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Dr VTX : Comment éviter les glitches, choisir sa caméra et optimiser sa réception FPV


Cette mini série vous servira, j’en suis certain. Même si vous pensez tout savoir, vous allez apprendre des choses sur la liaison vidéo et comment l’optimiser. Qu’est ce qu’un glitch et qu’est ce qui le cause ? Quelle est le meilleur système de diversity ? Pourquoi avons-nous des coupures vidéo ? Quelle type d’antenne : omnidirectionnelle ou directionnelle est préférable en FPV Racing ? Et faut il succomber aux promesses des caméras 1200 tvl ?

Toutes ces réponses, vous les avez méritées. Je les ai obtenues grâce aux questions que j’ai récolté pendant une looooongue période. C’est Jérôme de la fabrique circulaire qui a répondu à nos interrogations et croyez moi, j’ai appris des choses intéressantes et utiles sur la liaison vidéo ! Je le remercie d’ailleurs chaleureusement.

Plutôt qu’un article trop long, je vous propose plusieurs thématiques autour des émetteurs, des récepteurs et des antennes.

Aujourd’hui, nous allons donc découvrir les bases avec une analogie, comme je le fais souvent en abordant les sujets assez techniques. À ceci près que cette analogie ne vient pas de moi mais de Jérôme. Elle est tellement simple que je lui ai piqué ! Vous allez vite comprendre.

En bas de pages, j’ajouterai des questions de lecteurs et leurs réponses telles qu’elles m’ont été livrées.

  • Les types d’antennes
  • la position idéale de votre antenne
  • La cause des glitchs, comment les éviter

Les types d’antennes

Vous le savez probablement, il existe des antennes qui émettent et reçoivent tout autour d’elles. Et d’autres qui projettent leurs faisceaux dans une direction donnée ( je schématise grandement ). Dans ce dernier cas, le faisceau est plus ou moins large selon les antennes choisies. Et l’usage qu’on désire en faire est le facteur de choix principal ( longue portée ou fpv racing par exemple). Pour mieux comprendre cette notion de faisceau, une comparaison sera la bienvenue :

la lampe torche

Peu importe où se situe votre antenne, elle sera forcément masquée à un moment donné par la machine elleAfficher l'image d'origine même. L’exemple typique : vous décollez avec l’antenne face à vous. Au bout d’un moment, vous revenez et l’antenne est désormais derrière la machine. Entre les deux se trouvent le châssis qui est alors entre le VTX et vous. 

Résultat de recherche d'images pour "lampe torche"Remplacez maintenant l’antenne par une torche qui pointe vers vous et éclaire à 360 degrés. Tant que vous vous éloignez en ligne droite, le faisceau vous parvient directement, sans obstacles. Si un arbre vient s’interposer entre vous et la torche, le faisceau sera interrompu. Vous ne recevez plus le maximum de lumière possible.

Pour être plus précis, il y a différents types d’éclairages comme il y a plusieurs types d’antennes : directionnelles ou omnidirectionnelles. De la même façon qu’il existe des bougies et des torches ou des ampoules. Je possède une petite lampe dont je peux régler la largeur du faisceau. D’un éclairage très large mais moins puissant, je peux réduire le faisceau à un diamètre de 5 cm, plus lumineux. Ce qui n’empêche pas que la lumière se diffuse aussi sur les côtés. De même :

  • La bougie éclaire tout autour d’elle mais vue du dessus, elle éclaire moins. ( heuu.. On va dire que c’est vrai aujourd’hui ).
  • La torche éclaire devant elle mais dans une pièce noire, elle éclaire la pièce entière.

Tout comme :

  • Les antennes omni directionnelles qui émettent à 360 degrés ont un trou au dessus de leur ” tête “.
  • les antennes patch émettent devant elles mais vous avez un peu de marge hors du faisceau.

Pour conserver le faisceau d’une omnidirectionnelle, il faut éloigner la tête de l’antenne du châssis qui est un élément perturbateur. Cette position éloignée permettra à l’antenne d’être exposée le plus possible vers vous, dans le plus de positions possibles. Je pense notamment aux figures comme les loops et les vrilles qui peuvent masquer le faisceau et occasionner des glitchs.

Combiner une antenne de réception avec un faisceau de 180 degrés et une omni directionnelle est un bon choix dans le cas d’un dispositif de type diversity. Deux directionnelles peuvent aussi convenir. 

Perso, je vole avec ma Tango et l’antenne de son VRX est une 180 degrés. J’évite donc de voler plus loin que 5 mètres derrière moi. Mes flancs droits et gauche sont cependant accessibles et la zone frontale est celle qui renvoie une réception optimum. Mais il est possible de monter une autre antenne sur cette radio.

La position idéale

Je vous rassure, c’est bien et d’antennes que nous allons continuer de parler, bande de pervers. Une inclinaison de l’antenne de 30 degrés sur le plan horizontal, à l’arrière du châssis, semble donc la position la plus stratégique. Je parle TOUJOURS d’antenne là, ok ?

Il faut donc placer son antenne judicieusement car le 5.8 est une bande de fréquence très sensible à l’environnement, et ce dernier entraîne des perturbations. La preuve : si vous passez derrière un arbre, vous risquez la perturbation sous forme de glitchs ou de lignes vidéos. Les moteurs, les ESC qui hachent le courant des milliers de fois par secondes, le châssis en carbone qu’il faut absolument éviter de toucher avec les lobes d’une antenne cloverleaf, tout ceci fait partie de l’environnement du VTX. Et ce sont autant d’éléments qui occasionnent des problèmes de réception.

Encore mieux, l’antenne stabilisée

Hélas, nous n’avons pas de nacelles sur nos racers. Car placer son antenne sur la nacelle afin qu’elle reste verticale en permanence et que son faisceau reste constant dans sa position, et donc sa portée, serait l’idéal. La meilleure solution est donc d’allonger l’antenne légèrement et de l’incliner un peu vers le haut, derrière la machine. Mais aussi le plus loin possible du châssis.

Les antennes avec des câbles très courts ne sont pas l’idéal surtout si elles sont cachées derrière une batterie qui obstrue sa “vue”. Sans parler du fait que la longueur du câble détermine son impédance, ce qui joue sur le résultat final.

C’est quoi un glitch ? D’où ça vient ?

Effectivement, mieux vaut connaître son ennemi. Pour vous l’expliquer simplement, un glitch est un changement de polarisation du signal du à sa rencontre  avec un obstacle. Tout comme la lumière, directe ou réfléchie, le signal change de polarisation lorsqu’il entre en contact avec un mur ou un arbre. Vous le savez surement 500 TVL, c’est le nombre de lignes que le VRX décode, indiqué à l’achat par le fabricant de la caméra. Le signal vidéo est lu ligne par ligne et lorsqu’il ne reconnaît pas la polarisation, troublée par un obstacle, il remplace la ligne manquante par de la neige ou par une ligne dans l’image. La synchro n’est plus bonne.

Jérome nous explique qu’il y a plusieurs types de glitchs. Ils sont de natures différentes et proviennent essentiellement :

Des obstacles entre les antennes, VTX et VRX, comme les arbres, les structures métallique,  les murs ou les corps humain, voir même leurs têtes. Et je peux vous dire que certains pilotes ont des têtes qui gênent plus que d’autres !

En résumé :

  • des arbres et obstacles
  • des antennes mal serrées 
  • des faux contacts
  • des couches multiples de composants ( les liaisons se rompent à l’intérieur des PDB, des caméras, VTX… )
  • des jonctions des fils connecteurs qui subissent les vibrations
  • des crashs à répétition

Sont autant d’éléments perturbateurs potentiels.

les solutions

  • Colle mastic Hybrid polymer msp 117 BOSTIK, 290ml Leroy Merlin - Mozilla Firef_2016-08-29_11-48-07Renforcer les connecteurs en les isolant des vibrations

Pour ce qui est des connecteurs, il faut renforcer le contact. Ce n’est pas toujours facile. Utiliser une colle à base de caoutchouc polymère peut aider. La marque UHU en propose mais je n’ai pas trouvé de liens. La colle chaude n’est pas une bonne solution, elle se détache au bout d’un moment à cause des vibrations.

  • Utiliser des prises servo

Elles sont plus fiables que les molex blanches qui ont tendance à sectionner les fils lors des crashs. De plus, elles ne tirent pas sur les contacteurs lorsqu’on les enlève.

  • Souder les fils

Un fer à souder pas trop chaud, 300 à 350 degrés par exemple, et vous pourrez souder les fils aux pads de soudures. Il faut éviter les connecteurs tant que possible.

  • Utilisez la bonne connectique

Dans l’industrie, le RP SMA ( Reverse Polarity ) n’est pas répandu. Il a été introduit avec les VTX et RX que nous utilisons. De même; les câbles sont de différentes qualités. La Fabrique Circulaire utilise du matériel de qualité militaire dans ses produits mais ce n’est pas toujours possible. Optez pour du RG 402 ou 405.

Jérôme Meynet : Il y a un autre phénomène qui vient se greffer, celui des images fantômes que l’on doit aux harmoniques. Pour faire simple, la technologie utilisée dans les récepteurs vidéo provoque des harmoniques. Elles se manifestent autour de 190 MHz et 240 MHz d’écart entre les fréquences. Il y en a d’autres  vers 160 et 290 MHz. Même si les effets des harmoniques y sont moins prononcés, on risque de les ressentir lorsque l’émetteur et le récepteur sont très proches l’un de l’autre.

L’usage de vtx de 25 mW de puissance peut étonner certains pilotes qui pensent que c’est trop peu. Mais j’ai validé (en statique) une portée de 2 kilomètres en 25 mW avec une antenne SL de 2 dB et une antenne LX LR de 12 dB. La limitation de puissance de la réglementation n’est pas un frein à la pratique multipilotes, bien au contraire. Rien ne sert d’augmenter la puissance des émetteurs, c’est la sensibilité des récepteurs qu’il faut améliorer.Ainsi que la qualité des antennes, qui joue un rôle majeur en 5,8 GHz.

Même pour une course dans les bois, 25 mW suffisent ? Oui… Si le matériel de réception est optimisé. Les récepteurs d’ancienne génération, c’est-à-dire la plupart des équipements du moment, affichent une sensibilité de -90 dB. C’est le cas des Boscam, ImmersionRC. Mais la nouvelle génération est annoncée supérieure à -95 dB

Bonus : réparer son antenne cloverleaf

Si votre antenne trèfle 🍀  se casse en son milieu, ces schémas vont aideront à la réparer. Car il ne faut pas souder les deux parties. Le courant circule dans un sens précis, tenez en compte en réparant :

A1 connecté au bouton supérieur, A4 à l’inférieur. Regardez le schéma juste au dessus et vous verrez le + et le . Un anneau de plastique dans lequel passe le coaxial sépare les deux moitiés de l’antenne.

Demo

Antennes et diversity

Afficher l'image d'origineLa meilleure antenne est celle qui fournit le meilleur compromis. La LX ou helix est directionnelle sur un large faisceau et conserve des propriétés omnidirectionnelles sur une faible distance. Nous le verrons dans l’épisode 2 de Dr VTX, une combinaison de deux hélix est une très bonne solution dans le cadre de l’usage d’un diversity.

Mais le plus important je pense est que les deux antennes soient séparées de 15 cm au moins afin de maximiser leurs efficacités. De même, un bon algorithme de gestion des signaux est primordial. Car ce n’est pas tout de capter deux fois le signal, il faut aussi que le meilleur soit sélectionné pertinemment.

Les diversitys comme le 5808 pro vendu par Drone FPV Racer, en test ici, est préférable en théorie.

(B) support central
(C) Câble Coaxial ,
(E) support isolant
(R) Surface réflectrice
(S) Fil radiant

Trucs et astuces pour une meilleure réception

  • Évitez la zone de Fresnel : zone de perturbation naturelle due à la distance entre le sol et le récepteur.
  • Isolez les connecteurs du carbone
  • Renforcez le contact en serrant bien ou en soudant 
  • ne pas passer les fils vidéo près des ESC
  • Les fils blindés empêchent les parasites en absorbant les courants résiduels le long du fil de masse.
  • Préférez le RG 402 ou 405
  • La rallonge est à éviter en 5,8 ghz car elle change l’impédance. En 2.4 ou 1.2 ghz, on peut s’en servir. 

Choisir le nombre de lignes de sa caméra, un choix impossible ?

Si vous avez avez à choisir une caméra caméra fpv, sachez que la latence augmente avec le nombre de lignes. 40 ms avec une 600 TVL et 60 ms avec une 1200 TVL. Mais il est inutile de prendre une 1200 TVL si votre écran n’est pas capable d’en restituer la qualité. Et surtout, si on se refere au document ci dessous, le nombre de lignes max pour du NTSC est 480 lignes et en Pal, c’est 576 lignes. Le nombre d’images par seconde varie également de 25 à 30 im / sec. Cela veut il dire que les vendeurs qui proposent des 1200 TVL vendent des produits qui ne changent rien à la qualité finale ? Si on associe les problèmes de latence, de nombres de lignes et de limites des formats, il se pourrait bien que la répponse soit positive. Si vous avez plus de connaissances que moi à ce sujet, ce qui est très probable, veuillez m’en faire part.

cliquez pour accéder à la page

Les formats PAL et NTSC jouent aussi sur le nombre de lignes

la balance des blancs

Sur certains OSD de caméra, vous verrez une option qui peut être très utile : la balance personnalisée des blancs. Ok, mais c’est quoi ? Selon la nature de la luminosité de l’endroit où vous volez, vous serez face à des couleurs chaudes ou froides. Une après midi ensoleillée sera de nature chaude, un vol dans un  parking de nature froide. Or, cela change considérablement le rendu de votre image finale. Si vous avez un réglage de type chaud dans une scène froide, alors les couleurs ne paraîtront pas naturelles.

Pour éviter cela, les caméscopes, appareils photo et compagnie utilisent un réglage automatique. Mais certaines caméras proposent un réglage personnalisé. Pour cela, il faut aller dans le menu de la caméra et pointer l’objectif vers une zone blanche. comme ceci :

Si votre balance des blancs est mal réglée, cela change considérablement la teinte générale, comme ça :

Conclusion sur les caméra :

Je pense qu’il faut se limiter à 700 TVL afin d’avoir une latence la plus faible possible. Mieux vaut également se méfier des 1200 TVL et autres soi disant caméras avec une meilleure image. Si les 1200 lignes sont bien présentes techniquement, le format les limitera probablement. Franchement, je n’ai jamais vu de réelles différences entre tel ou tel modèle au niveau de la qualité d’image. Et j’en essayé un paquet !

Questions réponses

L’impédance de l’antenne et de l’émetteur doivent-elles être identiques pour optimiser l’émission et la réception? J’ai déjà la réponse mais quand j’en parle, personne ne connaît l’impédance.

Normalement, l’impédance de 50 Ohms doit être identique mais une connectique comme une prise Jack peut la modifier. Cela n’empêche pas le bon fonctionnement mais il est toujours préférable de rester proche des valeurs idéales.

 Salut, Suite à un crash ma vidéo à des problèmes, quand j’allume le racer et les lunettes, la vidéo se synchronise et au bout de de quelque secondes, elle se coupe. Et je n’arrive plus du tout à la retrouver. Auriez-vous une idée du problème ?

  Il y a 80 % de chances pour ce soit un faux contact. Particulièrement après un crash.

 Lorsque l’on monte une rallonge d’ antenne sur un vtx qui avait un connecteur directement soudé sur le vtx, doit on toujours souder la masse aux 3-4 points ou peut on se contenter que d’un seul point de masse?

: Il est préférable d’avoir au moins deux points de masse, sinon les quatre.

Est ce que je peux remplacer la connectique RPSMA directement monté sur le vtx par une rallonge SMA ? Le vtx est il conçu différemment pour un sma et rpsma? La masse du vtx devra t elle être intervertit si passage de sma a rpsma

Le VTX est conçu de la même manière dans les deux cas. Inutile d’intervertir la masse. En revanche, éviter les rallonge en 5.8 Ghz est préférable.

Quelle est la meilleure position pour l’émetteur? Et faut il l’isoler du châssis? La réponse est dans l’article. Position allongée à 30 degrés, extrémité de l’antenne le plus loin possible de la machine. Isolée du châssis, c’est mieux. Surtout en cas de contact électrique impromptu entre les lobes et le carbone.

J’ai des coupures vidéos assez longues ou intermittente, pourquoi ?

Premièrement, il n’y a pas de hasard dans la vie. Si vous avez crashé et qu’ensuite vous connaissez des problèmes de coupures plus ou moins longues, vous avez un faux contact.

Sur les kit course irc ont peut voir que les récepteurs sont alternativement avec des antenne type patch un coup tourné à gauche, un coup tourné à droite…
Alors que nos antennes clover sur nos multis sont tous dans le même sens.
Ma question est :
– depuis quand un patch a un “sens” ?
– pourquoi avons nous sur nos multi que des antennes dans le même sens ?

Utiliser les polarisations droite et gauche permet aux pilotes de voler sur des fréquences proches sans expérimenter autant de perturbations que si du RHCP ou du LHCP était utilisé. D’où le positionnement à gauche et à droite des antennes patch. 

L’antenne 5.8 à très longue portée

Arturo fpv aime rester conscient de l’univers du fpv. Il est courant de tout ce qui se fait grâce à cette antenne longue portée en 5,8 ghz. La Fabrique Circulaire l’a confiée à un pilote pour un test.

Liens utiles

  1. Trucs et astuces de La Fabrique Circulaire
  2. Les formats analogiques et numériques : guide de la trésolution
  3. Aller plus loin sur la polarisation

9 comments on “Dr VTX : Comment éviter les glitches, choisir sa caméra et optimiser sa réception FPV

  1. Antoine

    Hello
    J’arrive après la guerre, mais il y a une source de parasites a laquelle personne ne semble avoir de solution : l’environnement en salle. Une idée ?

    • Hello ! nous avons été nombreux à être confrontés à ce probleme. rien n ‘y fait. Baisse de la puissanc de d’émission, augmentation , changement d’antennes… rien ne fonctionne. Le plus efficace reste les relais qui boostent le signal. Il y a un article qui traite de ce systeme sur ce site mais je ne me rap plus du titre…
      en résumé : evitez les structures indoor métalliques et le wifi 5.8 !

  2. Mika

    Hello,

    Super dossier merci beaucoup!
    J’ai mon antenne exactement comme sur ton schéma : plié à 30°.
    Existe-t-il une méthode pour la “durcir” à nouveau? Oui parce que comme je l’ai plié, elle est moins dur qu’avant et j’ai peur de devoir corrigé son angle tout le temps ^^

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