Esta entrada es una continuación de la entrada anterior: FPV ¿Y eso que es? 1era parte

Como ya explicamos, el equipo FPV se compone básicamente de:

  • una cámara
  • un transmisor de vídeo(video Tx) con una antena
  • un receptor de vídeo (video Rx) con una antena
  • una pantalla o gafas para visualizar la imagen

sistema_FPV

Nos quedaba por explicar el receptor, las antenas y las gafas o pantallas así que vamos a intentar seguir explicándolo de forma sencilla.

Receptor de vídeo (video RX)

El receptor de vídeo se encarga de recibir inhalámbricamente la señal de video que envía el transmisor.

Igual que los transmisores, estos funcionan en diferentes frecuencias.

  • 900Mhz (más baja)  *Ilegal en españa
  • 1.3Ghz *necesaria licencia de radioaficionado
  • 2.4Ghz
  • 5.8Ghz (más alta)

Nos vamos a centrar en la frecuencia de 5.8Ghz por las razones que explicamos en la primera parte.

Si tenemos un transmisor en 5.8Ghz necesitamos un receptor en la misma frecuencia de 5.8Ghz y que reciba en los mismos canales que emite el transmisor. En la siguiente imagen podéis ver las frecuencias de los 32 canales en 5.8Ghz.

32-channel-5.8ghz

Los equipos Fatshark/Airwave/ImmersionRC usan normalmente 8 canales tal y como podéis ver en la columna de la derecha. Algunos transmisores y receptores de otras marcas como Boscam/Skyzone/Aomway/… aceptan hasta 32 canales aunque también tienen versiones de 8/12 canales. Mientras más canales disponibles tengamos, más gente a la vez podrá correr en la misma frecuencia. Pero que tengamos 32 no significa que puedan correr 32 pilotos al mismo tiempo. Hay que dejar margen entre canales para que no haya interferencias entre los pilotos. Para empezar, nosotros haríamos mangas de 6 pilotos como máximo a la vez dejando suficientes canales libres y poco a poco ir incorporando más si todo va bien.

Receptor de vídeo diversity

Estos receptores llevan dos antenas. Mejoran mucho la calidad de la señal de video ya que el receptor elige siempre la antena con la que recibe mejor la señal. Podemos conseguir distancia y omnidireccionalidad combinando antenas como podemos ver en la imagen a continuación. El problema suele ser el precio.

receptor diversity con antenas de polarización circular direccional y omnidireccional


Antenas

Este tema es muy amplio ya que existen muchas antenas pero vamos a intentar simplificarlo mucho para seguir la línea de la entrada. Si queréis buscar información más técnica en Internet podéis encontrar hasta cómo haceros vosotros mismos las antenas si sois manitas.

Las antenas están hechas específicamente para cada frecuencia. No mezcleis por ejemplo antenas de 2.4Ghz con equipos de 5.8Ghz. Aseguraos bien al comprar las antenas.

Las antenas que vienen de serie (antenas whip omnidireccionales de polarización linear) con los transmisores y receptores podríamos decir que son muy malas para la frecuencia de 5.8Ghz ya que crean interferencias de video multi-path y hacen que la calidad de vídeo sea mala. (más información sobre las interferencias multipath)

Si queremos exprimir la señal necesitaremos cambiar las antenas. Para empezar a usar FPV y hasta que os acostumbréis (se necesita una pequeña curva de adaptación) podréis usar las de serie un tiempo pero no os lo aconsejamos. Nosotros las cambiaríamos desde el primer día.

Esencialmente hay 4 grupos de antenas:

  • Antena de polarización lineal omnidireccional (las que vienen de serie con los transmisores y receptores)
  • Antena de polarización lineal direccional 
  • Antena de polarización circular omnidireccional
  • Antena de polarización circular direccional

Como ya hemos explicado, por culpa de las interferencias multipath en 5.8Ghz  y otros aspectos técnicos en los que no entraremos, vamos a centrarnos en las antenas de polarización circular ya que son las más adecuadas para el tipo de vuelo de cercanía que hacemos.

La polarización circular de las antenas puede ser hacia la derecha (RHCP) o hacia la izquierda (LHCP). La mayoría de antenas son de polarización hacia la derecha pero intentad no mezclarlas. Aseguraros de usar siempre la misma dirección de polarización en las antenas del transmisor y receptor.

Antena de polarización circular omnidireccional

Estas antenas son las más usadas en 5.8Ghz. Por Internet encontrareis muchos modelos y variantes con ciertas características que mejoran aún más la recepción o emisión de la señal (cloverleaf, Skew Planar,…).

La ventaja de estas antenas es que podemos movernos en todas direcciones, incluso volar por detrás nuestro y seguiremos recibiendo señal, cosa que con las direccionales no podemos hacer sin la ayuda de un tracker o un receptor diversity (+$$$$). 

Para no alargar mucho esta entrada y haceros la vida más fácil, resumiremos la configuración de antenas que más se usa para el tipo de vuelo que nosotros hacemos. Una antena cloveleaf de 3 lóbulos en el transmisor de vídeo y una antena Skew Planar de 4 lóbulos en el receptor de vídeo. Si no queréis complicaros la vida comprad directamente un pack con las antenas para el transmisor y receptor. Normalmente ya vienen con esa configuración. Para empezar creemos que es la mejor opción y conforme vayáis aprendiendo ya probareis otro tipo de antenas.

Antena de polarización circular direccional

Estas antenas tienen la particularidad de aumentar mucho la distancia a la que podemos volar pero solo en un ángulo determinado.

 

Siempre se ponen en el receptor. Mientras nos mantengamos en el ángulo de cobertura de estas antenas la señal será mejor y tendremos menos cortes que con las anteriores. Para empezar no las aconsejamos ya que tendremos que tener en cuenta donde volamos y donde situamos la antena, así que no entraremos en más detalle.

Si usásemos un tracker de antena podríamos usar las ventajas de una antena direccional haciéndola omnidireccional. Un tracker es un sistema que permite mantener una antena direccional continuamente apuntando hacia nuestro multirotor / avión / drone. El inconveniente es que necesitaremos más dinero, es más aparatoso y necesitaremos más conocimientos para hacerlo funcionar. Nosotros no lo recomendamos para el tipo de vuelo que hacemos.

ground_station

Antena tracker con estación de tierra

 

Para hacer un símil fácil de entender… Si una antena direccional fuese una linterna o foco que emite luz en una sola dirección a gran distancia, una antena omnidireccional sería como una bombilla emitiendo luz en todas direcciones y con un alcance menor

Conectores de antena

En FPV usamos dos tipos de conectores de antenas. También lo tendremos que tener en cuenta al comprarlas. Fijaros en las conexiones de vuestros emisores y receptores ya que no son compatibles entre si aunque se parezcan.

Los conectores son:

  • SMA
  • RP-SMA

Conectores


 Gafas o monitores

Para poder visualizar la señal de video que nos da el receptor necesitamos un dispositivo de visualización como pueden ser unas gafas o un monitor.

Hay personas que prefieren volar con gafas y hay otras que prefieren volar con un monitor así que es cuestión de gustos.

Nosotros preferimos las gafas ya que podemos centrarnos más y la inmersión es mayor.

Pantallas

Podemos usar cualquier pantalla analógica con entrada RCA de vídeo compuesto pero tenemos que tener cuidado de seleccionar un monitor sin pantalla azul. Si tiene pantalla azul no lo podremos usar ya que si estamos volando y por cualquier razón cae la intensidad de la señal de video aparecerá la pantalla azul y no veremos nada durante unos segundos.

Para evitar este problema han salido pantallas específicas para FPV como esta que ponemos a continuación.

 

Pantalla para FPV

Además, cada vez salen más pantallas al mercado con el receptor de vídeo diversity incorporado.

 

Pantalla con receptor diversity 32 canales incorporado

Gafas

Como suponemos que ya sabréis, la marca puntera en gafas FPV es fatshark. Tienen kits en los que viene todo el sistema FPV (camara,transmisor y gafas con receptor incorporado) para iniciarse más fácilmente.

Por supuesto hay otras marcas pero de momento no vamos a hacer un análisis de todas las gafas que hay en el mercado. Casi todas las gafas disponen de un receptor incorporado o se puede incorporar uno para hacer el equipo FPV lo más pequeño posible. Pero la mayoría también tiene entrada de vídeo por si queremos usar un receptor externo.

Algunos factores a tener en cuenta al comprar unas gafas:

  • FOV (campo de visión): Mientras más grande sea el FOV de las gafas, mayor será el tamaño de la imagen a través de las gafas. No aconsejamos gastar el dinero en unas gafas con un FOV menor a 25º.
  • Resolución: A mayor resolución, más calidad apreciaremos en la imagen (con las limitaciones del sistema FPV)

Aunque hemos intentado simplificarlo al máximo, este es un tema que da para hablar muchísimo más. Esperamos haber aclarado alguna duda a la gente que se está iniciando en el FPV pero si seguís teniendo más preguntas podéis dejar un comentario en esta entrada e intentaremos ayudaros. Si algún experto tiene alguna corrección que hacer también será bienvenida.

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¡Felices vuelos en FPV!