无线电遥控基本常识 转

无机翼的飞机8

转载  mxsj 八风舞

概要：

* 除非你想在近距离的精确特技飞行或者比赛中取得优势，别去用PCM，你会节省你的money和你的hair（头发？没看懂，原文是You will save money and your hair, 望高人指点-鸭鸭）（属于玩笑性质的吧？意思应该是不用太担忧或操劳，头发就不会掉）

* 在热气流留空滑翔中使用PCM可能不是什么好主意，距离可能会导致信号损坏（fail-safe功能可能用在船上比较好 这是作者说的）

* 对大多数滑翔机来说，精确的舵机位置绝对有好处
AM vs. FM

    PPM和PCM定义了把舵机位置编码为电信号的方式。假如我们能够用一根长长的线把控制人员和飞机连接起来，有了PPM或者PCM对我们控制飞机来讲就足够了。你是不是认为这是个笑话？嘿嘿！很多现实中的反坦克导弹就是这样做的。无线电遥控会暴露发射人员的位置，并招来反击。

    AM（调幅）和FM（调频）定义了PPM或PCM被调制到基频或者载频，也就是无线电波的方式。许多模型玩家把AM等同于满是干扰噪声的AM广播，同时把FM等同于清晰的FM广播。注意，此AM非彼AM，此FM非彼FM！
真正的AM调制意味着使用舵机位置的比例信号来调制载波的振幅，就像AM广播一样，于是左满舵意味着最大载波强度，中位意味着中等载波强度，右满舵意味着最小载波强度。
在R/C中使用的AM调制并不是这样，这里只有两种状态--满信号和无信号，不使用中间状态。R/C使用的AM其实更像PM，一个更准确的术语，脉冲调制，看起来象PPM少一个P。
同样的，真正的调频是指舵机的角度和载波的频偏成比例。于是，左满舵在72.070载频（Ch14）上表示为72.075（载频+5Khz），中位72.070，右满舵72.695（载频-5Khz）。在R/C调频中没有使用这种方法，仅仅满调制，载频要么偏移5Khz要么不调制。R/C中的调频和无线数据传输中的FSK（频移键控）是一样的。
Futaba，Hitec和Tower阵营的FM是负偏移（载频-5Khz）为高电平。Airtronics/JR阵营是正偏移（载频+5Khz）为高。载频本身是低。例如：一个Airtronics的帧，所有通道全是中位，将开始于一个长1.5ms的72.075Mhz（高电平）然后紧接一个0.5ms的72.070Mhz（低电平），如此重复2-9个通道的脉冲，最后以一个2ms的72.070（低电平）的同步脉冲结束。
读到这里我们就能够明白，R/C的调幅并不比调频差-它仅仅使用了一个频率而不是FM的两个频率。从原理上讲，一个适当调谐的AM遥控设备优于FM遥控设备，因为它仅仅在一个频率上受到干扰，而FM接收机在它的两个频率中的任何一个上收到干扰都将扰乱它的接收。
不幸的是，AM得到了一个不好的名声，因为较老的AM设备调谐选择性不好（1991年前），当时的频道比较少，频率分隔不是今天的20Khz。所以一台老的，未良好调谐的AM发射机可能会产生邻频干扰，即向它旁边的频率发射一个镜像信号。较老的AM接收机也可能会拾取相邻频率的信号。1991年后的AM（带黄标签）发射机/接收机如果不是比FM好也至少一样好。FM的唯一可能的优点是，两个频率的任意一个（载波和载波+/-5Khz）必须同时收到，否则信号将会丢失。相反，对于AM接收机没有载波仅仅意味着低电平。然而，现在还没有PPM设备使用这个特征（例如：fail-safe功能）。
概要：
   
* Futaba，Hitec和Tower Hobbies的FM设备兼容（都是负频偏）。Airtronics和JR的FM设备兼容（正频偏）。

* 如果你想省点票子和重量，试试Hitec的2通道AM设备（Focus2）。或者Futaba的2DR。

* 现在的AM接收机（通常是2通道）和二手市场到处都是的4通道的发射机（例如：Futaba Attack 4和Conquest AM）配合得很好。

* 一些高端的FM微电脑发射机同时支持负频偏和正频偏两种方式（例如：Futaba 8UAP, Airstonics Stylus和Hitec Prism 7X）。它们可以同样好的控制Futaba/Hitec和Airstonics/JR的FM接收机。
二次变频
由于信号随距离衰减的很快，因此接收机必须将之放大几千倍。
由于电感线圈、电容、晶体管等元器件性能的限制，直接放大72Mhz的信号是很不合算的。更糟的是，噪声也经常处于这个频段。不过，低频信号的放大很少引入噪声，并且不易损坏信号的品质。打比方说，麦当娜几个毫瓦的喊叫声，通过音频放大，可以以最高的保真度震撼整个体育场。
   
    1930年代，一个狂热的疯子，同时也是一个天才，Armstrong（阿姆斯特朗，现代无线电之父。好像这个名字挺好，叫这个名字的人都挺牛，比如第一个登月的那个Armstrong，就是一大步一小步的那个；还有著名单车运动员Armstrong，据说他血液的输氧能力比正常人大30%，而且自己战胜了癌症！鸭鸭要是有个儿子，也取这个名字 。不过以上这些都是美国人 ）发现当给接收机注入一个确定频率的信号与接收信号混合时，接收机将产生两个新的带着与接收信号相同调制信息的信号，一个的频率为两者之差，一个为两者之和。例如，一个72.5Mhz的PPM/PCM接收信号和一个72Mhz的本振信号混合，将产生一个带着调制脉冲序列的0.5Mhz信号，就像原来该脉冲序列就是调制在这个0.5Mhz上一样。这就叫做超外差混频，或者缩写为超外差。对于几乎所有的现代接收机（包括模型接收机）来说，0.5Mhz的信号远比72.5Mhz信号容易放大。这个差频，或者中间频率IF（中频），大多数的模型接收机都是455Khz（0.455Mhz），与收音机一样。事实上，这意味着模型接收机和其它的无线电接收机一样，能够使用同样便宜的中频放大元件。
实际上，大多数的广播接收机都只有一个中频，也即是“一次变频”。由于广播频率间隔基本都达到200Khz（例如：FM广播95.1, 95.3, 95.5 ....），因此455Khz中频的接收机可以很容易的在相邻的频道中挑选出正确的频道。单中频在R/C接收机中也很好的应用，直到1991年，当时只为72Mhz的频段分配了7个以100Khz分隔的频道。难以想象在一大堆乱哄哄的爱好者中只使用7个频道。于是1991年AMA（美国管理协会？）减小了72Mhz频段的信号间隔，由100Khz减为20Khz，这就允许1.0/0.002 = 50个频道，在72Mhz和73Mhz之间。
实际上，大多数的广播接收机都只有一个中频，也即是“一次变频”。由于广播频率间隔基本都达到200Khz（例如：FM广播95.1, 95.3, 95.5 ....），因此455Khz中频的接收机可以很容易的在相邻的频道中挑选出正确的频道。单中频在R/C接收机中也很好的应用，直到1991年，当时只为72Mhz的频段分配了7个以100Khz分隔的频道。难以想象在一大堆乱哄哄的爱好者中只使用7个频道。于是1991年AMA减小了72Mhz频段的信号间隔，由100Khz减为20Khz，这就允许1.0/0.002 = 50个频道，在72Mhz和73Mhz之间。这样当接收机调谐不准确时，相邻频道的发射机和该接收机产生435或472Khz的中频信号，必然对该接收机产生干扰。当前生产的AM接收机都具有很好的选频性能，（它们的信号只有ON/OFF两种状态，记得吗）典型的将通频带限定为小于5Khz，也就是说任何在450-470Khz以外的信号都被抑制。因此，消除了435和475Khz上的干扰. 因此AM接收机对20Khz的频率分隔无所谓，而FM就倒了霉。
回忆一下FM，或者更准确的说FSK（频移键控），用载频来表示OFF（高电平），用载频加上5Khz的频率来表示ON（高电平）（注：+5 Khz的是Airtronics阵营, -5 Khz的是Futaba阵营）。考虑一下这个问题：一台Airstronics 14#信道（72.070Mhz载频）的发射机表示OFF时发送72.070Mhz，表示ON时发送72.075Mhz。一次变频的FM接收机将在内部产生一个72.070+0.455=72.525Mhz的本振信号。这就意味着中频表示OFF时为455Khz，ON为455+5=460Khz。现在某人出现了（孔雀绿），拿着一台Futaba 60#信道的接收机（72.990Mhz)，然后开心的发出72.985的高电平信号。14频道的Airstronics接收机，很无辜的将72.985Mhz和他自己的内部本振信号72.525混频，产生了一个72.985-72.525=460Khz的信号，这是它的高电平！于是...摔吧。超外差混频器通过本振信号和外部信号来产生差频，根本不管谁是谁。假如特殊的滤波器和其它巫术虽然可以解决这个问题，但是这又增加了它的成本和调整工作量。更通用的方法是使用两个中间频率，就像多级火箭一样。第一中频10.7Mhz，然后第二中频455Khz。10.7Mhz中频剔除从其它模友那里来的“带内”干扰。这种“二次变频”使用第二块晶体来进行10.7Mhz到455Khz的转换。于是上例中14通道，如果使用二次变频接收机，第一颗晶体为72.070-10.7=61.370Mhz，第二颗晶体10.7-0.455=10.245Mhz（第二颗晶体永远是10.245Mhz - 鸭鸭）。
二次变频不是万能药。它会增加成本、重量，导致不可靠的复杂性和坠机中多一颗晶体破裂的可能性。
概要：

* 二次变频被FM接收机用来消除从其他发射机那里来的带内干扰。

* AM接收机不需要二次变频，这就是为什么它们通常更便宜，更轻和更可靠。

* 接收机晶体的实际频率并不等于它使用频道的频率，对于14通道（72.070Mhz）的接收机，它的晶体并非72.070Mhz，具体数值取决于中频。实际的中频各厂家并不相同，因此，不要混用不同厂家的晶体。（例如：不要指望把Futaba晶体插到Hitec接收机上还能够正常工作。）

* 发射机没有超外差混频，所以发射机和接收机晶体也不能互换。（发射机晶体振荡使用5倍泛音，它们和接收机晶体是完全不同的动物。）

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