Übertragungstechnik Dual FHSS

Das weatronic® 2.4 Dual FHSS-Fernsteuerungssystem ist eine Eigenentwicklung unserer Firma. Die Signalübertragung erfolgt im Mikrowellenbereich im 2,4 GHz-ISM-Band. Für Nutzer dieses Bands, die keine spezielle Funkgenehmigung benötigen, gelten die Vorschriften der ETSI (European Telecommunications Standards Institute). ETSI ist ein gemeinnütziges Institut mit dem Ziel, europaweit einheitliche Standards im Bereich der Telekommunikation zu schaffen.

Um mit maximaler Sendeleistung von 100 mW EIRP senden zu können, schreibt die ETSI für Europa das so genannte FHSS-Übertragungsverfahren vor. FHSS heißt Frequency hopping spread spectrum - auf deutsch Frequenzsprung-Spreizverfahren. weatronic® verwendet daher 80 Frequenzen mit einer Kanalbreite von einem MHz. Sender und Empfänger wechseln zwischen diesen Frequenzen 100mal pro Sekunde in pseudozufälliger Reihenfolge, deren Algorithmus jeweils nur dem Sender und dem an diesen gebundenen Empfänger bekannt ist. Gestörte Kanäle werden für kurze Zeit ausgespart, um später wieder genutzt zu werden. Dieses Verfahren nennt man adaptives FHSS. Hierbei wird eine maximale Rücksichtnahme auf andere Frequenznutzer gewährleistet.

Dual FHSS bedeutet in diesem Zusammenhang dreierlei:

• Der Sender sendet mit einem Transceiver-Modul und empfängt mit dem zweiten.
• Der Empfänger besitzt zwei komplette Empfangskreise mit zwei Antennen.
• Zum Hinkanal - Sender sendet zum Empfänger zur Steuerung des Modells - gesellt sich ein Rückkanal - Empfänger sendet Daten zum Sender zurück.

Die Sendeantennen sind so genannte Polar(Flächen)antennen, wie sie auch in GPS-Navigationsgeräten oder Handys eingesetzt werden. Sie haben einen großen Vorteil: dank ihrer so genannten zirkularen Polarisation besitzen sie eine nahezu ideale Abstrahlungscharakteristik, die jener von herkömmlichen linear polarisierten W-LAN-Stabantennen deutlich überlegen ist.

Zirkular polarisierte Antennen schaffen eine stabilere Funkverbindung, wenn Hindernisse wie Bäume oder Gebäude die Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger behindern. Hindernisse absorbieren die Strahlung je nach Material in verschiedenen Polarisationsebenen, sodass Polarantennen gegen Absorbierungen unempfindlicher sind und eine bessere Verbindung zustande bringen.

Das weatronic®-System macht den Piloten nicht nur nahezu unabhängig davon, in welche Richtung er den Sender hält, sondern es sorgt auch für maximale Feldstärken in den Empfängerantennen unabhängig von der Position (Fluglage) des Empfängers zum Sender.

Die gesendeten Daten werden codiert, so dass nur der Empfänger, der auf dieselbe Codierung eingestellt ist, die Signale entschlüsseln und in Befehle für die Servos umsetzen kann. Es sind mehrere Millionen Codes verwendbar. Eine Kanal-Mehrfachbelegung, wie aus der Schmalbandübertragungstechnik (35 bis 72 MHz) bekannt, ist nicht möglich. Es können bis zu 120 weatronic RC-Anlagen gleichzeitig betrieben werden, ohne dass gegenseitige Störungen zu befürchten sind. Beliebig viele 35/72 MHz-Systeme können ebenso parallel genutzt werden.

Im Sendemodul werden alle Sende- sowie Empfangsdaten auf einer Micro-SD-Karte aufgezeichnet. Dank Speicherkondensatoren arbeitet das Modul etwa beim Ausfall des Senderakkus oder sonstigen Defekts des Senders noch eine Zeitlang weiter. Somit ist gewährleistet, dass sämtliche Flugdaten auch nach einem Absturz aufgezeichnet werden. Eine Fehleranalyse mithilfe dieses Flugschreibers ist somit möglich.

Das weatronic® 2.4 Dual FHSS-Fernsteuerungssystem verfügt über einen leistungsstarken Rückkanal, da die Dual Receiver 2.4 Dual FHSS Micro und 2.4 Dual FHSS 12-22 R in allen Versionen als so genannte Transceiver ausgelegt sind. Sie können Betriebsdaten wie Empfangsfeldstärken beider Empfangskreise, Ladezustand der Stromversorgung, Temperatur im Empfänger sowie beliebige Telemetrie- und Sensordaten an den Sender zurückschicken. Serienmäßig werden beim Dual Receiver 2.4 Dual FHSS Micro die Betriebsdaten:

• Empfangsqualität (Reichweitenwarnung)
• Akkuspannung der Empfängerstromversorgung
• Temperatur

an das Sendemodul gesendet und bei unter- bzw. überschreiten eines Schwellenwerts als Warnung ausgegeben. Die mittlere rote LED („ERROR") am Sendemodul beginnt zu blinken, parallel dazu wird ein Warnton auf der Ohrhörerbuchse ausgegeben. Daneben werden sämtliche Rückkanal-Daten auf der microSD Karte des Sendemoduls gespeichert und können als Livestream auf einem PC angezeigt werden.