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《FPV图传干扰一贴解决》

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发表于 2018-3-6 11:55:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 Contrail~軌跡 于 2018-3-6 12:15 编辑

我们飞穿越机最讨厌的,除去炸鸡,就是干扰了。飞FPV,推油起飞就是满屏干扰,还怎么爽飞。废话不多说,直接上方法。(下文分割线后附带理论分析)
准备材料:铜箔、焊锡、硅胶线、绝缘胶带、焊台
情境1:分电板+飞控+图传

注意:铜箔要尽可能包到更多上图所示的敏感导线,硅胶线焊接铜箔与地。

情境2:分电飞控一体+图传

情境3:分电飞控图传一体

注意:本帖版权归Contrail~軌跡 个人所有,转载请通知原作者,且不得修改文章内容。
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                                    警告
下文涉及大量的理论分析与工科生吐槽,敬请留意!
解决问题前得先分析问题-----这干扰是怎么来的。
我们飞穿越机,其搭载的绝大部分是模拟摄像头与模拟图传。家里老电视机的朋友估计都用过同轴线,它是使用最广泛的视频传输介质但考虑空间限制,穿越机应用中只能退而求其次的使用一般导线,原来同轴线宽带、低衰减、抗干扰的优点就都被丢掉了。穿越机的图像信号采用视频基带传输。所谓基带传输是指不需经过频率变换等任何处理而直接传送全电视信号的方式。
这种传输方式的优点是传输系统简单;在一定距离范围内,失真小;附加噪声低(系统信噪比高);不必增加诸如调制器、解调器等附加设备。(最重要的就是低延迟)
缺点是传输距离不能太远(很容易被干扰);一根视频同轴电缆只能传送一路电视信号等。(这个我们不管)
基带传输是好东西,但是视频应用中,视讯信号的频率很低,且很宽,约0Hz-6MHz,所以基带传输低频信号很容易受到电力、 电话、广播等低频干扰源的干扰。
环境的干扰我们不聊,仅聊穿越机自身产生的干扰。
前面说过基带传输低频信号很容易被干扰,所以在解决问题前我们先看看穿越机上有哪些干扰源大户。(其实就是电机电调)中学物理学过,通电导线周围会存在磁场,电流越大,磁场场强越大。最新的Blheli-32电调pwm频率最高48KHz。视频信号频带为0Hz-6MHz,这意味着至少有PWM的125次谐波信号频率都落在视频信号的频带上,解决它们就能解决图像干扰。
以为大部分模友没有pcb设计能力,不能解决接地中干扰耦合的问题,所以我们把目光放在传输线的干扰屏蔽上。上文三种都是针对低成本情况下我们能做到的干扰屏蔽方案,理论上不能百分百干掉干扰,但已经能把影响控制在一个可以忽略的限度。
铜箔包裹敏感导线可以模拟同轴的屏蔽环境,铜箔在接上一个参考地面的情况下可以有效的屏蔽掉大部分来自电调电机动力线周围辐射的磁场干扰。
为什么video信号的地要额外与CAM的地连接?因为有些飞控的osd设计很菜,地线拉的很长,不拉一条飞线的话,飞控的地布线就能耦合到一堆干扰。
为什么图传电源线要屏蔽?以为图传最后的功率放大部分对电源谐波分量比较敏感,不推荐用动力电直接给图传供电,这样很容易把动力电的地线的干扰耦合入图传功率放大级,直接干扰输出信号。
注意:本帖版权归Contrail~軌跡 个人所有,转载请通知原作者,且不得修改文章内容。
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(此部分为题外话=吐槽)
有些学微波的朋友可能会吐槽,阻抗匹配都不讲,聊什么信号传输。呃,这里我只想说,都用普通导线了,阻抗匹配就自求多福把。顺带一提,模友们可以测测飞控的摄像头信号输入端对地直流阻抗是不是75Ω。不是?那可以扔掉了,虽然没有了同轴线,但是输入输出用75Ω匹配这个形式还是要有的。
下面这种就是没做75Ω电阻的例子:

    也可能有别的同学吐槽,低频干扰也有一大部分能量是从地线耦合进来的。做了来自空间干扰的屏蔽,不能完全治标治本。呃这个我也没办法,谁叫现在的分电板和分电飞控一体的pcb画得那么菜(有能力的朋友可以自己画一个,彻底解决地线问题)。这里一两个方法可以堵住来自地线的干扰,和大伙分享(低成本)。
方法一:将所有电调的正都焊接到分电板检流电阻的远离电池那一端,将所有电调的负都焊接到分电板连接电池负的那一端。这样可以直接改变电流在分电板上的流向,绕开BEC,同时减少公共的接地阻抗,一举两得。
   方法二:在每个电调的电源出线正负焊盘上都焊一个1000uF电解电容,同时在分电板靠近XT60头的动力电端同样焊一个电解电容。电容在此构成低通滤波,可以有效减少pwm的高次谐波产生的干扰(还能让电机响应更快)
   欢迎模友在本帖下讨论,一同解决问题。
   最后求申精!
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评分

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飞天狼 + 3 说的真好

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发表于 2018-3-6 16:44:21 | 显示全部楼层
35v 22uf的电容四个 焊接在电调上足以

点评

+1 屏蔽线之类的基本没毛用  发表于 2018-3-7 20:07
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发表于 2018-3-6 13:20:24 | 显示全部楼层 来自苹果客户端来自苹果客户端
牛逼,学习了
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发表于 2018-3-6 14:16:14 | 显示全部楼层 来自安卓客户端来自安卓客户端
学习了
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发表于 2018-3-6 15:47:39 | 显示全部楼层 来自安卓客户端来自安卓客户端
铝箔是防止什么的
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 楼主| 发表于 2018-3-6 16:08:28 | 显示全部楼层 来自安卓客户端来自安卓客户端
武杰杰 发表于 2018-3-6 15:47
铝箔是防止什么的

屏蔽动力电源线中由大电流激发的高次干扰磁场。
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发表于 2018-3-6 16:28:46 | 显示全部楼层
厉害厉害,理工科就是强
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 楼主| 发表于 2018-3-6 16:52:19 | 显示全部楼层 来自安卓客户端来自安卓客户端
火舞爵爷 发表于 2018-3-6 16:44
35v 22uf的电容四个 焊接在电调上足以

这个上文说了,是一个很好的防止低频干扰从通过地线耦合到图像信号中的方法。本文列出的更多是防止干扰从空间耦合到图像信号中的方法。
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发表于 2018-3-6 22:09:14 | 显示全部楼层 来自安卓客户端来自安卓客户端
解决了什么?图穿和图穿之间干扰可以解决吗
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发表于 2018-3-6 22:28:44 | 显示全部楼层 来自安卓客户端来自安卓客户端
学习学习,看的云里雾里的。
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