Zirkular polarisierte (CP-) Antennen

Sowohl Stab- (Omni-) als auch Patchantennen sind linear polarisiert (LP). Vereinfacht gesagt schwingen die Funkwellen dabei in einer bestimmten Ebene, und Empfang bzw. Reichweite sind nur dann optimal, wenn Sende- und Empfangsantenne korrekt (parallel) zueinender ausgerichtet sind. Gerade bei FPV liegt hier ein Problem: solange das Flugzeug horizontal liegt und die Omniantenne des Senders senkrecht, ist alles gut. Bei jeder Kurve oder Querruder-/Höhenruderaktivität kippt aber das Flugzeug und damit auch die Sendeantenne, die Ebenen passen nicht mehr zueinander, und dadurch verschlechtert sich der Empfang deutlich bis hin zum kurzzeitigen Bildausfall, obwohl man eigentlich noch innerhalb der sicheren Funkreichweite fliegt.

Seit einiger Zeit werden hierzulande Antennen mit zirkularer Polarisierung (CP) populärer, bei denen die Ausrichtung von Sende- und Empfangsantenne nicht mehr so entscheidend ist (wenn auch nicht völlig egal). Eine CP-Antenne ist auch viel unempfindlicher gegen das sog. "multipathing", bei dem es zu Störungen von Funksignalen kommt, die durch Reflexion verschiedene Wege nehmen und sich beim Empfänger überlagern. Während LP-Antennen seit langer Zeit kommerziell erhältlich sind, kamen CP-Antennen erst in letzter Zeit aus der Bastler-Ecke heraus. Es gibt verschiedene Bauformen mit teilweise ungewöhnlicher Form, erwähnenswert v. a. "skew planar wheel" (SPW) und "cloverleaf", die beide an Kleeblätter mit vier bzw. drei "Blättern" erinnern. Diese Antennenformen haben eine Torus- oder Doughnut-förmige Sende- und Empfangscharakteristik, also ein "Loch" in Achsenrichtung; dieser Bereich wird auch als "top null" bezeichnet, da man direkt über bzw. unter der Antenne (fast) keinen Empfang hat.

Unterschieden wird bei zirkular polarisierten Antennen nach der Polarisationsrichtung, die muss bei Sende- und Empfangsantenne gleich sein (entweder RHCP = right hand circular polarized oder LHCP = left hand circular polarized). Man sollte niemals zirkular und linear polarisierte Antennen zusammen betreiben (also z. B. SPW- und Stabantenne), denn das führt zu einem Verlust von 3 dBi, was einer Halbierung des sog. Antennengewinns entspricht (das ist gleichbedeutend mit einer Halbierung der Sendeleistung).

Eine Richtantenne am Empfänger erhöht die Reichweite und verengt dabei den Empfangsbereich, deshalb ist ab einem gewissen Antennengewinn ("Verstärkung") der Einsatz eines Antennentrackers sinnvoll. Das Gegenstück zu den LP-Patchantennen sind im CP-Bereich die Helix-Antennen. Im Prinzip ist das eine Spirale mit etwa 16mm Durchmesser (bei 5,8 GHz) und einem Reflektor. Die Zahl der Windungen bestimmt die Verstärkung und die Richtwirkung. Einige Beispiele:

Das folgenden Bild zeigt eine Cloverleaf-Antenne auf der Tragfläche:

Hier die typische Kombination zirkular polarisierter Antennen auf der Empfangsseite: eine SPW (skew planar wheel) und eine Helix-Antenne mit 5 Windungen auf dem Diversity-Empfänger (DUO 5800 V.2):

Mit dieser Variante ist das Videosignal sehr stabil und praktisch unempfindlich gegen Lageänderungen des Flugzeugs, folgendes Bild zeigt exemplarisch das Live-Videobild am Empfänger:

Seit einiger Zeit sind auch industriell hergestellte zirkular polarisierte Antennen verschiedener Anbieter erhältlich. Die folgenden Bilder zeigen Antennen von Fatshark / ImmersionRC, deren Kabel in beliebige Position gebogen werden können und bei denen die Antennen geschützt in einer Kunststoffkapsel sitzen: