Собираем воздушный ретранслятор: на борту DJI Matrice ставим связку из приёмника Foxeer Wildlife на 5.8 ГГц и передатчика Totem на 1.2 ГГц.
Идея простая — поднять точку приёма выше, расширить зону уверенного видеосигнала с FPV-дрона и сбросить картинку оператору на 1.2 ГГц, где меньше шумов и больше дальность.
Решение работать на умеренной мощности осознанное: 400 мВт при правильно поднятой антенне и хорошей поляризации спокойно дают несколько километров стабильного линка, при этом мы меньше «светимся» в эфире, бережём тепловой режим Totem и существенно снижаем уровень собственных гармоник, которые портят жизнь соседним системам на том же дроне. На бумаге всё стройно, но в реальности дрон-носитель сам по себе — генератор помех, и большая часть проблем рождается именно на стыке его штатной радиосистемы с нашей полезной нагрузкой.
Первое и самое болезненное — это конфликт по 5.8 ГГц. Штатный канал OcuSync на Matrice по умолчанию работает адаптивно и охотно уходит в полосу 5.725–5.850 ГГц, ту самую, где живёт FPV-видео. Передатчик OcuSync сидит на корпусе того же дрона, в десятках сантиметров от Wildlife, и при мощности до 2 Вт он буквально оглушает наш приёмник, загоняя его входной тракт в насыщение. Никакой фильтр здесь не спасёт, потому что помеха и полезный сигнал лежат в одной полосе. Единственное рабочее решение — принудительно перевести OcuSync на 2.4 ГГц и оставить пятёрку нашему Wildlife.
Дальше всплывает обратная сторона: как только Matrice уходит на 2.4 ГГц, в дело вступает вторая гармоника передатчика Totem. Несущая 1.2 ГГц на удвоенной частоте даёт ровно 2.4 ГГц — прямо в полосу OcuSync. На 400 мВт уровень этой гармоники существенно ниже, чем у двухваттных вариантов: при штатном подавлении в LPF несущей около –35 дБ на выходе антенны Totem её абсолютная мощность получается порядка –10…–15 дБм, и это уже не катастрофа, но всё ещё ощутимый фон для приёмника OcuSync, который сидит в полуметре. Поэтому дополнительный фильтр на выходе Totem будем ставить всё равно — пусть требования к нему мягче, достаточно подавления около 40 дБ на 2.4 ГГц с потерями в полосе пропускания не больше полутора децибел.
По выбору типа фильтра у нас два рабочих варианта. Первый — классический bandpass на 1.1–1.5 ГГц от AnalogovNet: он давит и снизу, и сверху от несущей, что даёт максимальную чистоту по эфиру. Второй — фильтр нижних частот lowpass с частотой среза около 1.4–1.5 ГГц. В нашем сценарии он был бы зачастую удобнее, но у нас такого нет. Снизу от 1.2 ГГц критичных источников помех на борту нет (GPS отключён, других передатчиков в этом диапазоне у нас не работает), поэтому селективность снизу — избыточная функция, за которую в bandpass приходится платить большими потерями в полосе пропускания и более высокой ценой. Lowpass проще, дешевле, имеет меньшие потери (типично 0.3–0.8 дБ против 1–1.5 дБ у bandpass), а при мощности всего 400 мВт каждый сэкономленный децибел потерь — это реальные метры дальности. Важно поставить фильтр максимально близко к разъёму Totem, чтобы короткий участок кабеля сам не работал излучателем гармоник, и помнить, что внешний LPF суммируется со штатным фильтром передатчика — итоговое подавление 55–65 дБ закрывает вопрос с 2.4 ГГц с большим запасом. Тот же фильтр заодно гасит пятую гармонику в районе 6 ГГц, которая иначе подсаживает Wildlife через эфир и через переотражения от корпуса дрона.
Физика компоновки решает не меньше, чем фильтры, и при 400 мВт это особенно заметно: каждый децибел развязки между антеннами напрямую переходит в качество связи. Антенну Totem в сторону, подальше от штатных антенн OcuSync на «ушах» Matrice, антенну Wildlife ставим сверху. Корпус передатчика экранируем, на питающие провода вешаем ферритовые кольца, питание RX и TX разводим через раздельные BEC с конденсаторами по входу — иначе по картинке поползут полосы при каждом всплеске тока на передаче. Перед полётом обязательная проверка на земле, без пропеллеров: включаем всю связку, поднимаем дрон на руках, смотрим качество видео с FPV-борта. Если хоть один из каналов проседает на близкой дистанции — в воздухе будет хуже.