Übertragungstechniken im Modellbau Der Weg zur 2,4GHz Anlage Erich Kopecny Oktober 2009

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 Kopecny

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 Kopecny

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) Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny

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. Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny

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! Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny

Was ändert sich eigentlich? Ein Modellflugsender besteht aus 3 Bereichen: 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, ........... 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. Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny

Anlagenvergleich FHSS DSSS Max. Kanäle Empf. Antennen Sender Übertragung Bemerkung Futaba (Fasst) X 100mW 12 Prop 2 Schalt 2 x 15 cm 1x Diversity + Fehlerkorr. 100 Wechsel/sek. 36 User möglich Graupner (IFS) (Weatronic) X (V3) X (V1+V2) 10mW 16 Prop 8 Schalt 10 Kan. 1 x fixer Aufbau (Empf.red.V3) Red.2x15cm Red. HF Modul 2xFlächenant. Multi Diversity (Halbdupl./ Vollduplex) Frequency Agility 16Bit Auflös./ 3 Varianten 100/sek.-SD Karte! Horizon Spektrum (DSM2) -------------- 2 Kanäle! 9 Prop 2 x fix 90° + Satelliten Voll Duplex Diversity LBT - Listen before talk ACT (S3D) 4mW (theor. 16) (Empf.) 2x (HF) Alle Systeme redundant Jeti 18 Prop 2 x 40(20) cm 5MHz Spreizung, intelligente Kanalwahl Jamara (WFT09) X (Sys.1) X (Sys. 2) 8 Prop 2 x 96 Wechsel/sek. bei FH+LBT Multiplex (M-Link) 2 x 10 cm (variabel) Duplex 47 Wechsel/sek. Hitec (Aurora) 9 Kanäle Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny

~ Preise – Beispiel Umbau MC24 Sendermodul Telemetrie Senderseitig Umschalter Empfänger Bemerkung Futaba (Fasst) 169,- ------------ 25,- 86,- (7 Kanal) Empf. t.w. hoher Stromverbr. Graupner (IFS) 149,- Zukunft ?? 65,- (6 Kanal) Spektrum (DSM2) Inkl. (9 Kanal) Inkl. Senderrück-platte ACT (S3D) 259,- Palm 89,- 8 DSL TX Zukunft ab Herbst 2009 Jeti TUxS + Schallgeber 160,- Jeti Box 35,- J.Duplex R6A40 75,- Ja Jamara (WTF09) Multiplex (M-Link) Hitec (Aurora) Spectra 24 70,- HITEC Optima 6 57,- Ja? Lieferzeit 6 Ka. offen Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny

Quellen 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 Übertragungstechniken im Modellbau - Der Weg zur 2,4GHz Anlage von Erich Kopecny

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