ФПВ.Технологии — антенны, фильтры и электроника для БПЛА

ФПВ.Технологии — инженерный проект по разработке
антенн, фильтров и электронной аппаратуры для FPV и БПЛА.

Канал будет полезен:
— пилотам БПЛА
— инженерам и разработчикам
— компаниям, занимающимся производством БПЛА

Что мы публикуем:
— инженерную теорию и разбор принципов работы
— расчёты, модели и пояснения «почему так»
— практические испытания и измерения
— обзоры доступных технологий и компонентов
— опросы и обсуждения для развития проекта
— опыт производства и масштабирования

Навигация по каналу:
#антенны
#фильтры
#электроника
#фпвменеджер
#опрос

Полезные ссылки проекта:
🤖 Бот с документацией и информацией: @fpvtechnobot
🌐 Сайт проекта: fpvtechno.ru
🛒 Площадка Авито: avito.ru/brands/fpvtechno

Если вам близок инженерный подход — оставайтесь в Канале.
По техническим вопросам и сотрудничеству — пишите в Бот.

Добиваем выживших как говорится🤡🤡🤡

Так что цены вырастут ещё сильнее + увеличатся и так долгие сроки поставки

Тут логика проста:
Ищем на Озоне китайские антенны с доставкой из-за рубежа

Цены такие, что своим работникам придется платить рисом (в Китае реально зп 30-40к это прям хорошо)

Так что +1-2к ко всем ценам на Озоне будет спасительно для производителей в РФ

Перегруз МШУ (LNA) от соседнего мощного сигнала — одна из самых частых причин потери чувствительности приёмника, особенно если нет входного фильтра.

Разберём по порядку.

---

1️⃣ Что происходит физически

МШУ рассчитан на очень слабые сигналы (например −90…−110 dBm).
Если рядом появляется сильный сигнал на другой частоте, он попадает на вход МШУ и может:

- загнать усилитель в компрессию
- создать интермодуляцию
- поднять эффективный шумовой уровень

В результате полезный сигнал перестаёт детектироваться, даже если он выше чувствительности.

---

2️⃣ Компрессия усилителя

У каждого МШУ есть параметр:
P1dB (1 dB compression point)

Типично для малошумящих усилителей:

Gain: 15–22 dB
NF: 0.6–1.5 dB
P1dB: −10…0 dBm

Если на вход приходит, например:
−15 dBm соседний сигнал

то после усиления:
−15 + 20 dB ≈ +5 dBm

Это уже выше линейного режима.

Следствия:
- усиление падает
- полезный сигнал проседает
- появляются искажения

---

3️⃣ Интермодуляция

Если есть два сильных сигнала:
f1 и f2

то МШУ генерирует продукты:
2f1 − f2
2f2 − f1

Эти продукты могут попасть прямо в канал приёма.

Это связано с параметром:
IP3 (Third-order intercept point).

Типично:
IIP3 −5…+5 dBm

Чем ниже IP3 — тем сильнее интермодуляция.

---

4️⃣ Поднятие шумового пола (desensitization)

Даже если сигнал не вызывает компрессию, сильная энергия вне полосы:
- нагружает входные транзисторы
- увеличивает шум
- уменьшает динамический диапазон

Это называется desense.

Например:
- чувствительность −100 dBm
- рядом сигнал −30 dBm
- без фильтра чувствительность падает до −80 dBm

То есть потеря 20 dB линк-бюджета.

---

5️⃣ Почему нужен фильтр перед МШУ

В нормальном RF тракте порядок такой:

Антенна
↓
BPF / SAW / cavity filter
↓
LNA (МШУ)
↓
Mixer / RX

Фильтр:
- режет сильные внеполосные сигналы
- защищает LNA
- снижает интермодуляцию
- сохраняет чувствительность

---

6️⃣ Реальный пример (FPV диапазон)

Допустим:
- принимаем 1.2 GHz
- рядом передатчик 1 W на 1.3 GHz
- расстояние 50–100 м

На антенне может появиться:
−20…−30 dBm

Для LNA это огромный сигнал.

Без фильтра:
- МШУ частично уходит в компрессию
- чувствительность падает на 10–30 dB

---

7️⃣ Почему это критично для дальних линков

Предположим:
линк-бюджет = 130 dB

Потеря чувствительности:
10 dB → дальность падает в 3.2 раза
20 dB → дальность падает в 10 раз

То есть:
20 км → 2 км

---

💡 Коротко:

Сильный сигнал на соседней частоте без входного фильтра:
- перегружает LNA
- создаёт интермодуляцию
- поднимает шумовой пол

и может снизить чувствительность приёмника на 10–30 dB, что для дальних радиолиний критично.

Почему МШУ +20 dB не делает чувствительность −115 dBm?

Частая ошибка:
если у приёмника чувствительность −95 dBm, то кажется, что МШУ +20 dB даст:

−95 dBm → −115 dBm

Это не так.

МШУ усиливает и сигнал, и шум одновременно.
Он не создаёт сигнал из ничего.

Задача МШУ — уменьшить влияние шумов самого приёмника, а не добавить 20 dB чувствительности.
Поэтому реальный выигрыш обычно: ≈ 3–5 dB

Пример:
- без МШУ: −95 dBm
- с хорошим МШУ: ≈ −98…−100 dBm

Именно поэтому в радиотехнике говорят:

МШУ улучшает шумовую фигуру системы, а не чувствительность на величину своего усиления.

Так что +20 dB усиления ≠ +20 dB чувствительности.

Почему МШУ не добавляет 20 dB к чувствительности

Причина — шум в системе.
Любой приёмник видит не только сигнал, но и тепловой шум эфира.

Шумовой пол рассчитывается так:

-174 dBm/Hz + ширина канала

Для FPV видеосистемы (ширина канала ~20 MHz):

-174 + 73 ≈ -101 dBm

Это физический шумовой предел.

Если приёмник имеет чувствительность −95 dBm, значит его собственные шумы примерно +6 dB к этому пределу.

Когда ставим МШУ:

антенна → МШУ → приемник

МШУ:
усиливает сигнал и усиливает шум одинаково.

Но он делает так, что шумы приёмника становятся менее важны.

Поэтому система может приблизиться к физическому пределу:

-101 dBm

Отсюда и получается реальный выигрыш:
≈ 3–5 dB, а не 20 dB.

Именно поэтому МШУ называют Low Noise Amplifier —
он улучшает шумовую фигуру системы, а не “добавляет чувствительность”.

Что делает кабель −20 dB в тракте приёма

Допустим:
- чувствительность приёмника: −95 dBm
- перед ним стоит кабель с потерями −20 dB

Схема:

антенна → кабель −20 dB → приемник

Что происходит:
Кабель ослабляет и сигнал, и шум, но одновременно добавляет собственный тепловой шум.

В радиотехнике есть простое правило:
Потери перед приёмником напрямую ухудшают чувствительность на величину этих потерь.

Поэтому система станет:

-95 dBm → -75 dBm

То есть:
−20 dB кабеля = −20 dB к чувствительности.

Как это исправляют

Ставят МШУ до кабеля:

антенна → МШУ → кабель → приемник

Тогда усиление МШУ “перекрывает” потери кабеля и чувствительность почти не ухудшается.

Где ставить МШУ — до кабеля или после?

Исходные данные:
Кабель между антенной и приёмником имеет потери −20 дБ.

Вариант 1 — МШУ после кабеля

Антенна → кабель −20 дБ → МШУ +20 дБ → приёмник

Что происходит:
-Кабель сначала ослабляет сигнал на 20 дБ
-Вместе с сигналом падает и отношение сигнал/шум
-МШУ усиливает уже испорченный сигнал

Итог: чувствительность системы сильно ухудшается.

Вариант 2 — МШУ у антенны

Антенна → МШУ +20 дБ → кабель −20 дБ → приёмник

Что происходит:

-Слабый сигнал сразу усиливается
-Потери кабеля компенсируются
-Шум кабеля почти не влияет

Итог: чувствительность системы почти не падает.

✅ Вывод:
МШУ всегда ставится как можно ближе к антенне.
Кабель до МШУ — главный враг чувствительности.