淺談ELRS 3.x中的True Diversity、DVDA和Gemini模式
ExpressLRS在3.0固件中正式引入了真分集接收機(True diversity)功能,即接收機中使用了兩個射頻芯片、兩根天線,每根天線都可獨立接收信號。
而最新的3.2固件中,在雙天線接收機的基礎上,又引入了一個新的工作模式:Gemini,直譯為雙子座模式。

那么True diversity和Gemini模式在使用上有什么區(qū)別,又會給玩家的飛行體驗帶來多大的提升呢?要解答這個問題,得先從高頻頭和接收機的不同工作模式說起。


單發(fā)射單接收模式
這是最傳統(tǒng)、使用最多的一種工作模式,ELRS接收機使用一根天線來接收信號,可滿足絕大多數(shù)的使用場景。
不過盡管ELRS系統(tǒng)的性能非常出眾,但單接收模式依舊存在著無法解決的短板:一般使用的偶極子天線,兩端是信號接收性能最弱的區(qū)域,可以理解為一個信號盲區(qū)。

而穿越機在空中飛行時信號盲區(qū)的指向方位會隨著姿態(tài)不斷變化,當盲區(qū)正好掃過玩家的位置時,則很容易導致信號驟降甚至失控的情況。最直觀的感受便是飛機轉(zhuǎn)彎時會觀察到RSSI或LQ值突然下降。
為了解決接收信號盲區(qū)問題,便有了后面的幾種工作模式。

天線切換分集接收模式
它使用兩根天線來接收信號,通過天線的合理布局,可有效降低接收信號的盲區(qū),優(yōu)化單天線接收的缺點,增加飛行的安全性。

但是這種模式的原理是通過功放芯片將信號一分為二,并在固定的時間間隔里來回切換兩根天線進行工作。
即在某一時刻下,只有一根天線在接收信號,本質(zhì)上還是屬于單接收模式。
若在飛行過程中正好切換到了處于信號盲區(qū)的天線上,或者在其中一根天線損壞的情況下,也會導致接收性能驟降。
真分集接收模式
與天線切換分集不同的是,其主要特點是使用了兩顆射頻芯片來分別控制兩根天線。
兩根天線可以獨立、同時地工作,接收機會對比兩路天線接收到的信號質(zhì)量,然后采納其中一路最好信號。

這種模式的好處是兩根天線都在同時工作且互不干擾,其中一根天線處于信號盲區(qū)或者損壞也不會影響整體的接收性能,可以說是完美解決了單接收和天線分集接收模式的痛點。
因為真分集接收模式需要使用到兩顆射頻芯片,所以價格方面也會更貴。
ELRS在3.0固件開始正式加入了真分集模式,目前市面上已經(jīng)有百達、Happymodel等廠家推出了自家的真分集接收機,相信后續(xù)會有越來越多的真分集接收機推出市場,價格也會降低。

DVDA模式
考慮到某些極端情況下,假如高頻頭在某個時刻發(fā)送的數(shù)據(jù)包被干擾破壞了,那么無論單天線或者雙天線分集接收機,都無法有效接收到這個數(shù)據(jù)包。
為了解決這個問題,ELRS3.0還在FLRC模式1000Hz的基礎上引入了Déjà Vu Diversity Aid (DVDA)模式(它就叫做逮蝦戶)。

DVDA模式有D500和D250兩個選項,原理是將相同數(shù)據(jù)包發(fā)送2次或4次,增加了冗余性,防止單個數(shù)據(jù)包被破壞后的丟包問題,使得鏈路更穩(wěn)定。

不過DVDA模式雖然更穩(wěn)定,但卻是以降低刷新率為代價實現(xiàn)的, 要知道ELRS重要特點便是高刷新率,顯然開發(fā)者并不滿足于此,所以截至目前為止ELRS為保證鏈路穩(wěn)定性的最強終極方案出現(xiàn)了,那便是Gemini模式。
Gemini雙子座模式
前不久ELRS 3.2固件中加入了Gemini模式,更新固件后進入真分集接收機的腳本,會發(fā)現(xiàn)多了一個RX?Mode選項來切換diversity和Gemini模式。

Gemini模式是建立在真分集接收機的硬件基礎上,而且高頻頭也必須是雙射頻的分集發(fā)射,是的,高頻頭也要雙發(fā)射才能正常使用Gemini模式。
當啟動Gemini模式時,高頻頭的兩根天線會被設置為相差至少40MHz的頻率,同時發(fā)送兩個相同的數(shù)據(jù)包,接收端同理,在與高頻頭相匹配的兩個頻率上分別接收相同的數(shù)據(jù)包。
使用Gemini模式,意味著你可以在不同頻率、不同天線上同時接收到相同的數(shù)據(jù)包。在一些無線電環(huán)境比較復雜的地方也可以穩(wěn)定飛行。
即使數(shù)據(jù)包在該頻率上被破壞了,或者因為天線接收盲區(qū)而丟包,也可以最大程度保證在另外一個頻率上穩(wěn)定接收數(shù)據(jù)包,并且還能夠使用最高1000Hz的高刷新率。

在開發(fā)者Jye Smith的測試視頻中顯示,在1000Hz刷新率上,真分集接收機工作時LQ值在90-100間跳動,而切換到Gemini模式后LQ值穩(wěn)定在了99-100上,可以說ELRS為了保證鏈路穩(wěn)定性無所不用其極。

只是目前還沒有廠家去推出雙發(fā)射的商品高頻頭,不過雙發(fā)射高頻頭的原理圖開發(fā)者已經(jīng)公開了。
玩家可以自己去DIY出來,甚至還可以拿現(xiàn)有的真分集接收機當高頻頭使用,喜歡折騰的玩家可以去試試。


