Thema Funkverbindung
Talking about radio-control

Seit jeher gibt es viel Diskussion um den Einfluß von Wind und Wetter sowie von Bodenbeschaffenheit, örtlichen Gegebenheiten (z.B. Metallzäune) auf die Funkverbindung zwischen Sender und ferngelenktem Modell. Um Antworten sind die wenigsten verlegen – ob allerdings viel dahintersteckt, oder ob es sich um moderne Märchen handelt, die sich wie so oft hartnäckig halten, ist eine ganz andere Frage. Grund genug für uns, ein paar der brennendsten Fragen an Dieter Perkuhn, Fachreferent für Funk im DMFV, zu richten.

There has always been much discussion about the influence of weather, terrain and other things like metal fences on the radio link between transmitter and radio-controlled model. If asked almost anyone will give a competent answer – but whether there's much behind it or whether it is more of an "urban legend" is a different matter. We have asked Dieter Perkuhn, expert consultant for radio-control issues of the German Model Pilot Association (DMFV), to help clarify some points.

1)	HeliGraphix:	Hat das Wetter einen signifikanten Einfluß auf die Senderreichweite bzw. was wird davon am ehesten beeinflußt (z.B. HF-Modul, Quarz, etc.)?
		Does the weather have a significant influence on the range of a transmitter, and which components are influenced the most (e.g. HF-module, crystal, etc.)?
	Dieter Perkuhn:	Das Wetter beeinflußt in geringem Maß die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen im Raum. Technische Komponenten wie HF-Modul, Quarz, Elektronik werden vom Wetter nicht beeinflußt, es sei denn, Feuchtigkeit wie zum Beispiel Regen kommt in direkten Kontakt mit diesen Komponenten. Tendenziell ist die Streckendämpfung zwar höher bei feuchtem Boden und hoher Luftfeuchtigkeit, dennoch hat das Wetter keinen signifikanten Einfluß auf die Reichweite.
		The weather has little influence on the propagation of radiowaves in space. Technical components like HF-module, crystal and electronics are not influenced by the weather unless they come into direct contact with humidity (e.g. rain). It is correct that the path attenuation is slightly higher over wet ground and in humid air; this doesn't alter the fact, though, that the weather has no significant influence on the transmitter range.
2)	HeliGraphix:	Ist die Senderreichweite am Boden geringer als in der Luft (d.h. kann bei größerer Höhe eine größere Distanz geflogen werden)?
		Is the transmitter range lower on the ground than in the air (i.e. the model can fly farther away in greater height)?
	Dieter Perkuhn:	Die Bodenreichweite ist deutlich geringer als die Freiraumreichweite. Das liegt daran, daß die Streckendämpfung in Bodennähe erheblich höher ist als die Dämpfung im freien Raum.
		The range on the ground is by far lower than in free space. The reason for this is that the path attenuation near the ground is much higher than the free-space attenuation.
3)	HeliGraphix:	Gibt es Komponenten im Sender, die altern (z.B. HF-Modul, Kreuzknüppelaggregate)?
		Are there components in transmitters that can age (e.g. HF-module, stick potentiometers)?
	Dieter Perkuhn:	Man kann nicht generell sagen, daß das HF-Modul im Sender altert und dadurch seine Eigenschaften verändert. Die aktiven Bauteile, hier sind es insbesondere die HF-Transistoren, werden nur gering belastet. Einzig der Endtransistor wird im Betrieb warm, besonders bei abgeschraubter Antenne. Das hält er aber ohne Probleme auch langfristig aus. Die verstellbaren Spulenkerne sind durch Wachs am Verdrehen gesichert. Natürlich sind Umstände denkbar, die zu einer Veränderung der Eigenschaften des HF-Modules führen können, zum Beispiel die Kontaminierung mit Kraftstoff oder Wasser. Auch außergewöhnliche mechanische Beanspruchungen können Ursache für Defekte sein, zum Beispiel ungeschicktes Einsetzen des Quarzes oder des HF-Modules in den Sender. Es hat auch schon Fälle gegeben, wo die Steckkontakte des Quarzes oder die Steckkontakte des HF-Modules korrodiert waren und dadurch Schwierigkeiten auftraten. Aber bei gut behandeltem Sender ist auch nach vielen Jahren nicht zu befürchten, daß sich die Eigenschaften des HF-Modules ändern. Die Knüppelaggregate unterliegen als mechanische Bauteile einem Verschleiß, der abhängig ist von der Intensität und Dauer der Nutzung. Insbesondere die Potentiometer können verschleißen oder im Laufe der Zeit korrodieren. Korrosion kann auch bei geringer oder keiner Betätigung auftreten. Leider sind die Potentiometer in den Knüppelaggregaten keine besonders hochwertigen Bauteile, es sind Standardbauteile.
		Generally the HF-module of the transmitter does not age and change its properties. The active components, especially the HF-transistors, are just slightly loaded. Only the last transistor gets warm during operation, particularly if the aerial is not screwed on; but that's no problem even on the long run. Wax keeps the little set screws of the coil cores from turning. Of course there are circumstances like contamination of the transmitter with fuel or water that can lead to a change of the properties of the HF-module. Also, mechanical stress can cause defects, e.g. when the HF-module or the crystal are not inserted properly. There have been cases where corroded contacts of the crystal or module had lead to problems. But if treated well the properties of the HF-module won't change even after many years of operation. The stick potentiometers are mechanical components and subject to wear and tear depending on how long and how much they have been used. Especially the potentiometers can wear out or corrode in time. Corrosion can also occur if the transmitter is not or not much used. The potentiometers commonly used are not of a very high quality, they are just standard parts.
4)	HeliGraphix:	Haben ältere HF-Module eine geringere Leistung und damit Reichweite als neuere?
		Do older HF-modules have a lower power output and thus have a lower range than newer ones?
	Dieter Perkuhn:	Ältere HF-Module haben keine geringere Reichweite als neuere HF-Module. Die Reichweite der Fernsteueranlage hängt übrigens nur wenig von der Leistung des HF-Modules ab, weil der Zusammenhang zwischen Sendeleistung und Reichweite quadratisch ist. So führt eine Vervierfachung der Sendeleistung nur zu einer Verdoppelung der Reichweite. Wenn also zwei HF-Module sich in der Leistung um 10% unterscheiden, wird man diesen Unterschied in der Reichweite fast gar nicht bemerken.
		Older HF-modules don't have a lower range compared to newer ones. Since the relation between transmission power and transmission range is of quadratic nature the power of the HF-module is not that important. A four times higher transmission power means the radio range will only double. So a difference in the output power of 10% will make almost no difference in the range.
5)	HeliGraphix:	Können Empfänger altern?
		Can receivers age?
	Dieter Perkuhn:	Sinngemäß gilt hier dasselbe wie für die HF-Module. Allerdings kann die mechanische Beanspruchung durch Motorvibrationen erheblich sein, wenn der Empfänger nicht schwingungsisoliert im Modell eingebaut wird. Hierdurch können sehr wohl Schäden wie defekte Lötstellen, defekte Quarze und Defekte an den keramischen ZF-Filtern entstehen.
		It's quite the same as with the HF-modules. However, mechanical stress caused by e.g. engine vibrations can lead to damage like faulty solder connections, broken crystals or ceramic filters. So one should always make sure the receiver is wrapped well in foam rubber.
6)	HeliGraphix:	Welchen Einfluß haben Gelände und Metallzäune auf die Senderreichweite?
		What is the influence of terrain and metal fences on the transmitter range?
	Dieter Perkuhn:	Das Gelände hat einen sehr wesentlichen Einfluß auf die sogenannte Bodenreichweite. Bewuchs und Feuchtigkeit können in Abhängigkeit von der Jahreszeit die Bodenreichweite deutlich beeinflussen. Ein Metallzaun hat entgegen oft geäußerter Meinungen keinen Einfluß auf die Reichweite, besonders nicht auf die Freiraumreichweite. Er hat keine abschirmende Wirkung. Lediglich in der Nähe des Zaunes erfolgt eine Konzentration der elektrischen Feldlinien. Die hierdurch bedingte Verdünnung der Feldliniendichte in größerer Entfernung hat so gut wie keinen Einfluß auf die Reichweite. Diese sehr geringe Beeinflussung wirkt sich ohnehin nur auf die Bodenreichweite aus.
		The terrain has got a major influence on the radio range on the ground. Vegetation and humidity can have a considerable influence depending on the time of year. Metal fences do not have any noticeable influence on the radio range, especially not on the range in free space, even though that's what many people believe. They have no screening effect. It is correct that near the fence the field density is somewhat higher which in turn leads to a reduction of the field density in some greater distance. If at all this has very little effect on the range near the ground, but no effect on the range in free space.
7)	HeliGraphix:	Was ist bei gewundener Antennenverlegung die effektiv für den Empfang zur Verfügung stehende Antennenlänge?
		What is the effective length of an aerial if laid in a curved way?
	Dieter Perkuhn:	Zur Verlegung der Empfängerantenne ist zu sagen, daß nur der Teil der Antenne wirksam ist, welcher der Projektion des kompletten Antennengebildes auf die zur Senderantenne parallele Ebene entspricht. So ist also beispielsweise nur die Hälfte der verfügbaren Antennenlänge wirksam, wenn vorlaufender und rücklaufender Teil des Antennendrahtes parallel zur Senderantenne verlaufen. Wenn man aus Platz- und Unterbringungsgründen die Antenne abknickend verlegen muß, ist es sinnvoll, die beiden Hälften ungefähr in einem rechten Winkel zueinander zu verlegen. Dann hat immer ein Teil der Antenne eine einigermaßen günstige Position zur Senderantenne.
		Looking at the entire aerial in a radio-controlled model and projecting it to a plane parallel to the transmitter aerial gives its effective length. This means that if parts of an aerial are parallel (e.g. if it first runs to the front and then back to the end of the model), the effective length is shorter than the antenna wire itself. Naturally the reception always depends on the position relative to the transmitter aerial, too. If the antenna wire of the receiver is too long and has to be laid in a curved way, then it is best to lay it in a 90° angle. This ensures that at least one part of the aerial has a comparatively good position relative to the transmitter antenna.
8)	HeliGraphix:	Wie können Störungen in Form von Servozucken bei PCM-Übertragung entstehen?
		What can be the reason for servo glitch when using PCM transmission mode?
	Dieter Perkuhn:	Störungen wie Servozucken können bei PCM-Übertragung nicht funktechnisch bedingt sein; bei diesem Übertragungsmodus erkennt der Empfänger unvollständige Signale und gibt das letzte gültige Signal an die Servos weiter, so daß das von der PPM-Übertragung bekannte Servozittern nicht auftritt. Ein Servozucken bei PCM-Übertragung muß also entweder schon im Sender produziert und dann übertragen werden, oder es entsteht durch Vibrationen im Empfänger oder den Servos. Es ist sinnvoll, ggf. sorgfältig alle Servos sowie den Empfänger im Modell auf Vibrationsschäden oder Vibrationsanfälligkeit zu prüfen. Dazu können bei eingeschalteter Anlage Empfänger und Servos mit einem Schraubenziehergriff oder ähnlichem abgeklopft und dabei beobachtet werden, ob die Servos zucken. Möglich ist auch ein Defekt am Knüppelpoti des Senders (auch Kabelbruch), wobei nicht zwangsläufig dasjenige Poti die Ursache sein muß, welches für den Kanal mit zuckendem Servo zuständig ist! Ruckeln also beispielsweise die Taumelscheibenservos, so sind nicht unbedingt die Potis des Taumelscheibenknüppels Schuld. Bei modernen Anlagen mit Mikroprozessoren kann jedes Poti Ärger machen, auch diejenigen für die Trimmungen! Das hängt mit der Art der Signalverarbeitung im Prozessor zusammen.
		When using PCM transmission mode servo glitch like known from PPM transmission cannot be caused by the radio link itself since the receiver is able to tell whether the received signal is correct or not. If it is incorrect, it will send the last valid signal to the servos until it receives a correct signal again. Therefore any servo glitch observed must either have been produced already in the transmitter and been sent to the model or it is caused by vibrations affecting the receiver or the servos themselves. If you are experiencing such problems it makes sense to have a close look at the complete onboard electronics. Turn on both transmitter and model and use the handle of a screwdriver to carefully tap at the components and see if this has any effect on the servos. As for the transmitter a defective potentiometer (or a broken wire) can be the reason for servo glitch. It is important to know that it isn't necessarily the potentiometer controlling e.g. the aileron function that is faulty if the aileron servo behaves a little erratic! It can be any potentiometer in the transmitter, including those for trimming the model! The reason for this is the way the data is processed by the micro processor used in modern computer transmitters.

Wir danken Dieter Perkuhn recht herzlich für die fachkundige Auskunft und die Erlaubnis, den Text auf diesen Webseiten wiederzugeben.

We would like to thank Dieter Perkuhn for the competent information and the permission to publish the text on these websites.