Этот текст написан для людей недостаточно хорошо разбирающихся в деле радиочастот, радиолюбители со стажем, люди окончившие факультеты ВУЗов с тематикой "радиосвязь" сочтут сказанное ниже вопиющими упрощениями и весьма банальным и не охватывающим все аспекты.
Сразу о главном в деле установки антенн Не ставьте антенны RC и FPV работающей на 2.4ГГц или 5.8ГГц сверху летающих моделей. Антенны такой СВЧ аппаратуры работающей с землёй нужно ставить снизу моделей. Антенны GPS и других систем работающих с сигналами сверху, наоборот нужно устанавливать сверху.
Немного о работе антенн вообще Антенна обратимое устройство, то есть как хорошо или плохо она передаёт сигналы на некой частоте точно так же хорошо или плохо она и принимает. Антенны обычно излучают и принимают сигналы не со всех направлений одинаково (только в теории есть так называемый "изотропный излучатель", который принимает и излучает одинаково во все стороны). Проще говоря антенна как лампочка, только светит радиочастотными фотонами, а у лампочки есть цоколь - направление где свет не излучается. Для антенн есть такой параметр как "диаграмма направленности" - показывает в каких направлениях лучше, а в каких хуже работает антенна.
Об установке антенн с картинками и моделями созданными в программе MANNA-GAL Антенна типа "диполь" два провода, последовательно один за другим, между ними включен источник сигнала или приёмник сигнала (это 90% штатных антенн аппаратур управления и их приёмников), если сравнивать её с лампочкой, является светящейся палочкой, соответственно если она стоит вертикально, то влево, вправо, вперёд и назад она излучает больше, а вверх и вниз гораздо меньше. Для большей наглядности я нарисовал на скорую руку модель квадрокоптера (его токопроводящих частей) и антенны в программе расчёта антенн (сама антенна выделена на рисунках красным): и более крупно часть с антенной:
Что бы не свернуть мозг программе, пришлось нарисовать коптер повёрнутым к земле под углом 90 градусов, что бы антенна оказалась параллельна земле, а для наглядности потом просто повернул готовые скриншотики, так что бы ось Х стала осью Z.
Расчёт диаграммы направленности антенны в такой её установке показывает следующее: Можно видеть, что основное направление излучения сосредоточено по оси Х в сторону больших значений и разница между излучением вверх и вниз составляет аж 3 дБ (в 2 раза!), то есть если вы установили антенну RC сверху квадрокоптера, то отправляетете и принимаете в 2 раза больше мощности излучения в космос, нежели в сторону земли, где вы и находитесь с пультом в руках. По сути это равносильно тому, что вы уменьшили мощность своей RC или FPV в 2 раза.
Если же антенна стоит наверху коптера не строго вертикально, а под неким углом (что на практике не редкость): Картина с диаграммой направленности антенны становится ещё хуже: Теперь уже проигрыш в сторону земли по излучению 10 дБ или в 10 раз! То есть для сигналов приходящих с земли ваша антенна работает в 10 раз хуже.
Так как всё обратимо, то соответственно установив антенну снизу летательного аппарата вы получаете прибавку по уровню сигнала вашей аппаратуры на величину от 2 до 10 раз.
Более сложные антенны, например коллинеарные, в плане направленности будут работать точно так же, потому что токопроводящие элементы квадрокоптера (или иной модели) - элементы рамы, провода, аккумулятор, регуляторы работают как зеркало, рефлектор (так как они значительно больше длины волны на частоте 2.4ГГц и уж тем более 5.8ГГц).
О диапазонах на которых работает аппаратура в плане установки антенн Когда речь заходит об антеннах, нужно оперировать не напрямую сантиметрами, а длиной волны. Формула расчёта длины волны: 300 / ЧАСТОТА В МЕГАГЕРЦАХ = ДЛИНА ВОЛНЫ В МЕТРАХ Соответственно: 433 МГц - длина волны 69 сантиметров. 2.4ГГц - длина волны 12,5 сантиметра. 5.8ГГц - длина волны 5,1 сантиметра. Антенна должна устанавливаться так, что бы по крайней мере на расстоянии 2 длинны волны в той же плоскости не было токопроводящих элементов. То есть если антенна вертикальная, то на расстоянии 2 длины волны от неё не должно быть вертикальных дюралевых трубок, уголков, проводов и тому подобного, иначе будет искажение диаграммы направленности, примерно по такому правилу: - всё что больше половины длины волны есть рефлектор (отражает сигнал в сторону антенны); - всё что меньше половины длины волны просто искажает диаграмму направленности или затягивает её на себя (от антенны).
Послесловие Модель квадрокоптера для программы MANNA-GAL я рисовал так как это самая простая модель в плане токопроводящих элементов, программа не предназначена для создания сплошных токопроводящих плоскостей, для радиочастот сетка с ячейками менее четверти длины волны имеет почти то же действие, что и сплошная токопроводящая поверхность. Если у кого то есть желание с точностью до миллиметра разрисовать свою модель и просчитать лучшее положение именно его конструкции антенны, могут сделать это самостоятельно (потратив недельку по вечерам, что бы разобраться с программой), программа MANNA-GAL бесплатна и доступна для скачивания здесь:
