Наступает теплое время года, кто-то летал зимой, а кто-то готовится к летному... хм... летнему-лЁтному сезону.
Я тоже решил провести ревизию оборудования, что бы было меньше сюрпризов. )))
Дело в том, что в крайнее время наблюдались проблемы в работе передатчика РУ. Как показала проверка оборудования, перетерлась изоляция сигнального кабеля от передатчика (пульта) до передающего модуля. Передающий модуль у меня вынесен за пределы передатчика (пульта). РРМ передается по экранированному проводу, который я делал сам: «стянул» экран с нормального провода и затащил в этот экран провод МГТФ 0.35 – хотелось мягкости и легкости кабеля )). Но, как показала эксплуатация, в процессе сматывания/разматывания кабеля экранная оплетка и сигнальный провод в ней смещаются относительно друг друга, при этом оплетка, как наждак «задирает» тонкую фторопластовую изоляцию, которая, по сути, намотана на провод и не является сплошной.

Повертев в руках «железяки», я вспомнил, что однажды на просторах Паркфлаера встретилась мне статья Тимура
Ганиева об его антенном хозяйстве и, коль скоро мое железо уже все разобрано, то тоже решил поделиться описанием компоновки передающей части своего РУ.
Как известно, эффективность работы канала связи и дальности связи обеспечивается не только мощностью передатчика, но и условиями эксплуатации антенны. И здесь немаловажными являются в том числе, высота подвеса антенн приемника и передатчика, наличие объектов, изменяющих диаграмму направленности антенны, а также влияющих на электрические характеристики антенны (волновое сопротивление, емкость, частота резонанса, влияющие на согласование антенны с выходным каскадом передатчика). И если с антенной приемника авиамодели все хорошо, то антенна передающего модуля обычно располагается на самом модуле, установленном в передатчике (пульте). Передатчик (пульт) при работе, как правило, располагается «на теле» пилота-моделиста не выше уровня пояса. Таким образом, можно вполне утверждать, что высота подвеса антенны передатчика составляет около одного метра от уровня земли, а диаграмма направленности антенны зависит от взаимного расположения антенны и тела пилота. Так же при изменении пилотом положения передатчика (пульта) в пространстве изменяется в каких-то пределах и поляризация передающей антенны. Что касается электрических характеристик антенны, то они также «смещены» не в лучшую сторону. Все это снижает эффективность работы радиоканала управления моделью, особенно, если это не летающая модель.

Чтобы избежать указанных выше проблем (или хотя бы минимизировать их) в свое время было принято решение вынести антенну в сторону "от тела" пилота и поднять ее повыше над землей, исключив, таким образом, влияние на антенну окружающих ее объектов. К сожалению, передающий модуль обладает невысокой выходной мощностью на выходе и применение длинного ВЧ-кабеля (около 5м) сводило на нет все старания по повышению качества работы передатчика. Тогда было решено «вынести» передающий модуль, а по длинному кабелю подавать не ВЧ-сигнал, а сигнал РРМ, который является низкочастотным и, в общем-то, «смягчает» требования к проводным линиям связи по сравнению с ВЧ-сигналом.

В описании будет упомянуто только высокочастотное передающее оборудование 2.4ГГц в составе РУ:

Передающий модуль радиоканала 2.4ГГц, аналогичный этому:
Комплект (универсальный) для JR с модулем телеметрии и приемником V8FR-II FRSky DJT 2.4гГц
Товар http://www.parkflyer.ru/product/991274/

Усилитель (бустер) аналогичный этому:
Усилитель (Booster) радиосигнала SUNHANS для передатчиков 2,4гГц 2W с антенным переходником
Товар http://www.parkflyer.ru/product/1182570/


Конструктивно передающий модуль и бустер объединены в один ВЧ-блок, вынесенный от передатчика (пульта) РУ на расстояние около пяти метров (по длине кабеля). ВЧ-блок с помощью магнитного основания крепится к наружной металлической поверхности (крыша "ангара", автофургон и т.п.) либо с помощью уголка к антенной мачте (штативу и т.п.) и соединяется с передатчиком (пультом) РУ с помощью кабеля.

Несущий кронштейн.
Основу конструкции составляет несущий кронштейн из алюминия толщиной 2 мм, в котором вырезано окно под передающий модуль и насверлены монтажные отверстия. Полоски нужных размеров из алюминия я нашел и выкупил в одном из пунктов приема цветных металлов. До этого были идеи со стеклотекстолитом, но все же – алюминий. Вся работа по изготовлению кронштейна заняла около часа.
Окно под передающий модуль после разметки вырезал методом высверливания отверстий по периметру будущего окна с последующими удалением «серединки» и обработкой напильником в размер окна.


В получившемся окне передающий модуль фиксируется совершенно так же, как и в штатном месте в корпусе передатчика (пульта) - на две боковых защелки и может быть легко и быстро извлечен из кронштейна и установлен в передатчик (пульт).


В основании кронштейна вырезан «лепесток», который после обработки и сверления крепежного отверстия D=6,2мм отогнут на 90 градусов. С помощью этого «лепестка» кронштейн крепится к корпусу магнитного основания (либо к металлическому уголку для установки ВЧ-блока на мачте, штативе и т.п.) болтом М6х10 с гайкой.

Слева в кронштейне высверлены по вертикали три монтажных отверстия для крепления кабелей. Их размеры и расположение не играют роли и у меня получились так, как на фото. В верхней части горизонтально просверлены два отверстия для крепления бустера. К сожалению, материала мне хватило на длину кронштейна только до этих отверстий, что несколько меньше, чем задумывалось на чертеже. Но и так вполне нормально получилось.

Так же на фото в верхней части кронштейна видны четыре отверстия бОльшего диаметра, которых нет на чертеже и сделаны они не от хорошей жизни))). Дело в том, что кронштейн задумывался под винты с потайной головкой в крышке бустера, но, к сожалению, бустер пришел из Китая с выпадающими из крышки винтами – все отверстия были «просажены», а в некоторых из них для устранения зазора были вставлены кусочки фольги….
Поэтому, М2 пришлось перерезать на М2,5. Но винтов М2,5 с потайной головкой я не нашел и эти большие отверстия сделаны специально под торчащие из крышки бустера головки винтов.


Одно из больших отверстий «вынужденно-смещено» – примерно на этом месте в пластине отверстие уже было изначально, оставалось только рассверлить до 6-8 мм.
Основные размеры кронштейна приведены на чертеже. Отверстия в кронштейне для крепления крышки размечал «по месту», установив передающий модуль и обеспечив необходимые торцевые зазоры. Для установки зазоров использовал пластины из тонкого картона, вставленные между передающим модулем и крышкой.




Магнитное основание представляет собой кольцевой магнит, изъятый из магнитной системы громкоговорителя подходящего размера (в моем случае внешний диаметр магнита равен 50мм) и помещенный в корпус. Первоначально корпус был изготовлен из жестяной консервной банки – просто отпилил донышко с бортиком нужной высоты. Магнит вполне нормально держался в корпусе основания за счет «примагничивания», но я его дополнительно приклеил «Моментом» для надежности. Чуть позже приобрел по случаю автомобильную антенну с «цивильным» магнитным основанием – антенна ушла в гараж, а основание ко мне на ВЧ-блок.


Магнитное основание посредством магнита устанавливается на металлическую поверхность (крыша ангара, автофургона и т.п.)

Крышка представляет собой П-образную пластину с элементами крепления к кронштейну. Она изготовлена из алюминия толщиной 1,5мм без боковых стенок.

Вообще, назначение крышки, по замыслу художника, заключается в следующем:
- размещение кросс-платы для коммутации электрических соединений ВЧ-блока;
- защита передающего модуля от механических повреждений;
- минимизация воздействия ВЧ-излучения от бустера на незащищенные электронные компоненты передающего модуля;
- повышение механической прочности кронштейна (в кронштейне получились тонкие боковые «стенки» окна под передающий модуль).

Примечание: на чертеже отсутствуют монтажные отверстия для крепления кросс-платы. Отверстия сверлил "по месту", по отверстиям в плате.



Собственно, кроме металла и отверстий в крышке ничего нет, поэтому ограничусь в описании чертежом и фото.
Кросс-плата установлена в крышку через «проставки» и закреплена винтами М3 с гайкой. Мне было лень искать и делать проставки, поэтому в качестве них я использовал гайки М4 ))) Отверстия в крышке для крепления кросс-платы я сверлил «по месту» с установленным в кронштейн передающим модулем и кросс-платой, дабы минимизировать свои погрешности в измерениях, поэтому на чертеже нет размеров.
В верхней и нижней стенках крышки просверлены отверстия под кабели. В эти отверстия вставлены резиновые втулки для защиты изоляции кабелей от повреждения о стенки отверстий. Резинки в свое время надергал из разных устройств.



Крышка с установленной в ней кросс-платой и кабелями представляет собой законченный узел ВЧ-блока.

Кросс-плата служит для коммутации электрических соединений ВЧ-блока. В составе кросс-платы имеется:
- разъем для подключения передающего модуля;
- кабель для подключения передающего модуля к передатчику (пульту);
- кабель электропитания усилителя (бустера) (впоследствии «прошел» мимо платы, необходим, если на плате установлены элементы цепей питания);
- кабель для подачи напряжения +12В от источника электропитания (впоследствии исключен необходим, если на плате установлены элементы цепей питания ).


Чертеж кросс-платы не привожу, ибо тут дело вкуса. Например, я хотел смонтировать на ней контроль напряжения питания бустера и индикатор поля с выводом сигнала на передатчик (пульт). Но это еще два провода в кабеле)))) Единственная особенность – плата выполнена из двухстороннего стеклотекстолита с тем, чтобы контактные штырьки разъема пропаять с двух сторон для механической прочности. В кросс-плате высверлены монтажные отверстия для крепления кабелей (см. рис. выше).

При монтаже в крышку под кросс-плату положил пластину из тонкого текстолита (снял ее с задней части старого автомата АП-50 – эта пластина там закрывает тепловой элемент). Хотя и без этой пластины вполне нормально будет, просто я перестраховался))).


Назначение «нужных» контактов в разъеме передающего модуля (считая от антенны модуля):
1 – сигнал РРМ;
3 – питание модуля (+5В);
4 – общий провод (минус питания, «земля»).

Разберем составляющие кросс-платы по порядку.

Разъем для подключения передающего модуля выполнен в виде впаянных в плату контактных штырьков, с помощью которых подключается передающий модуль. Конструктивно, разъем расположен так, чтобы при «защелкивании» передающего модуля в окне кронштейна штырьки разъема на кросс-плате входили в разъем передающего модуля так, как это происходит при штатной работе модуля с передатчиком (пультом).
К сожалению, я не нашел в магазинах серийно выпускаемой «гребенки» с контактными штырьками нужной мне длины, поэтому изготовил штырьки из выводов резисторов МЛТ-1, пропаяв их с обеих сторон платы.

Выводы у этих резисторов посеребренные. Со временем серебро окисляется (выводы чернеют), поэтому перед монтажом я зачистил выводы резинкой (ластиком, ни в коем случае не абразивными материалами!) до блеска.

Кабель для подключения передающего модуля к передатчику (пульту) представляет собой трехпроводную линию связи с передатчиком (пультом). По кабелю передаются сигнал РРМ и напряжение питания передающего модуля. Такое техническое решение обусловлено моим желанием оставить передающий модуль в штатном взаимодействии с передатчиком (пультом) без дополнительных устройств. Для передачи сигнала РРМ используется экранированный провод, напряжение питания передающего модуля подается отдельным проводником в этом же кабеле. Экран сигнального провода используется как общий провод (минус питания, «экран»). Общая длина кабеля составляет около пяти метров. Со стороны передатчика (пульта) кабель снабжен разъемом для подключения к штатному разъему в отсеке передатчика (пульта) – я использую корпус от умершего штатного передающего модуля аппаратуры FS 9х.

Кабель электропитания усилителя (бустера) представляет собой кабель с разъемом для подключения к усилителю (бустеру). Я использовал штатный кабель с разъемом от блока питания, обрезав его до нужной мне длины. Кабель служит для подачи электропитания +12В с кросс-платы на усилитель (бустер). Электропитание подается через диод, который служит для защиты от переполюсовки питания усилителя (бустера).

Кабель для подачи напряжения +12В от источника электропитания служит для подачи электропитания от источника питания усилителя (бустера) на кросс-плату. В качестве источника питания усилителя (бустера) я использую свинцовый аккумулятор 12В/7Ач (применяется в ИБП). Выключатель и контроль напряжения в данной схеме не предусмотрены по двум причинам:
- Выключатель одна из точек отказа и чем их меньше, тем лучше.
- Время работы ходового аккумулятора модели значительно меньше времени работы аккумулятора, питающего усилитель (бустер).

Примечание: после ремонта остался только один кабель питания +12В от усилителя (бустера) к аккумулятору, он идет транзитом через крышку, минуя кросс-плату.

Кабели впаяны в кросс-плату и закреплены на ней стяжками.

Для защиты ВЧ-блока от непогоды я изготовил по бутылочной технологии корпус – осадил феном пластиковую бутылку на деревянном бруске подходящего размера. Но насколько помню, я так ни разу и не воспользовался этим корпусом (даже не помню куда я его засунул, не нашел, чтобы показать)))) – в дождь не летаю, а охлаждение усилителя (бустера) без этого корпуса эффективнее….

Собственно, все починил и собрал. Внешний вид на фото в начале страницы.