Las antenas que usamos en el FPV se pueden categorizar por su polarización: lineal y circular. En esta entrada discutiremos sobre las diferencias entre estas antenas con polarizacion lineal y circular.

Pero, ¿cuál es exactamente la diferencia entre polarización lineal y circular?

Para explicar esto, necesitas saber un poco más sobre cómo funcionan las ondas electromagnéticas. Una onda electromagnética es conceptualmente similar a las ondas que vemos en el agua, pero hay una diferencia importante. Las ondas electromagnéticas consisten en un campo eléctrico y un campo magnético que interactúan entre sí de una manera específica. Estos campos tienen una magnitud que determina la cantidad de potencia transmitida por la onda (o en otras palabras, la intensidad de la señal). Sin embargo, a diferencia de las ondas en el agua o el aire, estos campos también tienen una segunda propiedad: la dirección del campo.

Las direcciones del campo eléctrico y magnético son siempre perpendiculares, y ambas son perpendiculares a la dirección de propagación.

Tipos de polarizacion en antenas FPV | A derechas o Izquierdas |

La polarización significa la forma en que la señal de radio viaja a través del espacio. A menudo se menciona y se discute sobre la polarizacion de las antenas FPV. En esta sección discutiremos las diferencias, los pros y los contras de la polarizacion lineal y circular para un rendimiento óptimo de nuestro sistema FPV y cuál de los dos sistemas de propagación es el más adecuado para  nosotros dependiendo el tipo de vuelo que hagamos, ya  sea freestyle o como drones de carreras.

Polarizacion lineal

La señal polarizada de forma lineal, oscila de manera horizontal o vertical en un plano mientras viaja.  La polarización lineal se utiliza en algunas de las antena
s más básicas, como las antenas dipolo, las que vienen de serie cuando te compras tus sistemas VTX, las antenas de radio convencionales, o incluso en su WiFi doméstica, son las más simples y fáciles de construir.

 

 

Pros y contras de la polarizacion lineal antenas FPV

Las antenas polarizadas lineales son ampliamente utilizadas debido a su simplicidad estructural, que puede ser tan simple como un trozo de cable de cobre cortado con una medida determinada para emitir en esa frecuencia de transmisión.

antena_lineal_fpv_vtx

Las antenas tienden a ser más pequeñas, más baratas y más fáciles de construir y reparar. En general, la polarización lineal es ideal para distancias largas ya que toda la energía se enfoca en un solo plano.

Para obtener la mejor recepción, tanto la transmisión como la recepción de antenas polarizadas lineales deben alinearse para garantizar la máxima superposición de radiación.  Es decir, tanto la antena de transmisión como recepción tienen que tener el mismo ángulo respecto al suelo.

El caso más extremo se produce cuando las antenas del transmisor y el receptor son 90 grados una de la otra, lo que resulta en la menor cantidad de superposición de señal. Esto da como resultado una pérdida en la intensidad de la señal y se denomina polarización cruzada.

Nuestro dron se mueve constantemente en el cielo, por lo que es simplemente imposible mantener las antenas alineadas en todo momento y, por lo tanto, el resultado es una señal de FPV inestable.  Para resolver este problema, normalmente usamos antenas con polarizacion circular.

Polarizacion circular antenas FPV

En la polarización circular, la señal se transmite en planos horizontales y verticales con un desplazamiento de fase de 90 grados que nos recuerda a un sacacorchos.

Por norma general en el FPV se utilizan dos tipos de antenas con polarizacon circular, no entraremos en detalle en este post, solo las nombraremos y explicaremos sus generalidades, estas son:

Antena Forma de Trebol ( Cloverleaf)

La antena en forma de trébol o (Cloverleaf) se ve más comúnmente en un transmisor. Se puede acoplar con una Skew Planar para un mejor alcance y penetración de la señal. Suele ser más frágil y menos resistente a los golpes.

Antena Plana Cortada (Skew Plannar)

Podríamos decir que es un tipo de Cloverleaf, tiene una excelente capacidad de rechazo a las interferencias de reflexión.

Esta antena se utiliza para vuelos normales “estándar” o recreo, donde la resistencia aerodinámica no es un factor crítico. Si bien generalmente se considera como una antena receptora, también funciona como una antena de transmisión.

cloverleaf_aomway_antenna_fpv

Pros y contras de la polarizacion circular

La señal polarizada circular siempre se superpone, independientemente de la orientación o el ángulo con el que su mini quad esté volando en relación con su antena receptora.

Por esta razón, las antenas con polarizacion circular se han convertido en el estándar en vuelo FPV.

Otra ventaja de las antenas polarizadas circulares es su capacidad para rechazar la interferencia de reflexión.  La interferencia de reflexión es la razón más común de mala calidad de video, en forma de cambio aleatorio de color, imagen estática (pausas) y pérdidas de imagen. Sucede cuando la señal se refleja desde un objeto y se distorsiona con el retardo de fase, e interfiere con la señal principal.

Las antenas polarizadas circulares a izquierdas (LHCP) o derechas (RHCP).

Este tipo de antenas, gracias a sus características físicas pueden ser polarizadas con un sentido de dirección, a izquierda o derecha, esto es una gran ventaja, ya que podemos tener dos frecuencias iguales con diferentes sentidos y casi no generar interferencias, perfecto cuando volamos con más personas.

esquema_polarizacon_rhcp_lhcp

 

Por lo tanto, el transmisor y el receptor deben tener antenas que coincidan con la dirección de trasmisión, de lo contrario podría ocasionar una pérdida significativa de señal. 

Cada vez que una señal de polarizacion circular rebota en un objeto, cambia su dirección de polarización. Y la antena LHCP rechaza la señal RHCP y viceversa (polarización cruzada).

TBS Triumph Combinacion de Dipolos

antena_fpv_tbs_pack

El diseño de esta antena FPV es relativamente nuevo, combina varios dipolos dispuestos de forma estratégica para generar un diagrama polar con un patrón omnidireccional. Está fabricada y pensada especialmente para aguantar golpes, es realmente robusta y fuerte.

Pagoda

antena_pagoda_fpv_vtx

Diseñada por Maarten Beart, en un proyecto open source, es decir, gratuito, es una “nueva” antena excelente diseñada para el FPV, y específicamente para nuestra frecuencia de trabajo de 5,8GHz.

Su diseño teórico para conseguir esta cobertura polar, es algo más compleja que la típica de Cloverleaf (trebol), y hay que tener especial cuidado con la distancia entre las placas, ya que esta distancia es crítica para poder generar la anulación de las frecuencias no deseadas.

 

Cuando usar la polarizacion circular

  • Al volar cerca de objetos grandes como árboles, edificios o en un entorno cerrado, como aparcamientos y estadios.
  • Vuelo acrobático donde la orientación y el ángulo del avión cambian constantemente.
  • Vuelo de baja altitud (vuelo de proximidad).

 

Cuando usar la polarizacion lineal

  • Larga distancia volando al aire libre sin ningún obstáculo.
  • Vuelo estable sin demasiado balanceo o altitud.
  • Cuando el tamaño, el peso y la durabilidad de la antena son la consideración más importante.

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