2,4 GHz-Systeme

Hier soll ein kleiner Überblick gegeben werden, welche 2,4 GHz-Systeme es gibt und wie sie im Einzelnen Arbeiten.

Da sich auf diesem Gebiet relativ schnell recht viel ändert, entsprechen die hier beschriebenen Informationen möglicherweise nicht mehr dem aktuellen Stand.

Grundlegendes

Das 2,4 GHz ist ein ISM-Band (ISM = Industrial, Scientific, and Medical Band), welches von Geräten der Industrie, der Wissenschaft, der Medizin und in häuslichen Bereichen genutzt wird. Bekannte Anwendungen sind hier z.B. W-LAN, Bluetooth oder die Mikrowelle in der Küche. Weitere Infos hierzu: Wikipedia:ISM-Band.

Allen Fernsteuersystemen ist gemeinsam, dass sie nur mit Marken-eigenen Empfängern betrieben werden können, da sich die Übertragungsverfahren Herstellerspezifisch grundlegend unterscheiden.

Sender und Empfänger erkennen sich gegenseitig durch die so genannte GUID, weshalb der Empfänger mit dem Sender vor dem ersten Betrieb erst gebunden werden muss ("binding", siehe auch Wikipedia:Globally Unique Identifier).

Der große Vorteil bei diesen Systemen ist die automatische Frequenzwahl und das Frequenzhopping, weshalb eine Kanaldoppelbelegung und Störungen durch andere Funkwellen im jeweiligen Frequenzbereich nahezu ausgeschlossen werden können. Beim Einschalten wird automatisch ein freier Kanal belegt, falls eine Störung auf diesem auftreten sollte wird die Frequenz automatisch gewechselt (zumindest theoretisch) oder - wie bei Futaba FASST - wird innerhalb dieser Frequenz nur sehr kurzer Zeit gesendet. Dies macht diese Systeme relativ störunanfällig.

Übertragungsverfahren

Man unterscheidet zwischen bestimmten Frequenzspreizverfahren für die Datenübertragung. Hierbei wird das Signal gespreizt (engl: Spread Spectrum), wobei wesentlich mehr Informationen übertragen werden könnten als nötig wären. Unterschieden wird hier zwischen DSSS und FHSS.

DSSS

Beim DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) wird die eigentliche Information durch eine vorgegebene Bitfolge (Spreizcode oder auch Chipping-Frequenz) gespreizt. Dadurch verschwindet das eigentliche Signal in einem Rauschen, weshalb nur der Empfänger mit dem entsprechenden Spreizcode das Signal wieder entschlüsseln kann. Gesendet wird üblicherweise nur auf einem Kanal (Ausnahme: Spektrum).

Weitere Anwendungen: z.B. GPS, W-LAN, UMTS, Wireless USB

Weitere Infos: Wikipedia:DSSS

FHSS

Beim FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) wird ständig nach einem Zufallsverfahren die Frequenz gewechselt. Die Reihenfolge der Frequenzen müssen dem Sender und dem Empfänger bekannt sein, wobei beim ersten Binding der Sender diesen Code (GUID) dem Empfänger übermittelt.

Weitere Anwendungen: z.B. Bluetooth Weitere Infos: Wikipedia:FHSS

Hybrid

Kombination aus obigen Verfahren.

2,4 GHz-Systeme

Futaba FASST

Das System von Futaba heisst "FASST" ("Futaba Advanced Spread Spectrum Technology") und arbeitet nach dem Hybrid-Verfahren, wobei das eigentliche Nutzsignal gespreizt wird (DSSS) und über das gesamte 2,4 GHz-Band verteilt wird (FHSS). Hierbei wird alle 2ms (Aussage Futaba) der Kanal in einer bestimmten Reihenfolge gewechselt. Die "Wechsel-Reihenfolge" ist fest im Sender programmiert (die so genannte GUID, engl. Wikipedia:Globally Unique Identifier), weshalb der Empfänger mit dem Sender vor dem ersten Betrieb erst gebunden werden muss ("binding").

Die Empfänger verfügen über 2 Empfangsteile (Wikipedia:Diversity), wobei hier die Signalpegel auf beiden Eingängen verglichen werden und auf das jeweils stärkere Signal umgeschaltet wird.

Spektrum

Das System vom Hersteller Horizon Hobby arbeitet nach dem DSSS Verfahren, wobei 2 Kanäle aufgeschaltet werden. Es gibt Anlagen mit zwei unterschiedlichen Sendestärken, eine mit 10mW und eine mit 100mW Ausgangsleistung. Falls ein Kanal gestört werden sollte, verbleibt der andere Kanal um ein plausibles Signal übertragen zu können.

US-Sender sind in Europa nicht zugelassen, da sie eine zu hohe, in Europa nicht erlaubte Ausgangsleistung haben.

Assan

Assan arbeitet ebenfalls nach dem DSSS Verfahren, wobei hier aber nur ein Kanal aufschaltet wird.

Die neuen Assan-Empfänger in der Version 2 (V2) bieten einige nette Features, die man per PC konfigurieren kann. So kann man z.B. für jeden Kanal wählen, ob man ein Normales oder ein Digitalservo am Empfänger anschließt, für jeden Kanal kann ein Fail Safe - Wert und - Typ eingestellt werden und es ist möglich die Ausgangsleistung per Software einstellen. Weiterhin bietet die neue Version V2 eine Data-Logging-Funktion.

Da die Ausgangsleitung vom Gesetzgeber von Land zu Land unterschiedlich bestimmt ist, sollte man sich erst erkundigen mit welcher Sendeleistung man das Modul betreiben darf.

Graupner iFS / XPS

Auch Graupner iFS / XPS arbeitet nach dem DSSS System, wobei hier ebenfalls wie bei Assan auf einem Kanal gesendet wird. Allerdings ist dieses System bidirektional, d.h. es werden Daten auch vom Empfänger zum Sender zurück gesendet.

Laut Hersteller wechselt das System die Frequenz, wenn der momentane Sendekanal gestört werden sollte. Dabei sollte der Empfänger ständig das Frequenzband scannen, um die Information über einen möglichen Ausweichkanal an den Sender weiter zu leiten. Im Falle einer Störung sollte das System dann bei Bedarf auf diese Frequenz wechseln ("hopping on demand").

Das System stammt von der Firma Xtreme Power Systems aus den USA. Es hat sich inzwischen herausgestellt (stand Juni 2008) , dass das Frequenzhopping-Verfahren von iFS/XPS nicht zu 100% funktioniert.

Inzwischen gibt es eine Version 3 von iFS (Stand Oktober 2008, siehe Graupner-Homepage über iFS), bei der alle "Kinderkrankheiten" behoben wurden und nun zuverlässig funktionieren soll.

ACT S3D

Beim ACT System handelt es sich wie bei Futaba FASST um ein FHSS System, wobei ACT von einem "Dual-FHSS"-System spricht, weil sowohl Im HF-Modul zwei Sendemodule, als auch im Emfänger zwei Empfangsmodule integriert sind. Damit verbunden gibt es auch zwei Sendeantennen, die so eine komplett räumliche Abstrahlung des Signal gewährleisten. Laut ACT ist es damit das sicherste 2,4 GHz-System auf dem deutschen Markt.

Weatronic

Das Weatronic 2.4 Dual FHSS Radio Control System arbeitet - wie der Name schon sagt - nach dem FHSS Frequenz-Sprungverfahren, wobei alle 10ms zwischen 79 Kanälen gewechselt wird.

Gedacht ist das System für Großmodelle, hierbei verfügen die Empfänger über eine doppelte Stromversorgung und wahlweise integrierte Gyros (bia zu 3 stabilisierte Achsen) und ein GPS-Modul. Mit den Empfängern ist es möglich, bis zu 30 Digital-Servos anzusteuern. Angeboten werden auch Micro-Empfänger von 8 bis 12 Kanälen, welche als Doppelempfänger mit 2 Antennen ausgeführt sind.

Die Sendemodule verfügen über zwei integrierte Flächenantennen, weiterhin werden alle Sende- und Empfangsdaten auf einer SD-Karte aufgezeichnet. Die Telemetrie- und Sensordaten können während dem Flug auf einen PC übertragen oder nach dem Flug ausgewertet werden.

Jeti Duplex 2.4GHz

Auch Jeti bietet seit neuestem (Stand Okotber 2008) ebenfalls ein 2,4 GHz-System an. Laut dem deutschen Importeur RC-Easy arbeitet es nach dem FHSS Verfahren, dass auf 16 weit voneinander entfernten Kanälen springt.

Wie der Name "Duplex" schon sagt, besteht zwischen Sender und Empfänger immer eine Verbindung in beide Richtungen. Jegliche Telemetriedaten lassen sich erfassen und mittels der Jeti-Box darstellen. Das gibt vielen Nutzern von Jet´s oder Großseglern eine gewisse Sicherheit, weil sie jederzeit wissen, was sich in ihrem Modell abspielt. Ein weiteres Feature ist die Möglichkeit, zwei Empfänger zu koppeln um damit bis zu 16 Kanäle empfangen zu können. Die zwei Empfänger können an unterschiedlichen Stellen im Modell plaziert werden. Weiterhin verfügt das System über Failsafe auf allen Kanälen, was allerdings nur über eine Progbox einstellbar ist.

Von Jeti werden 6 Sendemodule angeboten. So stehen Sendemodule für die Graupner-Sender, für die Futaba-Sender, ein Modul für die Royal-EVO und Universal-Modul für viele verschiedene Sender. Es werden dazu 4, 5, 6, 7, 8, 14 und 18 Kanalempfänger mit zwei Empfangsantennen angeboten. Die beiden letzt genannten Empfänger bieten den Anschluss eines Satelliten-Empfänger. Nähere Informationen in deutscher Sprache gibt es auf der Seite von Hepf Modellbau oder bei RC-Easy.

Siehe auch

• Spektrale Betrachtungen 2.4 GHz
• Fernsteuerungen
• Übersicht Sender mit Bildern der Displays und unterschiedlichen Merkmalen
• Eigenbau-Spektrum-Modul für Futaba

Weblinks

• Seite von Rudolf Fiala
• ACT-Homepage über 2,4 GHz
• RC-Network
  • Spread-Spectrum, das unbekannte Wesen
  • 2,4 GHz-Fernsteuerungen