Rádios 2.4Ghz - Limitações e falhas destes sistemas

Rádios 2.4Ghz - Limitações e falhas destes sistemas

Desde que foram lançados, os rádios 2.4Ghz chamaram a atenção por serem diferentes, não necessitar de controle de freqüencia e, supostamente serem mais confiáveis.

Para a sorte de todos, essas premissas realmente se comprovaram e os rádios de 2.4Ghz hoje são praticamente um padrão nas pistas de aeromodelismo do mundo inteiro.

Porém, o sistema de 2.4Ghz infelizmente ainda não é perfeito (nenhum sistema wireless é) e ainda apresenta algumas falhas que às vezes irritam qualquer um...

Além disso, o aparecimento de rádios de uma uqalidade inferior (ex.: Turnigy 9X, Hobbyking 7X e etc...) cuja qualidade de transmissão e principalmente de recepção deixa muito a desejar e piora ainda mais o cenário.

Com base nisso tudo, o AEROTAGUÁ mais uma vez estudou e investigou o que está por trás das quedas de aeromodelos/helimodelos cujos rádios de 2.4ghz apresentaram algumas falhas...

A falha mais comum é a interferência, que sim, está presente também na faixa de 2.4Ghz, principalmente hoje em dia, pois temos centenas de equipamentos trabalhando exatamente nesta faixa (telefones sem-fio, mouses e teclados wireless de computadores, sistemas de rede sem fio (WiFi), sistemas de câmeras de vigilância sem fio e mais um sem-número de equipamentos), e embora fatores de interferência ambientais (raios e etc), sejam raros nesta faixa, ainda temos que contar com a atividade solar, que está presente em todo o espectro eletromagnético. Todos estes fatores geram uma forte interferência justamente na faixa onde trabalham nossos rádios.

Os fabricantes mais renomados como Futaba, JR/Spektrum, Airtronics, Hitec e Graupner adotam várias medidas para eliminar qualquer possível interferência, não se deve ignorar que estes fabricantes passaram anos desenvolvendo seus produtos, simplesmente por que tinham um nome a zelar...

Os outros fabricantes, não adotam todas as medidas necessárias, e por isso interferências são mais comuns em rádios de baixo custo.

Um dos fatores importantes, é o cálculo e posicionamento da (ou das) antenas. A antena padrão de 1/4 de onda para 2.4Ghz, tem 3.1242cm. Ela não deve ser nem maior, nem menor que isso. Outra antena muito utilizada é a antena de meia onda (6,2484cm), mas esta antena costuma ser evitada pois, além de grande, está mais propensa a interferências.

Os receptores de qualidade costumam ter duas ou mais antenas, separadas em 90º ou 180º (Na verdade, quando há antenas separadas, é ligado um receptor de rádio em cada antena, duplicando a capacidade de recepção de sinal daquele receptor).

Estas antenas devem sim estar separadas e alinhadas em 90º em relação uma a outra conforme a figura abaixo:

Ou em referência cruzada, conforme manda o manual do JR/Spektrum, ou seja, cada receptor fica alinhado em 90º em relação ao outro...

Isso não é "frescura", como já ouvi muita gente falando na pista. Esse alinhamento é essencial para que se possa evitar áreas de sombra, assim como interferências. Às vezes, uma antena perde o sinal, e outra não! Daí a importância de se ter mais de uma antena no receptor.

Mas de qualquer forma, em sistemas que utilizam apenas uma antena, esta deve estar na vertical e de preferência, com sua ponta saindo para fora do aeromodelo.

Outro fator crucial ao bom funcionamento de sistemas 2.4Ghz, é o correto posicionamento da antena do transmissor. A antena deve estar sempre posicionada pra cima e o motivo é muito simples, a transmissão se dá em forma de cone com um buraco de sinal bem no meio, onde fica a antena.

O certo é a antena ficar assim:

Pois nesta posição, se garante a máxima recepção por parte do seu avião. Nunca aponte a ponta da antena para o seu avião, e nunca permita que a antena fique numa posição em que a ponta aponte pro avião em algum momento do vôo... Esta exigência se dá por conta do "cone cego" que existe na ponta da antena, conforme ilustrado abaixo:

Cone de sinal, zona onde não se tem sinal algum.

Na zona alaranjada, o sinal é fraquíssimo...

Agora, também não adianta nada seguir todos esses conselhos, se seu rádio não tem nenhuma proteção contra interferências em seu método de transmissão.

Vamos olhar alguns padrões de transmissão, obtidos através de analisadores de espectro.

Spektrum DX-7 DSM2 - DSSS em 2 Canais

Futaba 7C Fasst - DSSS em 2 canais, FHSS em 86 canais.

(Os dois picos amarelos, correspondem aos dois canais DSSS do sistema FASST)

Airtronics SG8000 - FHSS 69 canais

Spektrum DX8 - DSM3 - DSSS 3 canais + retorno

Assan/Corona - DSSS 1 Canal

Hitec Aurora 9 - FHSS 96 Canais + Retorno

FrSky/FriSky V8 - FHSS 60 canais

Turnigy 9X/Hobbyking 7X (Sim, usam o mesmo módulo transmissor) - DSSS 1 Canal

O que essas imagens acima nos contam? Vamos explicar:

Spektrum DX-7:

Transmite em 2 canais ao mesmo tempo, a cada 5 segundos o transmissor corta a transmissão em um dos canais e o "escuta", caso haja interferência, ele avisa o receptor pelo outro canal e troca de canal por um que esteja livre.

Futaba 7C FASST:

Transmite em 2 canais ao mesmo tempo, e também em 86 canais que trocam constantemente. Fica parcialmente impossível ter interferência em todos os canais ao mesmo tempo. Os dois canais DSSS se trocam a cada 10 segundos, enquanto o canal FHSS é trocado a cada 5ms. Ao todo, cada frame é transmitido em 4 canais simultaneamente.

Airtronics SG-8000 - FHSS 69 Canais:

Transmite em 69 canais que se trocam constantemente, a transmissão é feita em dois canais simultaneamente e a troca é feita a cada 5ms.

JR 9303/Spektrum DX-8 (DSM 3) DSSS 3 Canais

Transmite em 3 canais ao mesmo tempo, a cada 5 segundos o transmissor corta a transmissão em um dos canais e o "escuta", caso haja interferência, para aumentar a confiabilidade do sinal, essa troca é feita intercaladamente e o receptor avisa através de um 4 canal aleatório sobre a qualidade do sinal recebido. Caso o sinal esteja ruim, ele avisa o receptor pelo outro canal e troca de canal por um que esteja livre.

Módulos ASSAN e CORONA - DSSS 1 Canal

Transmite em apenas 1 canal, que se troca a cada 5 segundos. Porém, o receptor também transmite de volta estatísticas sobre a recepção, e caso o sinal esteja ruim, o transmissor troca de canal.


Hitec Aurora 9/Eurobird 9 - FHSS 96 Canais + Retorno

Transmite em 2 canais simultaneamente, que se trocam a cada 20ms. A troca dos canais é definida pela qualidade do sinal recebida pelo receptor, que procura excluir os canais que estejam ocupados e/ou com interferência. O sinal do receptor é recebido a cada 20ms e seu canal também se troca de forma aleatória de acordo com o sinal recebido pelo transmissor.


FrSky/FriSky V8 - FHSS 60 Canais

Transmite em 2 canais simultaneamente, que se trocam a cada 20ms. O transmissor procura excluir os canais que estejam ocupados e/ou com interferência.

Turnigy 9X, FlySky 9X, iMax 9X, Eurgle 9C, Copter-X 9CH, Hobbyking 7X - DSSS 1 Canal

Todos esses rádios citados acima utilizam o mesmo módulo de transmissão (na prática, trata-se do mesmo rádio que é fabricado pela FlySky e revendido a outros "fabricantes"...) e seus receptores são intercambiáveis entre si. O sinal é transmitido em apenas 1 canal, que é trocado a cada 10 segundos. No momento da troca (E apenas no momento da troca) o transmissor "escuta" o canal para qual ele pretende trocar e caso o canal esteja ocupado ou com interferência, ele escolhe outro canal para a troca.

(Fica aqui um porém, essa troca é definida pelo transmissor que só avisa ao receptor para qual canal ele irá trocar no momento da troca. Caso o receptor sofra interferência neste momento, ele terá que parar pra procurar entre todos os 104 canais disponíveis pelo sinal do transmissor. Esse processo leva cerca de 5 a 10 segundos... Logo, caso o sinal seja perdido, seu avião já poderá estar no chão...)

Conclusão:

As imagens acima nos dão uma boa idéia de como cada rádio utiliza o espectro eletromagnético da faixa de 2.4Ghz. Observa-se claramente que alguns rádios tem vários sistemas anti-interferência, enquanto outros simplesmente ignoram estes fatos.

Todos os sistemas citados acima tem excelente desempenho e confiablidade de sinal, exceto os sistemas mais "xing-ling" como os ASSAN/CORONA e os sistemas TURNIGY (E seus parentes...). Então caso todas aquelas regrinhas descritas lá encima sejam obedecidas e seu rádio utilize um método de transmissão confiável, dificilmente você terá falhas e/ou interferências.

Infelizmente, muita gente tem caído na armadilha dos rádios mais baratos e tem perdido aviões e arriscado a própria vida (assim como a de outros) por conta disso.

(Olha só o que uma falha de rádio pode causar, e caso você esteja sem BRA e voando em local inapropriado, é isso aí que você vai ter que pagar!)



Lembrem-se sempre que rádio é algo que se compra apenas uma vez, ou pelo menos uma vez a cada 3 ou 4 anos, por isso, deve-se investir em um sistema de qualidade de forma a podermos sempre confiar no nosso rádio. Qualquer falha poderá ser catastrófica...

Tenham também em mente que em aviação e aeromodelismo, o barato sempre sai muito caro...

E se me perguntarem se eu prefiro um XingLing 2.4Ghz ou um PCM 72Mhz, podem ter certeza que eu fico com o PCM... Por experiência própria!!!

Terá muita gente dizendo: "Mas eu nunca tive problemas com o meu rádio xing-ling..."

A esses eu digo: Você AINDA não teve problemas... Mas terá!

Atenção:

(Este rádio, é o mesmo FlySky 9X, Turnigy 9X, iMax 9X, Eurgle 9X, Atreyu 9CH e por debaixo dos panos, Hobbyking 7X.. Será que o "X" é de XingLing?)

Abraços a todos!

Texto extraido do Aerotagua
http://aerotagua.blogspot.com.br/2011/11/assunto-tecnico-radios-24ghz-suas.html