких диодов … два в одном за копейки моно заказать! И без этих логарифмических законов будут конкретные цыфры от одной , второй , … антенн. Мало того передающие антенны можно будет настраивать с ОПРЕДЕЛЕННЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ по соглосованию по напряженности поля без КСВ метров.

Про это я писал выше, если вы читали.
Более чувствительные- ближе к отражающим предметам ( а их отсутствия не бывает, вы сами своим телом, руками вынуждены быть рядом) и дальше от самой антенны То есть полезный сигнал уменьшен, паразитных куча-каша. И вам только в безэховую камеру. А тут чувствительность как раз оптимум- чтоб на столе- модели провести тест. До антенны ( полезного сигнала) ближе, до источников отраженного сигнала- дальше.
Кто пробовал- тот знает… И на диодах делал, и сатфайндер применял, и приемники с RSSI. Ничего более эффективного и простого чем лампочкотестер для означенных выше задач- нет.

sirQWERTY
Панкратов_Сергей

Добавил фотографии, иллюстрирующие из чего состоит лампочкотестер и процесс его сборки.

prg

Сергей, спасибо за статью!
Есть ли идеи, где правильные лампочки взять?
На алиэкспрессе нашел только модель MP1MMW. Оно похоже?
СВЧ диод как-то проще добыть…

Панкратов_Сергей

Вам москвичам проще. Вроде как в магазине Кварц они есть.
Те что с выводами в разные стороны… ( П.С. нашел название- СМН-1,5-12-1)
MP1MMW похожа на те что у меня на низкочастотные диапазоны, но лучше у продавца уточнить- точно ли 1.5 в 15ма

prg

Ага, вроде как есть. Спасибо.
А если лампочку приделать к разъему SMA, и туда антенны прикручивать, работать будет?

prg

“Вам москвичам проще.” Я радио детали обычно заказываю из Ижевска 😃

Панкратов_Сергей
prg;bt151773

Ага, вроде как есть. Спасибо.
А если лампочку приделать к разъему SMA, и туда антенны прикручивать, работать будет?

Как то будет. Но не оптимально. Все же лампочка из себя представляет не чисто активное сопротивление, но и приличную реактивность. Длины вибраторов в эксперименте под эту реактивность и подстроились…
Пробуйте…

ser65

Делал лампочкотестер, но больше понравилось так

[IMG][/IMG]

Чувствительность гораздо выше и по стрелке(на лампочке этого не увидеть) легко настраивается антенна на конкретный канал. Этот сделан на 1.2ГГц. Ясно, что сделан абсолютно безграмотно(диод КД503А, резистор МЛТ 75 Ом для снижения чувствительности) на скорую руку. Но на 1.2 работает хорошо(проверял в поле на соседних каналах). Конечно на более высокочастотных диапазонах надо менять конструктив и комплектующие, да и то с такими лепестками прибора может не получиться. Может автор подскажет, как его правильно сделать на 5.8?

Панкратов_Сергей

На 1.2 и 433 и у лампочкотестера чувствительность выше необходимой. На 2.4 и 5.8, да и для 1.2 эта конструкция слишком громоздкая для работы у антенны, и даже если головку выносить- провода от нее будут мешать.
Потому не вижу смысла.
О детекторах на диодах на следующей странице дневника планирую чуть написать.

macrokernel

Сергей, подскажите, пожалуйста, можно ли решить следующую задачу при помощи лампочкотестера, и каков алгоритм, если это возможно.

Есть несколько антенн на 5.8ГГц: как одной модели и типа, так и разных - клеверы, пагода, разные патчи. Хочу выбрать такое сочетание антенн и каналов, при котором дальность будет максимальна.

Например, из темы по антеннам я знаю, что клеверы Aomway имеют более низкий КСВ у верхней границы диапазона, а пагода у нижней границы диапазона, а про патчи у меня нет такой информации. Ещё собираюсь прикупить приёмник с диверсити. Вот и думаю, как всё это хозяйство лучше скомбинировать.

Панкратов_Сергей

Можно, с достаточной точностью.
Для каждой антенны определяете на разных каналах дальность лампочкотестером.
Сравниваете результат на совпадающих или близких каналах .
Выбираете лучшие пары.
Естественно антенны с круговой и линейной поляризацией сравниваете в своих группах.

macrokernel

Действительно, всё просто, спасибо!

nppc

Длины вибраторов в ходе экспериментов получены следующие:

Сергей, подскажите пожалуйста, длины вибраторов вы замеряли учитывая длину ноги лампочки (до нити накаливания), или до отверстий в текстолите?

Спасибо за детальное описание прибора.

Панкратов_Сергей

Длины измерял уже изогнутой буквой Г заготовки . От внешней стороны угла загиба до противоположного конца вибратора.
На собранном лампочкотестере расстояние между концами вибраторов будет 2*х+ (2.5мм - 2*0.5мм)= 2х+1.5
2.5 мм- это расстояние меж центрами отверстий платы.
0.5 мм- это половина диаметра проволоки.

Realtek

Сергей, при всем моем уважении и несмотря на двойку…
РАЗЗ- выводы до нити лампы и есть продолжение вибраторов, а сам светящийся участок ( нагрузка вибратора) очень мал. То есть о большом разнесении точек запитки и речи нет.
ДВА- 12 ма 1.5 вольта- это 120 ом, в полностью разогретом состоянии. А в состоянии начального свечения, при меньшем нагреве- как раз близко к 75 омам.

ТРИ- вам как радиолюбителю- двойка .

Вы вносите свой лампочкотестер в ближнюю зону активного излучателя и “расстраиваете” его по частоте. Изменяя положение лампочкотестера получаете из него рефлектор. Это тоже самое что дополнить антенну еще одим элементом.
Как это не понять? Ну возмите Мманну наконец и нарисуйте активный вибратор без лампочко тестера и потом с ним… Посмотрите при этом параметры сопротивление и частоту резонанса активного излучателя.
Вот Сергей Копылов правильное сделал Вам предложение. Возмите какой нибуть доступный дешевый буржуйский диод, ну хотя бы тот же BAT602, стоит копейки в интернет магазине, сделайте на нем простой детектор поля с активными элементами длиной подобранной на приборе, если таковой у Вас конечно есть. Разброс емкости диодов небольшой и каждый сможет заказать и повторить себе правильный детектор поля у которого стрелка будет отклоняться за пол метра от активного излучателя.

Панкратов_Сергей

Я ранее уже отвечал на эти вопросы- но не поленюсь повториться:
Измеряя в ближней зоне имеем некоторое влияние на параметры самой антенны ( которое много меньше тех изменений чем когда антенна присоединена к измерителю КСВ за сотню килобаксов, а затем к передатчику и установлена на модель), измеряя же в дальней зоне- имеем на измерителе кроме сигнала с антенны кучу отраженных сигналов от всего подряд.
В итоге погрешность измерений в ближней зоне менее чем в дальней. Это неоднократно проверено мной лично. Чтоб измерять в дальней- нужно устраивать нечто вроде безэховой камеры.
Нам это абсолютно не доступно.
По поводу детекторов:
И на диодах делал, и на лог. детекторах-
dev.rcopen.com/blogs/1628/22316
Мало того на форуме тут предлагал делать из сатфайндера, и люди повторяли.
Но лампочкотестером и быстрее и надежней, да и в большинстве случаев точнее.

nppc

Длины измерял уже изогнутой буквой Г заготовки

Спасибо! 😃

Sergey345

Собрал лампочкотестер на 2,4 и 5,8 на диодах.
На частоте 5,8Мгц светодиод загорается постоянным светом, на 2,4Мгц помаргивает - это нормально?

Панкратов_Сергей

Нормально. Если экспериментирует с аппаратурой радиоуправления. Там идет излучение не непрерывно, а пачками.

Sergey345

Спасибо! Да, проверял на WiFi роутере и аппаратуре в режиме поиска приёмника.

This site will not work without javascript!
This site will not work if cookies are completely disabled.
Site is offline