Предыдущие подборки: Подбор компонентов, Введение
Предыдущие части: Приёмник, Регулятор оборотов, Бесколлекторный мотор, Полётный контроллер
Видеопередатчик, строго говоря, не нужен. Квадрокоптер может летать, не передавая никакого изображения. В противоположность FPV (полёты от первого лица) такие полёты называются LOS (Line Of Sight), то есть полёты в пределах видимости. Это совершенно отдельная техника, которая требует очень развитых навыков пилотирования.
Тем не менее, продолжим.
Видеопередатчик нужен, чтобы передавать изображение с камеры на видеоприёмник. А видеоприёмник уже покажет изображение на экране.
Частоты
Практически все видеопередатчики работают в диапазоне частот 5.8 ГГц. Этот же диапазон используют сети Wi-Fi, но одно с другим никак не связано и может только мешать друг другу.
Точнее говоря, дешёвые китайские коптеры используют для видеопередачи как раз Wi-Fi-соединение. Но такой вид передачи страдает заметными задержками, что не позволяет летать в FPV.
Есть также передатчики, работающие на частотах 2.4 ГГц и 1.3 ГГц, но это настолько редкие и очень специфические звери, что их не стоит рассматривать без реальной необходимости.
Аналог
Традиционно используется аналоговая передача данных в диапазоне 5.8 ГГц. Речь идёт о самом обычном ламповом телевизионном сигнале в стандарте PAL или NTSC. Стандарт диктует не передатчик, а камера.
Аналоговый сигнал весьма ограничен в качестве. Стандарт PAL имеет 576 телевизионных линий, а NTSC и того меньше. То есть видео, которое передаётся, с трудом дотягивает по разрешению даже до обычного VGA 640*480. И неважно, какое разрешение может выдавать камера, так как стандарт телевизионного сигнала всё равно не может выдать больше.
Кроме того, такой сигнал практически никогда не бывает чистым. В нём содержатся помехи, которые увеличиваются по мере удаления от передатчика.
Единственное его достоинство – очень маленькая задержка и аналоговая картинка, которая не пропадает от помех, а только зашумляется. Даже с самыми сильными помехами удаётся что-то разглядеть, и это может спасти.
Цифра
Есть и цифровые протоколы, и это не обычный стриминг по Wi-Fi. Хотя говорить "протоколы" наверное неправильно, так как есть единственный жизнеспособный вариант – DJI.
Это целый набор, состоящий из цифровой камеры, цифрового передатчика и цифровых FPV-очков DJI. Он обеспечивает низкую задержку, прекрасное качество изображения в HD, высокую дальность, отсутствие помех, но картинка просто исчезнет, когда дистанция станет слишком большая.
По сути у этого набора только два недостатка – он завязан на экосистему DJI и очень дорогой. Можно также добавить сравнительно большие габариты и вес камеры и передатчика.
Правда, появились совместимые камеры и передатчики от других производителей, но очки всё равно нужны DJI.
Поправка из будущего: Технология HDZERO это альтернатива DJI – уже есть и камеры, и передатчики, и приёмники, и очки.
Так как передатчик DJI это готовое решение, дальше мы рассматриваем только варианты аналоговых видеопередатчиков.
Мощность
Передатчики бывают разных размеров и разной мощности. Есть зависимость между размером и мощностью, так как все видеопередатчики нагреваются при работе, и чем больше мощность, тем сильнее нагрев. Маленький передатчик просто расплавится от большой мощности.
Поэтому мощность маленьких передатчиков от 25 до 100 милливатт.
Передатчики побольше выдают 200-1200 милливатт, и наконец большие передатчики имеют мощность до 2-3 ватт, и борются с нагревом при помощи радиаторов и даже кулеров.
Сколько мощности вам нужно? Для FPV-полётов на 500 метров за глаза хватает 25-200 мВт (в зависимости от чистоты эфира и наличия препятствий), а если надо летать на 2-3 км, то 600-800 мВт. Дальше – больше. Но мощность тут не главное, так как большую роль играют хорошие антенны. А с плохими антеннами любая мощность будет лишь нагревать воздух без пользы.
Антенны
О конкретных типах антенн поговорим позже, а пока нас интересует, как они крепятся к передатчику.
Первый вариант это антенна, напрямую припаянная к плате.
В принципе это самый надёжный тип крепления, но и самый неудобный, из-за того что антенну нельзя так просто поменять.
Второй вариант это разъём для антенны SMA или RP-SMА, также напрямую припаянный к плате.
Антенну можно менять, но тоже неудобно, так как передатчик должен находиться там же, где находится антенна.
Третий вариант это хвостик-удлинитель (пигтейл) между передатчиком и антенной, который позволяет разместить их с большей свободой. А также может служить адаптером для разных разъёмов. У него с одной стороны разъём для антенны (всё тот же SMA или RP-SMA), а с другой спецразъём для крепления к передатчику. Это может быть U.FL, он же IPX:
Но из-за его низкой надёжности (реально, не берите его) он был вытеснен более прочным и многоразовым разъёмом MMCX:
И соответственно более новые передатчики также имеют MMCX:
IPX целесообразен только на передатчиках формата "нано".
Количество каналов
Это как в телевизоре. Передатчик можно настроить на какой-то канал, и чтобы принимать с него изображение, приёмник должен быть настроен на тот же канал. Передатчики поддерживают примерно от 32 до 48 каналов. В целом это не сильно важно, если вам не требуется наличие какого-то специфического канала и вы не летаете в больших группах.
Каналы состоят из двух компонент: это полоса (band) и собственно канал (channel). Полоса обозначается буквами A, B, D, E, F, R, а каналы цифрами от 1 до 8. То есть полный идентификатор канала это A8 или E3 или R1 и т.д.
Каждому каналу соответствует своя частота, например A4 это 5805 МГц. Знать это необязательно, а если понадобится, то легко найти в интернете.
Наличие микрофона
На передатчике может находиться микрофон, и тогда он будет передавать звук вместе с видео.
С одной стороны это хорошо, но с другой есть мнение, что звук занимает часть полосы частот, что ухудшает качество изображения.
Кстати, никакого звука, кроме хрипения ветра и воя пропеллеров, вы всё равно не услышите, но именно вой пропеллеров часто позволяет понять, что происходит с коптером.
SmartAudio или IRC Tramp
У передатчика обычно можно менять параметры: полоса частот и канал, мощность (если она меняется). Для этого на передатчике может присутствовать кнопка или две, нажимая на которые мы можем перебирать параметры и менять их. Для индикации используются светодиоды или цифровое табло.
Если вы настраивали время на электронных часах с кнопками, то знаете, что это долго и неудобно.
В настоящее время очень многие передатчики поддерживают протоколы SmartAudio или IRC Tramp. С их помощью можно слать на передатчик команды для изменения параметров, а сами команды формировать через меню на полётном контроллере.
Это позволяет настраивать передатчик гораздо быстрее, удобнее и нагляднее.
Но требует свободного UART-порта на полётном контроллере.
Разъёмы или пайка
Передатчику требуются минимум три провода: питание, земля, видеосигнал. Дополнительно могут быть: земля для видеосигнала, выход 5 вольт, протокол управления.
Провода могут паяться непосредственно к передатчику, либо быть оформлены в виде разъёма. Хотя разъём удобнее, его сложнее восстановить в случае поломки или утери, поэтому желательно, чтобы на передатчике кроме разъёма были и простые площадки для пайки.
Pit Mode
На автогонках машины заезжают в т.н. "пит-стоп", где проходят обслуживание. Аналогичным образом на современных видеопередатчиках стал появляться пит-режим.
Он нужен в основном для соревнований, когда в одном месте собираются много участников.
Когда передатчик находится в пит-режиме, его мощность снижается почти до нуля. Так вы можете его настраивать, менять каналы и мощность, и не бояться, что помешаете кому-то рядом (т.е. допустим он летает, вы включаете свой передатчик и он забивает своим сигналом картинку того, кто летает).
Питание
Видеопередатчики могут работать в большом диапазоне напряжений и поэтому подключаться напрямую к батарейному напряжению (VBAT), и кроме того могут нести на себе преобразователи напряжения на 5 вольт, от которых можно питать, допустим, камеру. При этом данные преобразователи могут давать более качественное питание (чистое от помех), чем такой же пребразователь на полётном контроллере, допустим.
Но могут и не давать.
Маленькие передатчики часто питаются только от 5 вольт.
Читайте дальше:
