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Übertragungstechniken im ModellbauÜbertragungstechniken im ModellbauDer Weg zur 2,4GHz AnlageDer Weg zur 2,4GHz Anlage
Erich KopecnyErich Kopecny
Oktober 2009Oktober 2009
Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich KopecnyÜbertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny
Wieso 2,4GHz? (Was ist das?)Wieso 2,4GHz? (Was ist das?)3 – 3000 Hz Niederfrequenz (Stromversorgung, ehem. U-Boot Kommunikation)
3 kHz – 30 kHz Längstwellen (U-Boot-Kommunikation, Pulsuhren)
30 – 300 kHz Langwellen (Langwellenrundfunk, Funkuhren)
0,3 – 3 MHz Mittelwellen (Mittelwellenrundfunk, militärischer Flugfunk (t.w.), LawinenVerschüttetenSuchgerät)
3 – 30 MHz Kurzwellen (Kurzwellenrundfunk, Modellbau)
30 – 300 MHz Ultrakurzwellen (Funknavigation, Flugfunk, Hörfunk, Fernsehen, Radar, Modellbau)
0,3 – 3 GHz Mikrowellen (Fernsehen, Mikrowellenherd, WLAN, Kurzstreckenfunk, Bluetooth, Modellbau)
3 – 30 GHz Zentimeterwellen (Radar, Richtfunk, Satellitenfernsehen, WLAN)
30 – 300 GHz Millimeterwellen (Radar, Richtfunk)
0,3 – 385 THz Infrarot (Lichtwellenleiter, Lichtschranken, Fernsteuerungen)
385 – 750 THz Sichtbares Licht (Beleuchtung, Lichtwellenleiter)
750 THz – 300 PHz Ultraviolett Strahlung (Bräunungslampen)
300 PHz - >30EHz Röntgen und Gammastrahlung
Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich KopecnyÜbertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny
Wieviel ist das?Wieviel ist das?1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde
1kHz = 1.000 Schwingungen pro Sekunde
1MHz = 1.000.000 Schwingungen pro Sekunde
1GHz = 1.000.000.000 Schwingungen pro Sekunde
1PHz = 1.000.000.000.000 Schwingungen pro Sekunde
1EHz = 1.000.000.000.000.000 Schwingungen pro Sekunde
K Kilo 103 1.000 Tausend
M Mega 106 1.000.000 Million
G Giga 109 1.000.000.000 Milliarde
T Tera 1012 1.000.000.000.000 Billion
P Peta 1015 1.000.000.000.000.000 Billiarde
E Exa 1018 1.000.000.000.000.000.000 Trillion
Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich KopecnyÜbertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny
Und was sind dann Kanäle?Und was sind dann Kanäle?
Kanäle sind die Feinunterteilung der Frequenzen!
Bei 35 MHz sind es 10kHz Abstände. Also z.B.: Kanal 65 = 35.050.000 Hz
Kanal 66 = 35.060.000 Hz
Wellenlänge ungefähr 8,6m Kanal 67 = 35.070.000 Hz
usw.
Anzahl der möglichen Kanäle = 36
Bei 2,4 GHz sind es 1MHz Abstände. Also z.B.: Kanal X = 2.400.000.000 Hz
Kanal X+1 = 2.401.000.000 Hz
Wellenlänge ungefähr 12,5cm Kanal X+2 = 2.402.000.000 Hz
usw.
Anzahl der möglichen Kanäle = 80 ( 2.400 – 2.483,5 MHz)
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Und nun zu den Verfahren?Und nun zu den Verfahren?
Zwei Grundvarianten der „Frequenzspreizung“ sind derzeit gebräuchlich
DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum:
Feste Frequenz – breitbandig (Schrotflinte),Spreizcode – 10mW Sendeleistung – kurze Reaktionszeiten – schnelle Synchronisation
FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum :
Springt über viele Kanäle – schmalbandig (Präzisionsgewehr) – 100mW Sendeleistung. Verweilzeit je Kanal z.B.: 2 msek. Signal, 8 msek. Pause.
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Schlagwörter kurz erklärt !Schlagwörter kurz erklärt !
Diversity: (Mannigfaltigkeit)
Zwei Antennen am Empfänger. Die mit dem besserem Empfangsergebnis wird dem Empfängereingang aufgeschaltet. Im Modellbau wird die 90°-Anordnung der Antennen bevorzugt (Polarisationsdiversität).
(Voll)Duplex (Telemetrie) : (FDX) oder DX
Datentransfer in beide Richtungen gleichzeitig ist möglich.
Zum Modell für die Steuerung.
Vom Modell Rückmeldungen wie Empfangsqualtität, Höhe, Temperatur, Akkuspannung, Geschwindigkeit usw.
Achtung, höherer Strombedarf!
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Was ändert sich eigentlich?Was ändert sich eigentlich?
Die Bedienebene:
Knüppel, Schalter, Geber, Anzeiger, akustische Melder, .....
Hardware und Software!
Steuerebene:
Umsetzung und Aufbereitung der Signale von/zu der Bedienebene.
Signalmischungen, Begrenzungen, Flugphasenauswahl, Kurvenbildungen, Überwachungen, Uhrenfunktionen, ...........
Ein Modellflugsender besteht aus 3 Bereichen:
Sendemodul: (z.B.: 35MHz oder 2,4GHZ)
Hier erfolgt die Übertragung des in der Steuerebene aufbereitenden Signals.
Direktional oder Bidirektional (Duplex). DSSS, FHSS oder Mischform.
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AnlagenvergleichAnlagenvergleichFHSSFHSS DSSSDSSS Max. Max.
KanäleKanäleEmpf.Empf.
AntennenAntennen
SenderSender
AntennenAntennen
ÜbertragungÜbertragung BemerkungBemerkung
FutabaFutaba(Fasst)(Fasst)
XX
100mW100mW
XX 12 Prop12 Prop
2 Schalt2 Schalt
2 x 15 cm2 x 15 cm 1x1x Diversity + Diversity + Fehlerkorr.Fehlerkorr.
100 Wechsel/sek.100 Wechsel/sek.
36 User möglich36 User möglich
GraupnerGraupner(IFS)(IFS)
(Weatronic)(Weatronic)
X X (V3)(V3)
100mW100mW
X (V1+V2)X (V1+V2)
10mW10mW
XX
16 Prop16 Prop
8 Schalt8 Schalt
10 Kan.10 Kan.
1 x fixer 1 x fixer Aufbau Aufbau
(Empf.red.V3)(Empf.red.V3)
Red.2x15cmRed.2x15cm
1x1x
Red. HF Modul Red. HF Modul 2xFlächenant.2xFlächenant.
Multi Multi DiversityDiversity
(Halbdupl./ (Halbdupl./ Vollduplex)Vollduplex)
Frequency AgilityFrequency Agility
16Bit Auflös./ 16Bit Auflös./
3 Varianten3 Varianten
100/sek.-SD Karte!100/sek.-SD Karte!
HorizonHorizon
SpektrumSpektrum(DSM2)(DSM2)
---------------------------- 2 Kanäle!2 Kanäle!
10mW10mW
9 Prop9 Prop 2 x fix 90° 2 x fix 90°
+ Satelliten+ Satelliten
1x1x Voll DuplexVoll Duplex
DiversityDiversity
LBT - Listen before LBT - Listen before talktalk
ACTACT(S3D)(S3D)
XX
100mW100mW
4mW4mW
XX 12 Prop12 Prop
(theor. 16)(theor. 16)
2 x 15 cm2 x 15 cm
(Empf.)(Empf.)
2x2x
(HF)(HF)
Voll DuplexVoll Duplex Alle Systeme Alle Systeme redundantredundant
JetiJeti XX
100mW100mW
XX 18 Prop18 Prop 2 x 40(20) cm2 x 40(20) cm 1x1x Voll DuplexVoll Duplex
DiversityDiversity
5MHz Spreizung, 5MHz Spreizung, intelligente Kanalwahlintelligente Kanalwahl
JamaraJamara(WFT09)(WFT09)
X (Sys.1)X (Sys.1) X (Sys. 2)X (Sys. 2) 8 Prop8 Prop 2 x2 x 1x1x DiversityDiversity 96 Wechsel/sek. bei 96 Wechsel/sek. bei FH+LBTFH+LBT
MultiplexMultiplex(M-Link)(M-Link)
XX
100mW100mW
---------------------------- 16 Prop16 Prop 2 x 10 cm2 x 10 cm
(variabel)(variabel)
1x1x DiversityDiversity
DuplexDuplex
47 Wechsel/sek.47 Wechsel/sek.
HitecHitec(Aurora)(Aurora)
XX ---------------------------- 9 Kanäle9 Kanäle 2x2x 1x1x DiversityDiversity
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~ Preise – Beispiel Umbau MC24~ Preise – Beispiel Umbau MC24
SendermodulSendermodul TelemetrieTelemetrie
SenderseitigSenderseitig
UmschalterUmschalter EmpfängerEmpfänger TelemetrieTelemetrie
EmpfängerEmpfänger
BemerkungBemerkung
FutabaFutaba
(Fasst)(Fasst)
169,-169,- ------------------------ 25,-25,- 86,-86,-
(7 Kanal)(7 Kanal)
------------------------ Empf. t.w. Empf. t.w. hoher hoher
Stromverbr.Stromverbr.
GraupnerGraupner
(IFS)(IFS)
149,-149,- ZukunftZukunft ???? 65,-65,-
(6 Kanal)(6 Kanal)
ZukunftZukunft
SpektrumSpektrum
(DSM2)(DSM2)
169,-169,- Inkl.Inkl.
(9 Kanal)(9 Kanal)
Inkl. Inkl. Senderrück-Senderrück-
platteplatte
ACTACT
(S3D)(S3D)
259,-259,- PalmPalm 89,-89,- 8 DSL8 DSL
149,-149,-
TXTX
????
Zukunft ab Zukunft ab Herbst 2009Herbst 2009
JetiJeti TUxS + TUxS + SchallgeberSchallgeber
160,-160,-
Jeti BoxJeti Box
35,-35,-
Inkl.Inkl. J.Duplex J.Duplex R6A40R6A40
75,-75,-
JaJa
JamaraJamara
(WTF09)(WTF09)
MultiplexMultiplex
(M-Link)(M-Link)
HitecHitec
(Aurora)(Aurora)
------------------------ Spectra 24Spectra 24
70,-70,-
------------------------ HITEC HITEC Optima 6Optima 6
57,-57,-
Ja?Ja? LieferzeitLieferzeit
6 Ka. offen6 Ka. offen
Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich KopecnyÜbertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny
Quellen und interessante Links zu diesem ThemaQuellen und interessante Links zu diesem Thema
„2,4GHz und die Geheimnisse einer neuen Technologie“ (im Prop)
In Wikipedia – Stichwörter „Frequenzspreizung“, „Direct Sequence Spread Spectrum“, „Frequency Hopping Sread Spectrum“
http://members.aon.at/flug.fiala/jeti2G4.html
http://www.rc-easy.com/shop/media/products/0281542001230402308.pdf
http://mby.members.pgv.at/attachments/063_Jeti%202,4%20Ghz%20System%20-%20Testbericht%20Modell%20Technik%202-2009.pdf
http://www.jetimodel.cz/index.php?page=products&category=1
http://www.prop.at/testber/2007/t6exp.html
http://www.acteurope.de/html/2_4ghz_systeme__ubersicht.html
http://www.acteurope.de/html/switch_it1.html
http://www.spektrum-rc.de/html/funktionen.html
Sonderheft 2,4GHz Technik im Modellbau ISSN0540-5203 E4932 / Juni 2008
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Glück AbGlück AbGut LandGut Land
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