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標題: 認識 RC 2.4G系統 [打印本頁]

作者: ozone 時間: 2012-7-11 21:35
標題: 認識 RC 2.4G系統
來自Dabinn的筆記

認識RC 2.4G系統
[什麼是2.4G]
2.4GHz是ISM(Industrial Scientific Medical)頻段的一種，主要是開放給工業，科學、醫學使用的RF頻段。雖然各國對ISM頻段定義不儘相同，但2.4GHz這個頻段倒是共通的，所以可以看到非常多的產品，像是Wi-Fi、藍芽、家用無線電話都在使用，甚至連微波爐都可能會在這個頻段內。 (註：微波是指波長1m~1mm的波，換算成頻率為0.3GHz~300GHz，2.4GHz正是在微波的頻率範圍內)

[2.4G的優點]
在RC界2.4G系統之所以會流行，主要是因為他和傳統RC遙控器比起來，信號穩定不易收干擾；而且自動跳頻不需要更換頻率晶體(就是Crystal Oscillators，石英振盪器)，不怕跟別人頻率衝突；另外頻率高，波長短天線就短，這些對RC的使用來講都是很大的好處。

[2.4G的原理]
為什麼2.4G系統可以有這些好處？
傳統RC遙控器調變方式為AM/FM，使用27/40/72MHz等頻段，在這些頻段上面因為頻帶很窄，例如27MHz頻段是指27.00~27.99MHz的頻率範圍, 只有1MHz的頻寬，上面又必需依頻率分割許多的頻道，頻率範圍更小。這種窄頻的傳輸方式，不管是用AM(調幅)或是FM(調頻)的調變方式，都容易受到同頻、或相近頻率的雜訊干擾(類似廣播電台的蓋台現象)，一般只能靠加大發射功率來解決干擾的問題。
2.4G頻帶很寬，2.4GHz~2.5GHz足足有100MHz的頻寬，大部份會使用展頻(Spread Spectrum, SS)的調變方式。所謂的展頻就是把訊號分散丟在不同的頻率上傳輸，也就不易受到特定頻率的雜訊干擾，用很小的發射功率就可以得到穩定的傳輸品質。所以我們會看到現在2.4G遙控器電池的電壓都比傳統遙控器小的多，而且又非常的省電，但實際使用起來卻非常穩定。

[DSSS 和 FHSS]
查看各廠的遙控器可能經常會看到這兩個名詞，DSSS和FHSS，他們代表著兩種常見的展頻技術。
* DSSS
Direct-sequence spread spectrum，直接序列展頻。DSSS的原理是把資料放在不同的頻率的載波下同時送出，波型有個特徵就是頻道的中央頻率功率較高，離中央頻率越遠功率越低。DSSS的優點是每個頻道佔用的頻寬越大，資料傳輸就越穩定 (但同時可用的頻道就越少)。以Wi-Fi(802.11b)為例，每個頻道頻寬為22MHz(每個載波為1MHz，同時送出22組訊號)，頻道的中心頻率間隔只有5MHz，。全部的11個頻道都可以使用，但只有3個頻道(ch1、ch6、ch11)在同時使用時訊號能真正不重疊，從例子就可以看出頻道的頻寬和數量之間的關係。早期的Wi-Fi(802.11/b)、行動電話的CDMA系統用的就是DSSS技術。
* FHSS
Frequency-hopping spread spectrum，跳頻展頻。FHSS的原理是快速的在許多不同的頻率上跳躍，同樣可以避開某特定頻率的雜訊。典型的例子就是把2.4GHz以每1MHz的頻寬割成75組(或以上)的頻率。因為他每次只用單一頻率的載波傳送，所以一般來講用的功率會比DSSS高些(但仍遠比傳統窄頻來低)，波型的特徵則是可以看到非常多組固定頻率間格、同樣功率大小的訊號。FHSS比較沒有頻道的問題，但缺點則是他每次的傳輸相對來講仍是窄頻，若受到干擾就必需要花一些時間切換頻率重新發送資料。早期的Wi-Fi(802.11)、藍芽、行動電話的GSM系統用的就是FHSS技術。

在RC的世界裏面，不管是DSSS或FHSS講的都只是展頻調變的原理，並沒有實際的規範或定義，實作的方式還是要看廠商的設計，自然就造成產品間無法相容的現象。同樣的，在這種情況下也很難講一定是DSSS或FHSS比較好，都還是要看設計而定。不過來原理來看的話，FHSS可能因為頻率跳躍的特性，比較容易處理多人同時使用的問題，較常出現在中、低階產品上。而DSSS可能穩定性會比較好，會用到需要最高反應速度的高階產品上，需配合自動切換頻道的設計來避免衝突。

[2.4G的問題]
以前只有AM/FM遙控器的時代，雖然每家廠商在自己的高階遙控器都會作一些特殊的通訊方式借以改善接收穩定度、加快反應時間，但基本上只要頻段/調變方式相同，不同的遙控器即使是不同廠商之間，大致上都還是可以相容的。

大概在2005年左右開始流行Spektrum的DSM系統。他是作成發射模組型式，提供給可更換發射模組的高階遙控器使用(例如Futaba 3PK、Sanwa M8、KO EX-10 Helios)，當時因為各大廠的高階遙控器都可以使用Spektrum的發射模組，用的都是一樣的接收機，並不會讓人特別覺得有什麼問題。但是到了2007年左右各家遙控器廠商開始推出自己的2.4G系統之後問題開始浮現，遙控器的廠商各自為政，各家系統無法共通，甚至出現連自家產品都無法相容的情況。

= 各廠商的2.4G系統 =
為避免太過複雜，我就只寫車用槍控的情況。

[Spektrum]
在RC市場最早流行的2.4G的廠商。
第一代產品為DSM，過沒多久就出了DSM Pro，都是高階遙控器發射模組的型式。
後來有推出自家的2.4G遙控器，像Specturm DX3E(DSM2系統)。因覺得賣相普普，後來我就不是特別關心Spektrum的產品了。

[低價產品]
大陸的2.4G產品，像是Flysky FS-GT3B，大型液晶螢幕，附接收機，才賣1500不到！什麼功能都給你，用起來也沒什麼問題，就是質感差了點而已。以這種價錢來講傳統AM27真的可以拿去丟了！
( 在國外，FlySky 2.4G的接收機的價錢是Sanwa/Futabu之流的 1/10，買一顆Sanwa/Futabu接收機可以買FlySky 10顆 )

[KO Propo]
KO我很不熟，我只知道MINI-Z的機板是KO作的，如果其它廠牌的遙控器想要拿來遙控2.4G的Mini-Z，唯一的方法是想辦法把KO的2.4G發射模組RF-901SM轉接或改造裝到自己的遙控器上。
另外當時KO高階槍控給一般車用的2.4G發射模組是RF-901S，並非MINI-Z用的RF-901SM，兩者完全不相容。

[Futuba]
Futaba的系統還算容易懂，分為：
* FASSTest : 高階，目前只有一隻飛行用遙控器(18MZ)用這規格。詳細資料不明。
* FASST : 高階，據我的理解FASST應該是使用DSSS調變加上自動頻道切換的設計。4PK Super、4PK、3PK甚至3PM-X都是這規格。FASST的遙控器/接收機都能混用。但高階FASST遙控器(例如4PKS)無法切換模式來使用較低階的S-FHSS/FHSS接收機，是較可惜的地方(這樣一些不是那麼要求性能的車，就沒法用低價接收機了)
* S-FHSS : 中階，High Speed FHSS，FHSS的改良版，提升反應速度。S-FHSS的遙控器(如4PL)和能向下相容於FHSS的接收機；S-FHSS接收機(如R203GF)也能向下相容於FHSS的遙控器(如3PL)，非常優秀的設計。
* FHSS : 中階，入門2.4G系統。

[Sanwa]
雖然我用的是Sanwa的遙控器，不過老實說他在2.4G方面真是一團亂。
- 初期
* DSSS : 高階用。M8/M11的2.4G TM-221DS發射模組，使用DSSS方式，只能搭配RX-441DS接收機使用，無法相容於自家的FHSS。
* FHSS : 中階用。MX-3改版為"MX-3 2.4G"，搭配RX-351FS接收機(FHSS)使用。

- 中期1
* DSSS2(DS2) :
高階M11改推出新的2.4G TM222-DS發射模組，使用DSSS2方式，只能搭配RX-442DS接收機使用，似乎無法相容原有的DSSS1 (官方網站已經找不到DSSS1的相關訊息)。
中階的MX-3有一個叫MX-3G的改版，以及低階有BLAZER-G，都可對應DSSS2。
* FHSS2(FH2) :
MX-3改版為MX-3FG，搭配RX-442FS接收機(FHSS2)使用。另外M11也推出FH2的發射模組TM-222FS。
FH2系統似乎無法與原有的FH1共用。

- 中期2
* FHSS3(FH3(F)):
M11改版為M11X，內建2.4G，無法更換發射模組。搭配RX-451/451R(FHSS3, 4ch)接收機出貨，"向下"相容於FH2/DSSS2。
MX-3改版為MX-3X，和M11X一樣可同時對應FH3/FH2/DS2，搭配RX-451(FHSS3, 4ch)接收機出貨。
到這邊很明顯Sanwa想要放棄原本視為高階的DSSS，要改推FHSS了。
FHSS3的系統官方說相容於FHSS2的接收機，但FHSS1似乎不支援。
FHSS3還有分FH3和FH3F這兩種，對不起我實在不知那是什麼。

- 目前
* FHSS4(FH4(F)T) :
中階MT-4，可搭配最新的RX461/462接收機(FH4T)，並向下相容FH3/FH2/DS2。圖型化液晶介面，再加上溫度、轉速遙測功能，售價不到M11X的2/3 (M11X甚至還不支援FHSS4！)，Sanwa的人腦袋是壞了嗎？
FHSS4也是分FH4T和FH4FT，依然不明白是什麼意思 :p
* DSSS2 :
中低階MX-V，比MT4還要新的槍控。小小的液晶螢幕，只支援3ch，售價也比MT-4低一級。於是就配給他DSSS2...。DSSS2反而變成中低階系統在用的了。

整理一下Sanwa 2.4G接收機的型號
DSSS : RX-441DS(4ch)
DSSS2 : RX-442DS(4ch), RX-371(3ch)
FHSS : RX-351FS
FHSS2 : RX-442FS
FHSS3 : RX-451(4ch, HSR), RX-451R(4ch,SSR), RX-381(3ch, SHR)
FHSS4 : RX-461(4ch, SSR), RX-462(4ch, SSR, 付電壓檢查端子)

註：
HSR : High Response模式對應。
SSR : Super Response模式對應。

[結論]
如果你在考慮Futaba和Sanwa的中高階2.4G槍控，我的建議是：
Futaba 4PK Super : 可以考慮，畢竟是最高階的FASST系統。
Futaba 4PL : 明顯只是S-FHSS系統，但相信我們一般人根本感覺不出差別。
Sanwa M11X : 舊圖型介面、前一代的遙控系統，比自家中階MT-4還弱，丟掉啦。
Sanwa MT-4 : 中階價格高階系統，但液晶螢幕不會發亮(可能是故意弱化，敢拆的話可以改就是了)

Futaba的優點是，他是在台灣製造，維修比較沒問題，所以在台灣相對的Sanwa就顯得冷門的多。
Sanwa則是接收機便宜，在台灣Sanwa的頂級接收機大概才2000元左右，Futaba的大概都要3000，有多台車的時候會省不少錢。但是如果你真的打算買Sanwa的系統，請記得記得一次把接收機買足。不然看看這篇光是為了整理Sanwa的規格就寫了一大堆，照他改規格的速度，以及搖擺不定的策略，萬一以後買不到接收機一定會想哭啊。還有以後想換新遙控器的時候，舊接收機可不見得能相容哦！

作者: Alotom 時間: 2012-7-11 21:50

ozone 發表於 2012-7-11 21:35

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來自Dabinn的筆記

認識RC 2.4G系統

多謝師兄分享，小弟獲益良多。

作者: longman0072 時間: 2012-7-11 22:38

有用的文章, 謝謝分享x 2, 長知識

作者: victor.rc 時間: 2012-7-11 22:46

Alotom 發表於 2012-7-11 21:50

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多謝師兄分享，小弟獲益良多。

Many thanks for information.

作者: fongfung0722 時間: 2012-7-11 23:02
多謝師兄分享

作者: smallwhite1234 時間: 2012-7-12 01:09
非常好的文章 !

作者: felita 時間: 2012-7-13 11:41
說明詳細,獲益良多,謝謝!

作者: tsfai 時間: 2012-7-13 14:07
Ching,
Thanks a lot for the information.
I have MX-V and now am planning to buy MT-4 for multiple cars. Which receivers(cheaper ones, I don't need telemetry function) can be used on MT-4 alternatively?

作者: momo 時間: 2012-7-13 14:43
thank alot

作者: scale_rc 時間: 2012-7-13 15:53
very useful

作者: civic9893 時間: 2012-7-14 21:06
超詳細多謝 C HING 又學到野了

作者: mkevin 時間: 2012-7-15 23:03
Good job

作者: 法修 時間: 2012-7-16 17:37
超詳細解說
Thx

作者: andriod 時間: 2012-7-16 17:42
Very detail, thanks

作者: dn 時間: 2012-7-16 18:05
咁Futaba 和 Sanwa 相比，边一個會好啲，有師兄話4pk其实反应过快…？

作者: previa11 時間: 2012-7-19 09:43
非常好的文章，獲益不少。

作者: zx300 時間: 2012-7-20 01:33
MT4 + R462

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