Základní vědomosti o rádiovém přenosu

Ovládání modelů funguje na principu rádiového vysílání a je dobré mít o tom alespoň základní povědomí.

Rádiový signál se šíří přímočaře, může se ale odrážet od různých objektů. Některé objekty jsou pro něj "neprůhledné", skrz jiné může s minimálním odporem procházet. Je to elektromagnetického záření stejně jako viditelné světlo, jen jde o jiné frekvence. Ve vakuu se světlo i rádiový signál šíří stejnou rychlostí, rychlostí světla.

Anténu na vysílači i na modelu by nemělo nic stínit. Stínit mohou kovové předměty jako motor, spojovací trubky křídla, táhla z ocelových lanek, díly podvozku, akumulátory a podobně. Stínit mohou uhlíkové díly, pásky, dráty, kompozit s uhlíkovou tkaninou. Signálu naopak nevadí plasty, skelný laminát, dřevo v malé tloušťce. Stínit mohou i potahovací folie nebo laky s významným podílem kovového pigmentu. Na vysílači to mohou být třeba přidělané displeje a jejich kovové držáky.

Síla rádiového signálu slábne se vzdáleností od vysílače. Zmenšuje se čtvercem vzdálenosti. Síla signálu ve vzdálenosti 100 metrů je stokrát menší než 10 metrů od vysílače (1/100), ve vzdálenosti 1 kilometr už je síla signálu jen jedna desetitisícina (1/10000)!

Současná rádia vysílají v pásmu ultra krátkých vln (UKV, UHF - Ultra High Frequency). V tomto pásmu vysílá televize, pracují zde mobilní telefony, počítačové sítě Wi-Fi, GPS. Délka vlny je 122 mm. Starší rádia fungují v pásmu velmi krátký vln (VKV, VHF - Very High Frequency). Na těchto vlnách se mimo jiné vysílá rozhlasové vysílání. Úplně nejstarší a dnes již nepoužívaná rádia pracovala v pásmu krátkých vln (KV, HF - High Frequency, SW - Short Wave). Pracují zde radiokomunikace na střední a velké vzdálenosti, rozhlasové krátké vlny, vysílají zde amatéři.

Delší vlny lépe prochází prostorem a tak se staršími vysílačkami lze ovládat třeba ponorku, která pluje pod hladinou, zatím co moderní rádio na 2.4 GHz ztratí spojení.

Vysílač nevysílá všemi směry stejně a stejně přijímač nepřijímá ze všech směrů stejně. Rádia jsou vybavena prutovými anténami a ty mají takovouto vyzařovací charakteristiku:

Můžete si to představit jako velikou tlustou pneumatiku které je anténa osou:

V ose antény je její účinnost minimální, největší je ve směru kolmém na osu antény. Nejlepšího signálu lze tedy docílit když jsou antény vysílače a přijímače rovnoběžné. To nelze v praxi vzhledem k pohybu modelu v prostoru a pohybu pilota s vysílačem zajistit, ale umístění antén by to mělo respektovat. Přijímače do modelů jsou proto často vybaveny dvěma anténami aby alespoň jedna z nich měla dobrý příjem. Antény přijímače by proto měly být v modelu zajištěny tak, aby svíraly vzájemně pravý úhel. Nejpoužívanější poloha vysílačové antény je vodorovně do strany.

Co je důležité

• Pokud má přijímač dvě antény, měly by ideálně být v poloze kolmo na sebe
• Anténa by neměla být "nalepena" na vodivý předmět. Trubku spojky křídla, uhlíkový nosník, akumulátor.
• Anténa by neměla být stíněna vodivým povrchem. To může být trup s uhlíkovými vlákny, stříbrná potahovací fólie atp.

Dosah

Jaký mají rádia v pásmu 2.4 GHz dosah?

Pro běžnou modelářskou praxi můžeme konstatovat, že dostatečný. Létat se dá na hranici viditelnosti modelu.

S běžnými modely se létá do vzdálenosti dvě stě tři sta metrů. S velkými nebo obřími modely se snadno dostanete na vzdálenost větší než 1/2 kilometru a není vzácností pohybovat se ve vzdálenosti kolem 1.5 kilometru.

Rádia zavedených značek a určená pro tzv. "plný dosah" na tyto vzdálenosti spolehlivě fungují. Předpokladem je správná instalace přijímače a jeho antén v modelu.

Zde je uveden test dosahu z roku 2011 se systémem Futaba FASST 2.4GHz: vysílač typu 10CAP a přijímač typu R608FS. Oboje bez úprav tak, jak byly nakoupeny v obchodě. Při pokusu bylo dosaženo vzdálenosti 4 km a rádio spolehlivě fungovalo.

;

Větším problémem než vzdálenost je přítomnost silnějšího rádiového provozu v místě, kde se létá. Modeláři často vypozorují místa v prostoru, kde řízení na mžik vypadává. Ale současný provoz více RC vysílačů na jednom místě problém nedělá.

Dobré je vědět také o tom, že šíření signálu 2.4 GHz brání překážky. Těmi mohou být budovy, křoví a řady stromů, zvláště když je mokro. Aby ovládání modelu fungovalo, musí být přímá viditelnost mezi vysílačem a přijímačem.

Ještě je dobré vědět, že existuje něco, čemu se říká Fresnelova zóna. U rádiových vln, včetně 2,4 GHz, nestačí, aby byla přímá viditelnost mezi vysílačem a přijímačem. Aby přenos fungoval správně, musí být dostatečně volná i oblast kolem přímé spojnice, tzv. první Fresnelova zóna. Pokud do této zóny zasahuje překážka, například stěna, strom, zábradlí a podobně, dochází k difrakci, odrazům a interferencím, což může způsobit útlum signálu nebo jeho úplné vypadnutí. Jde o útlum signálu kvůli překážkám v oblasti kolem přímé dráhy signálu. Viz cs.wikipedia.org

Po roce 2020 se začal rozvíjet komunikační protokol ExpressLRS, který pracuje sofistikovaně se slabým signálem, a u něj je dosah několika kilometrů běžnou záležitostí a za dodržení některých podmínek je stroj řiditelný na vzdálenost několika desítek kilometrů.