Patch-Antennen
Eine Möglichkeit, die Reichweite beim FPV-Fliegen zu erhöhen, ist die Verwendung sog. Patch-Antennen. Diese Antennen bestehen letztlich aus rechteckigen Metallflächen, deren Längsseite der halben Wellenlänge entspricht und die dadurch als Resonator wirken. Diese Patches können gitterförmig (als Array) vor einer Metallfläche angeordnet werden, die als Reflektor dient. Weitere bauliche Verfeinerungen führen letztlich zu einer mehr oder weniger ausgeprägten Richtwirkung, die mit einem verbesserten Empfang in einer Richtung führt. Im Gegenzug ist der Empfang aus anderen Richtungen abgeschwächt. Anders gesagt: je stärker der Antennengewinn ("Verstärkung") einer Patchantenne in ihrer Hauptrichtung wird, desto mehr verengt sich der Empfangsbereich, und man muss immer genauer auf die Sendequelle (bei FPV also das Flugmodell mit dem Videosender) zielen, um den Empfang nicht zu verlieren.
Aus diesem Grund werden bei FPV oft Patchantennen und Antennentracking kombiniert. Dabei ist die Pathantenne mittels Servomotoren beweglich montiert. Das Flugmodell ermittelt mit GPS seine Position und sendet diese zusätzlich zum Videosignal an die Bodenstation, die die Patchantenne entsprechend der Flugmodell-Position so nachführt, dass das Modell immer im Empfangsbereich ist.
Die Verstärkung (der sog. Antennengewinn) einer Patchantenne wird in dBi angegeben, ausgehend von einer idealen Antenne mit 0 dBi und einer kugelförmigen Empfangscharakteristik. Ein Zuwachs um 3 dBi entspricht dem Effekt, den eine Verdoppelung der Sendeleistung hätte. Weit verbreitet für FPV sind Patchantennen mit 8 bis 11 dBi, was einen guten Kompromiss zwischen Antennengewinn (Verstärkung) und Empfangsgeometrie darstellt. Eine Vervierfachung der Verstärkung (also ein Zuwachs um 6 dBi) bewirkt theoretisch (!) eine Verdopplung der Reichweite.
Das folgende Bild zeigt eine Patchantenne von Fatshark/ImmersionRC mit zirkularer Polarisation (13dBi, RHCP), rechts daneben zum Vergleich eine Antenne mit runder Empfangscharakteristik (SPW, ebenfalls zirkular polarisiert).
