Antena MOX_RV3 868 MHz

Profesjonalna antena kierunkowa do systemów RC dalekiego zasięgu

Antena Moxon wykonana na płytce PCB to sprawdzone rozwiązanie dla ExpressLRS, TBS Crossfire i innych protokołów pracujących na 868 MHz. Precyzyjne wykonanie na laminacie FR4 o grubości 1,6 mm i fabrycznie zamontowany przewód RG402 o długości ok. 12 cm dają powtarzalne parametry i prosty montaż.

Historia i zasada działania

Antenę Moxon opracował Les Moxon (G6XN) w 1993 roku jako zwartą alternatywę dla anteny Yagi. Konstrukcja wywodzi się z prostokątnego dipola pętlowego („folded dipole”) i ma charakterystyczny kształt prostokąta z zagiętymi narożnikami. Jej główna zaleta to kierunkowość przy wymiarach o 30% mniejszych niż w klasycznej antenie Yagi o podobnych parametrach.

Działanie anteny Moxon opiera się na dokładnie obliczonym odstępie między elementem aktywnym a reflektorem. Na końcach elementów powstaje sprzężenie pojemnościowe, które daje bardzo dobry stosunek przód-tył, a jednocześnie zachowuje szeroką charakterystykę w płaszczyznach bocznych.

Dopracowana w praktyce, nie tylko policzona

Ta antena to efekt długich prac badawczo-rozwojowych: wielu kolejnych prototypów i testów w rzeczywistych warunkach. Wiele anten na rynku istnieje tylko jako obliczenia teoretyczne albo niesprawdzone symulacje. Naszego Moxona dopracowaliśmy na podstawie:

• co najmniej 7 wersji prototypów sprawdzonych w prawdziwych lotach
• testów w terenie z systemami ELRS i Crossfire
• pomiarów zasięgu przy różnych mocach i w różnym otoczeniu
• optymalizacji WFS (VSWR) i impedancji

Teoria sprawdzona w praktyce: to, co działa w symulacji, nie zawsze działa w terenie. Każdy wymiar i każdy szczegół sprawdziliśmy w rzeczywistym użyciu, a nie tylko w obliczeniach programu.

Parametry techniczne

Parametry elektryczne:

• Częstotliwość środkowa: dokładnie 868 MHz
• Pasmo pracy: 840-920 MHz (VSWR < 1,5)
• Impedancja: 50 Ω
• VSWR w środku pasma: < 1,1
• Tłumienie odbicia (return loss): > 17 dB
• Zysk: 5,5 dBi (w kierunku głównym)
• Stosunek przód-tył: > 12 dB

Charakterystyka promieniowania:

Antena Moxon ma ciekawą cechę. W płaszczyźnie prostopadłej do kierunku głównego daje bardzo szerokie pokrycie:

Dzięki tak szerokiej charakterystyce (>200° w jednej płaszczyźnie) Moxon dobrze radzi sobie z manewrującym dronem, a przy tym zachowuje zysk kierunkowy i tłumi sygnał z tyłu.

Parametry mechaniczne:

• Materiał: laminat FR4 1,6 mm
• Grubość miedzi: 35 μm
• Przewód: RG402 semi-rigid, długość ok. 12 cm
• Złącze: SMA męskie (dostępne też RP-SMA)
• Wymiary: 98 x 42 mm
• Waga: 55 g z przewodem

Dlaczego przewód ma 12 cm?

Przy takiej długości antena i urządzenie nadawcze prawie na siebie nie oddziałują: pole bliskie anteny nie sięga elektroniki nadajnika. Efekt to stabilne parametry niezależnie od obudowy i sposobu montażu, brak rozstrojenia impedancji i maksymalne przekazanie mocy do anteny.

Zalety konstrukcji na PCB

Powtarzalność produkcji

Technologia PCB zapewnia powtarzalne wymiary w wąskiej tolerancji. Każda wyprodukowana antena ma takie same parametry, bez „loterii” znanej z anten wykonywanych ręcznie. Ma to szczególne znaczenie w antenie Moxon, w której kluczowe są dokładne odstępy między elementami.

To jednak nie wszystko. Każdą antenę osobno mierzymy i dostrajamy na profesjonalnym wektorowym analizatorze sieci (VNA). Sprawdzamy i w razie potrzeby korygujemy każdą sztukę, tak aby rezonans wypadał dokładnie na 868 MHz. Dostajesz nie po prostu dobrą czy poprawną antenę, tylko antenę precyzyjnie dostrojoną. Takie podejście do każdej sztuki gwarantuje, że parametry anteny są zgodne ze specyfikacją albo od niej lepsze.

Straty i szerokość pasma

Szerokość pasma >80 MHz wynika częściowo z niewielkich strat w laminacie FR4, które „spłaszczają” charakterystykę VSWR. Wada czy zaleta? W praktyce zaleta: antena pozostaje dobrze dopasowana w szerokim zakresie temperatur i wilgotności i dobrze znosi bliskość przeszkód.

Stabilność mechaniczna

Nasz własny sposób mocowania przewodu sprawia, że najbardziej narażone miejsce, czyli połączenie przewodu z płytką, jest wyjątkowo wytrzymałe. Przewód RG402 jest przylutowany w sposób wzmocniony i dodatkowo odciążony mechanicznie, więc antena jest naprawdę solidna. Sztywna płytka PCB nie zmienia geometrii pod wpływem wiatru ani drgań: nic się nie wygina i nic się nie rozstraja. Dzięki solidnej płytce i wzmocnionemu mocowaniu przewodu antena zachowuje stabilne parametry przez lata, także w trudnych warunkach terenowych.

Zastosowania

ExpressLRS / Crossfire

Bardzo dobry wybór do stacji naziemnych i modułów nadajnika. Zysk 5,5 dBi oznacza w kierunku lotu sygnał ok. 3,5 raza silniejszy niż z anteną dookólną. W praktyce daje to 60-80% większy zasięg przy tej samej mocy.

Systemy diversity

Dobrze sprawdza się jako antena kierunkowa w układzie diversity razem z anteną dookólną. Szeroka charakterystyka (>200°) zapewnia płynne przełączanie między antenami bez martwych stref.

Meshtastic

Do łączy punkt-punkt między węzłami. Dzięki kierunkowości zestawisz stabilne połączenia na duże odległości przy niskim poborze mocy.

Tracker antenowy

Na trackerze antena pokazuje pełnię swoich możliwości. Szeroka charakterystyka ułatwia „złapanie” drona po starcie.

LoRaWAN
Bardzo dobrze sprawdza się w zastosowaniach LoRaWAN: Smart City, monitoring przemysłowy, systemy telemetrii i automatyka budynkowa. Kierunkowa charakterystyka promieniowania pozwala zwiększyć zasięg łącza i ograniczyć zakłócenia z boków.

Porównanie z innymi typami anten

Wskazówki montażowe

1. Ustawienie: w typowych zastosowaniach FPV montuj antenę pionowo (zgodnie z polaryzacją anteny na dronie)
2. Wysokość: każdy metr wysokości montażu może dodać kilometry zasięgu
3. Kierunek: przód anteny (strona bez reflektora) skierowany w stronę lotu
4. Odstęp: co najmniej 30 cm od dużych powierzchni metalowych

Dane techniczne przewodu RG402

• Impedancja: 50 Ω
• Tłumienie przy 868 MHz: ~0,3 dB/m (na 12 cm tylko 0,036 dB!)
• Średnica zewnętrzna: 4,5 mm
• Minimalny promień gięcia: 5 mm

Zawartość zestawu

• Antena Moxon PCB z przylutowanym przewodem RG402
• Etykieta z wynikiem pomiaru VSWR

Gwarancja i certyfikaty

24 miesiące gwarancji producenta. Każda antena jest sprawdzana na analizatorze wektorowym.

Ciekawostka: Les Moxon zaprojektował swoją antenę na pasma KF (fale krótkie), gdzie zmniejszenie rozmiaru o 30% oznaczało różnicę między anteną 20-metrową a 14-metrową. Dziś jego konstrukcję stosuje się od zakresu MHz po GHz: od łączności morskiej po Wi-Fi i drony.

Antena współpracuje z każdym systemem pracującym w pasmach 868/900/915 MHz, który ma złącze antenowe albo da się go przerobić na antenę zewnętrzną: FrSky, TBS, Radiomaster, iFlight, routery Wi-Fi, ExpressLRS, BetaFPV, Orqa i inne.

Kolor elementów drukowanych może zostać zmieniony bez wcześniejszego powiadomienia. Zmiana koloru tych elementów nie wpływa na charakterystykę anteny.
Przed montażem anteny proszę przeczytać:
https://shop.prodrone.pl/czeste-pytania