微型无人机控制信号常用频段有哪些？

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微型无人机的控制信号主要工作在 4GHz 和 8GHz 这两个频段，但它们的功能分工和原理完全不同。

（图片来源网络，侵删）

下面我将详细解释这两个频段,以及其他相关技术。

核心频段：2.4GHz (控制与图传的主力)

4GHz 是目前绝大多数消费级和微型无人机控制信号和数据传输（图传）的核心频段，它之所以如此普及，主要有以下几个原因：

由于2.4GHz频段非常拥挤（Wi-Fi、蓝牙、微波炉等都使用这个频段），如果无人机只固定在一个频率上通信，很容易受到干扰导致失控，无人机采用了一种名为 FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum) 的技术来解决这个问题。

工作原理：无人机的遥控器和飞机会在2.4GHz的众多子信道（通常有几十个）之间，以极快的速度（每秒上千次）进行随机跳跃。
优势：
1. 抗干扰：即使某个信道被干扰，下一次跳频就会切换到干净的信道，通信不会中断，就像在嘈杂的房间里，你和朋友不断换话题来避开噪音。
2. 安全性：由于跳频序列是预先设定且加密的，外人很难猜到下一个频率，防止了信号被截获或恶意干扰。
3. 多设备共存：多架无人机可以在同一个区域飞行，因为它们的跳频序列不同，不会互相干扰。

常见的2.4GHz协议：DJI的Lightbridge、OcuSync（部分模式）、OpenLRS、ExpressLRS等，都基于2.4GHz技术，但各自有不同的性能表现。

（图片来源网络，侵删）

8GHz 频段在无人机中主要用于高清图像传输，而不是主要的控制信号。

优势：
- 信道更宽，带宽更大：5.8GHz频段提供了比2.4GHz更宽的信道，这意味着它可以传输更高码率的数据，从而支持更高清（如1080p, 4K）的视频流和更低的延迟。
- 干扰相对较少：虽然5.8GHz也有Wi-Fi等设备使用，但相比于极度拥挤的2.4GHz，其干扰源相对较少。
劣势：
- 穿透性差：5.8GHz的波长更短（约5cm），信号在穿透障碍物时衰减非常严重，几乎无法穿透墙壁。
- 传输距离短：在开阔地带，5.8GHz的传输距离通常不如2.4GHz远。

8GHz的图传技术主要分为两类：

（图片来源网络，侵删）

数字图传：
- 代表：DJI的OcuSync 2.0/3.0、DJI FPV Air Unit。
- 原理：将高清视频信号数字化后进行编码和传输，类似于用Wi-Fi传视频。
- 优势：画质清晰、稳定，支持自动切换信道抗干扰，可以叠加控制信号和遥测数据，实现“数传一体化”。
- 劣势：技术复杂，成本高，在强信号衰减下可能出现马赛克或卡顿。
模拟图传：
- 原理：将视频信号直接调制成无线电波进行传输，未经数字化处理。
- 优势：延迟极低（几十毫秒），在信号微弱时，画面会先出现雪花噪点，但不会立即中断，给飞行员更多反应时间，技术简单，成本低。
- 劣势：画质相对较差（通常为720p或更低），容易受到同频道的干扰（如其他FPV玩家的信号）。
- 工作方式：通常使用频率偏置来避免干扰，将2.4GHz的控制信号和5.8GHz的图传信号错开一定频率，防止相互干扰，常见的有Raceband、BandE、Fatshark等频点表。

现代无人机通常采用双频分离的设计：

频段	主要功能	关键技术	优势	劣势
4 GHz	控制信号、遥测数据、部分图传	跳频扩频	抗干扰能力强、穿透性好、距离远	带宽有限，高清图传压力大
8 GHz	高清图像传输	数字/模拟图传	带宽大、支持高清低延迟视频	穿透性差、距离短、易受同频干扰

一个典型的通信流程是： 你通过遥控器发出指令（如“上升”），这个指令通过 4GHz 的 FHSS 信号发送给无人机，无人机接收到指令后，同时将摄像头拍摄的画面，通过 8GHz 的数字或模拟图传信号发送回你的遥控器屏幕或FPV眼镜，两者协同工作，实现对无人机的精确控制。

除了2.4GHz和5.8GHz，一些特殊场景的无人机还会使用其他频段：

900MHz / 1.2GHz / 1.3GHz：
- 用途：主要用于长距离图传，常见于竞速无人机或航拍无人机的扩展应用。
- 优势：波长更长，绕射和穿透能力极强，非常适合穿越树林或进行超视距飞行。
- 劣势：带宽小，画质差；天线尺寸大；在很多国家需要无线电执照。
Sub-1GHz (Sub-GHz, 如868MHz / 915MHz)：
- 用途：主要用于低速率、超远距离的控制和遥测，例如农业植保无人机、物流无人机等。
- 优势：距离极远（可达数公里甚至十几公里），穿透能力强，功耗低。
- 劣势：速率极低，无法传输视频，只能传输简单的指令和传感器数据（如电量、GPS坐标）。