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segunda-feira, 24 de maio de 2010

Assunto Técnico - Futaba FASST vs JR Spektrum vs Airtronics FHSS vs XtremeLink

Sei que vou por a mão em ninho de vespas ao tratar deste assunto, mas alguém tem que falar por isso, lá vai...

Qual é a melhor tecnologia 2.4Ghz? Futaba, Spektrum, Airtronics ou Xtreme Link? Não vou citar os rádios Hitec Aurora no momento simplesmente por que ainda não tenho informações consistentes sobre os mesmos. Embora já saibamos que eles utilizam um tipo de FHSS. E também não vou falar dos módulos CORONA, que usam o método DSSS/DSM, só não sei como conseguiram licenciar...

Primeiro vamos expor as características de cada um, para depois explicá-las separadamente.
MarcaFutabaSpektrumAirtronicsXtremeLink
Modelos de rádioFutaba 7CSpektrum DX7Airtronics RDS8000Graupner MX-16
Tecnologia de TransmissãoFASSTDSM2FHSS/DSMJXPS
Canais7788
Faixa de trabalho2.4Ghz2.4Ghz2.4Ghz2.4Ghz
Quantidade de canais ocupados durante o uso512***2 (de 192)512***2x512***
Sistema de detecção de ruidos antes da transmissãoSimNãoSimSim
Sistema Anti-Burro*NãoSimNãoSim
Troca contínua de canaisSimNãoSimSim
Imunidade a Brown-outSimNãoSimSim
Tipo de memória de dados do receptorEEPROMFLASHEEPROMEEPROM
Tipo de memória de programa do receptorFLASHFLASHFLASHFLASH/ROM
Sistema de receptores adicionaisNãoSimNãoNão
Possibilidade de troca do Firmware do receptorsimnãonãosim
Sistema de antena duplaSimSim**SimNão
Programação do Fail-safe para cada canalSim, via RádioNão, via Bind PlugSim, via RádioSim, via Rádio
Processo de Ligação (Binding)Via botãoVia Bind PlugVia BotãoVia Botão
Quantidade de bits do sistema de identificação de modelos48bits32bits32bits****48Bits
Codificação de sinal analógico/digitalBINARY-PCM1024AD-PPMBINARY-PCM1024BINARY-PROPRIETARY
Resolução binária dos dados analógicos15-bit10-bit15-bit16-bit
Número de passos do servo3276810243276865536
Sistema de verificação de errosCRC
NENHUM
CHECKSUMSYN/ACK
Transmissão Bidirecional de dados/TelemetriaNãoNãoNãoSim
Velocidade de transmissão de dados256Kbps128Kbps256Kbps256Kbps
Chipset do TransmissorFUTABA FP9067 (4/6/7 canais) ou FP9072 (8/9/12/14) canais)ATMEL ATMEGA 668ATxmega 64a4 (FUTABA FP9067)Dallas DS89C420
Chipset do ReceptorFUTABA FP3208ATMEL ATMEGA328FUTABA FP3208Dallas DS89C420
Voltagem mínima de trabalho2.9v4.1v3.2v2.0v
Voltagem máxima de trabalho15v10v16v30v
Consumo de corrente150ma180ma160ma250ma

*Anti-burro - Sistema que evita seleção do modelo errado na memória do transmissor (ex. Spektrum Modelmatch)
** Através de satélites (multilink)
*** Os sistemas FAST, FHSS/DSMJ e XPS trocam continuamente de canal, sempre estão sendo usados no mínimo 2, mas a cada pacote transmitido ele troca para um canal que esteja mais limpo, num total de 512 canais utilizáveis. O sistema XPS utiliza sempre 4 canais, 2 para transmissão e 2 para recepção
**** Na verdade, os sistemas airtronics também usam 48bits de dados, porém os dois primeiros bytes são sempre formados pelos caracteres ASCII "A" e "T", liberando assim apenas 32bits para uso.

Agora vamos à explicação comparativa das características mais importantes.

1 - Quantidade de canais
Neste quesito, levou vantagem o rádios Airtronics e XtremeLink pelo fato dos mesmos possuirem 8 Canais, embora internamente o Airtronics RDS8000 seja praticamente igual ao Futaba 7C, eles utilizaram o 8º canal. Lembrando que isso não necessariamente define que um rádio seja melhor que outro, embora geralmente quanto mais canais, maior o número de mixagens disponíveis, e isso geralmente facilita muito a vida na hora de eliminar tendências indesejáveis dos aeromodelos.

2 - Faixa de trabalho
Todos os rádios comparados estão na mesma faixa de trabalho, evitando-se assim comparações injustas com os rádios de 72Mhz. A faixa de 2.4Ghz é utilizada por oferecer maior imunidade natural a interferências, explico, a maioria das interferências comuns (TV, Rádio, Radio Amador,  Motores elétricos escovados, Motores automotivos, Redes elétricas, raios e etc) ocorre na faixa que vai de 50Mhz até 1.2Ghz, qualquer transmissão feita acima desta faixa está naturalmente imune a estas interferências comuns. Porém, esta faixa de freqüência também apresenta algumas desvantagens, como por exemplo o efeito sombra, normalmente uma transmissão de rádio atravessa quase qualquer coisa (árvores, casas, carros, pessoas, animais, chuva e etc.), porém na faixa de 2.4Ghz (e similares), basta uma "coisa massiva" qualquer para bloquear o sinal. Até mesmo chuva ou uma parede de madeira pode atrapalhar ou até mesmo bloquear completamente o sinal. Portanto, evitem usar sistemas 2.4Ghz onde não se tenha visada direta com o avião. Também deve-se sempre levar em consideração a enorme quantidade de dispositivos operando na faixa de 2.4Ghz, como por exemplo, sistemas de transmissão de dados wireless (802.11B/G/N), telefones sem-fio, teclados e mouses sem fio, telefones celulares e etc., o que com certeza acaba congestionando o espectro nesta faixa.

3 -Tecnologia de transmissão
Futaba FASST (Futaba Avanced Spread Spectrum Technology) - Tecnologia de transmissão dos rádios Futaba, caracteriza-se pela utilização de transmissão de dados 100% digitais em troca contínua de canais, assim como identificação dos canais com nível de sinal ruim. Tem como vantagem a quase imunidade a interferências a grande quantidade de rádios transmitindo simultaneamente (192). A desvantagem fica por conta do delay em caso de perda de sinal, geralmente o sistema leva cerca de 1 segundo para detectar o sinal novamente. O Alcance médio fica em torno de 1.5 Milha. (2Km)

JR/Spektrum DSM2 - Tecnologia de transmissão dos rádios JR/Spektrum, caracteriza-se pela utilização de transmissão de dados em blocos (Cabeçalho+Sinal PPM digitalizado+Número Modelmatch) em dois canais aleatoreamente fixados no momento em que o rádio é ligado. O Número modelmatch faz uma sincronização entre a memória do modelo no rádio e o receptor no momento do processo de binding, evitando-se assim que se escolha o modelo errado na hora de voar. Tem como desvantagens a possibilidade de erro na transmissão (visto que não há checagem de erros de pacote), possibilidade de erro do número modelmatch devido a falhas na transmissão de dados (o que gera a famosa perda de binding que ocorre em alguns rádios Spektrum), a baixa resolução de movimento dos servos (1024, devido à digitalização do sinal PPM em 10 bits) e a baixa quantidade de canais disponíveis, o que limita o número máximo de rádios em uso.. (cerca de 80). O Alcance médio fica em torno de 1 Milha (1.6Km)

FHSS/DSMJ - Tecnologia de transmissão dos rádios Airtronics/JR DSMJ - Tem as mesmas características do sistema FASST da Futaba, porém os dois protocolos diferem em informações no cabeçalho de transmissão, o que impossibilita que um receptor Futaba funcione com um rádio Airtronics ou JR DSMJ. Porém o contrário acontece! Um receptor Airtronics funciona perfeitamente com o rádio Futaba FASST ou ainda com o JR DSMJ. A diferença é que no cabeçalho do Futaba os dois primeiros bytes de informação contém uma informação CRC para que se possa calcular a integridade dos dados. Logo, apenas o receptor Futaba sabe identificar isso. Nos rádios Airtronics os dois primeiros bytes de informação contém as letras "A" e "T", possivelmente identificando que é um rádio AirTronics... O Protocolo DMSJ é o mesmo protocolo FHSS, a JR foi obrigada a utilizar a tecnologia FHSS no Japão, pois a legislação de lá não permite que se "trave" um canal na faixa de 2.4Ghz, o que impossibilitou o uso da tecnologia DSSS/DSM2. A Futaba também tem um rádio em FHSS puro, o Futaba 4YF FHSS. Outra vantagem dos rádios AirTronics é seu custo, geralmente muito baixo. As desvantagens do FHSS/DSMJ são as mesmas do protocolo FASST e o alcance também é de cerca de 1.5 Milhas (2Km)

XPS - Tecnologia de transmissão dos Rádios Graupner XtremeLink, caracteriza-se pelo fato de utilizar uma grande banda de dados (256Kbps) e ser totalmente bidirecional, de forma a garantir sempre o melhor sinal possível. As vantagens são que os rádios na verdade transmitem (e recebem) em um protocolo bem similar ao TCP/IP utilizado por computadores. Normalmente na própria tela do rádio são mostradas informações como Nível de Sinal, voltagem da bateria do receptor e temperatura do receptor (telemetria). Com módulos adicionais de telemetria obtem-se informações completas sobre o vôo (altitude, direção, velocidade, temperatura externa e interna, etc). A checagem dos dados é feita pelo uso da tecnologia SYN/ACK que garante integridade dos dados e alta velocidade de transmissão dos pacotes. A única desvantagem deste rádio é seu custo... O Alcance fica na casa das 5 Milhas (8Km)

4 - Sistema de Verificação de erros
CRC - do inglês Cyclic redundancy check, ou verificação de redundância cíclica é um código detector de erros, um tipo de função matemática binária que gera um valor expresso em poucos bits em função de um bloco maior de dados, como um pacote de dados, ou um ficheiro, por forma a detectar erros de transmissão ou armazenamento. O CRC é calculado e anexado à informação a transmitir (ou armazenar) e verificada após a recepção ou acesso, para confirmar se não ocorreram alterações. O CRC é popular por ser simples de implementar em hardware binário, simples de ser analisado matematicamente, e pela eficiência em detectar erros típicos causados por ruído em canais de transmissão.
Checksum - Método de checagem de dados através de somas. Isto é feito calculando a soma de verificação dos dados antes do envio ou do armazenamento deles, e recalculá-los ao recebê-los ou recuperá-los do armazenamento. Se o valor obtido é o mesmo, as informações não sofreram alterações e portanto não estão corrompidas. Formas mais simplificadas destas somas são vulneráveis por não detectarem algumas formas de falha. A simples soma dos valores dos caracteres por exemplo é vulnerável a troca de ordem dos mesmos pela comutatividade da soma.

SYN/ACK - Método para verificação de dados onde o receptor transmite para o rádio uma aceitação de pacote, indicando que os dados chegaram ok... Funciona mais ou menos assim: O rádio (A) inicia uma conexão enviando um pacote SYN para o receptor (B) indicando que o seu ISN = X: A ->  B SYN, seq de A = X  B recebe o pacote, grava que a seq de A = X, responde com um ACK de X + 1, e indica que seu ISN = Y. O ACK de X + 1 significa que o host B já recebeu todos os bytes até ao byte X e que o próximo byte esperado é o X + 1: B -> A ACK, seq de A = X, SYN seq de B = Y, ACK = X + 1. A receber o pacote de B, fica sabendo que a sequência de B = Y, e responde com um ACK de Y + 1, que finaliza o processo de estabelecimento da conexão: A  -> B ACK, seq de B = Y, ACK = Y + 1


Todos são métodos eficientes para checar dados em transmissões de baixa velocidade como as aplicadas pelos rádios. O Mais eficiente é o método SYN/ACK, porém, este só pode ser aplicado a sistemas bidirecionais, então para os sistemas mais simples, sobram os métodos CRC e Checksum. A JR/Spektrum preferiu confiar totalmente na qualidade de transmissão de seus dados, de modo que os radios JR/Spektrum só descartam um frame se ele chegar incompleto. Também é um método +- confiável, mas pode causar falhas rápidas de comando, os famosos glitches (que causam aquela sensação de que o avião às vezes não responde direito ao comando dado...).


5 - Tipo de memória do receptor
O tipo de memória do receptor é importante de se saber. Vou explicar de forma simplificada pois o assunto é bem técnico e é muito discutido entre os profissionais da área de eletrônica digital... Dependendo do tipo de memória, ela é mais ou menos confiável. Normalmente, as memórias eeprom são mais confiáveis para guardar dados do que as memórias flash, pois as memórias eeprom demandam um complexo método de gravação (por meio de códigos de programa em blocos), enquanto as memórias flash podem ser apagadas por falhas na alimentação, elas são gravadas por bits que habilitam ou desabilitam a entrada de informações e por um bus de dados comum. (geralmente esse é mais um motivo para a perda do bind em rádios JR Spektrum, pois seus receptores gravam os dados de binding em memória flash (interna ao microcontrolador do receptor)). Em tempo, a gravação de memórias eeprom está mais para a gravação em um HD de computador, enquanto a memória flash trabalha de forma mais parecida com uma memória RAM. As memórias flash, por também serem baseadas no conceito de microcapacitor, também podem ser alteradas por radiações....

6 - Resolução binária dos dados
Esta é uma característica que define a maciez e a precisão do movimento do servo em relação ao movimento dos sticks. Quanto maior a resolução binária, maior o número de passos (posições) que o servo tem em seu movimento. Conforme visto, existem rádios de 10, 15 e 16 bits, procurem sempre o de maior resolução, pois isto pode fazer a diferença entre um rasante colado ao chão e avião no chão ao tentar fazer um rasante colado ao chão...


7 -Voltagem Mínima de Trabalho
 É a voltagem mínima onde o receptor continua funcionando, ou seja, caso a bateria fique sem carga, até onde o receptor continua funcionando. Quanto mais baixa a  tensão de trabalho, melhor. Geralmente, uma bateria descarregada fica com a tensão na casa dos 3.4v, ou seja, se um receptor não puder funcionar nesta faixa de tensão, é indício de que ele vai parar de receber sinal no caso de descarga repentina da bateria.

8 - Sistema Anti-Burro*
É uma tecnologia que impede que se selecione o modelo errado no rádio, de modo a evitar comandos trocados. É uma tecnologia que ajuda, mas um pouco de atenção resolve!!!!! De qualquer modo, esta é uma tecnologia que traz vantagens e desvantagens, a vantagem é salvar o modelo em caso de seleção incorreta da memória do rádio, a desvantagem é que às vezes a memória do rádio (nos modelos que usam memória flash) pode ser corrompida e com isso perde-se a identificação do modelo no meio do vôo, derrubando assim o avião por "perda de binding". Ou seja, no fundo há bens que vem para o mal... :P


Vídeos com comparativo de interferência de sinal (Em Bancada)

Futaba FASST


Spektrum DSM2

XtremeLink XPS
 

Visão Geral do funcionamento dos sistemas 2.4Ghz


No mais, é isso!! Comparem os rádios utilizando a tabela e os vídeos mostrados acima. Não vou opinar sobre qual rádio é melhor ou sobre qual é pior. Apenas comparem e tirem suas próprias conclusões. Em caso de dúvidas, podem usar o e-mail (através do blog) ou usar os comentários. Aliás, espero ver muitos comentários pois este é um assunto polêmico e atual, que anda perturbando a cabeça de todo mundo que quer comprar um rádio...

Espero ter ajudado!

Abrações, Abraços e Abracinhos a todos!

23 comentários:

  1. tive problemas com meu spektrum dx5e(chave onn off do tx)troquei na garantia com mais alguns reais por um dx6i, ate agora tudo bem porem nao consigo confiar mais na marca principalmente depois de relatos de um especialista (rcmodelreview)sobre o sistema de "travar"canais da banda 2,4 dsm2 nao ser tao resistente a uma forte interferencia comparado a outros sistemas.assim sendo coloquei a venda meu dx6i e estou adquirindo um airtronics rds8000 .voltando as origens pois tenho um velho vanguard 4 com 16 anos de muito uso sem um unico problema..p/finalizar acredito que um spektrum/jr dsm2 seja muito melhor em confiabilidade do que qualquer fm/ppm/pcm do passado...mais como eu posso escolher..dale airtronics fhss. muitissimo obrigado pelos esclarecimentos.maurohrs@hotmail.com
    MAURO HENRIQUE RODRIGUES, CAMPO BOM - RS

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  2. Muito boa a materia, fiquei um pouco orelha em pé com o DX7 pois derrubei 02 aeros neste final de semana com problemas de interferencia, se der problema novamente vou trocar o meu rádio para o FUTABA.

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  3. Caramba, RS???? Eu coletei essas informações enquanto procurava saber se o rádio Airtronics prestava... Fiquei impressionado com os resultados... Na verdade, tem muito mais coisa, mas se eu fosse postar tudo, o povo ia levar mais de uma hora pra ler... Mas já decidi, vou levar o Airtronics!

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  4. Parabéns pelo artigo !
    Gostaria, se possível resolver um problema, tenho um Radio Futaba 2.4, comprei um novo receptor fiz o blind e utilizei perfeitamente, mas fiquei 2 meses sem ligar o aero, percebi que não havia mais conexão radio/receptor, tentei efetuar o blind mas não aceita de jeito algum, com rádio desligado o receptor fica luz vermelha acesa, com radio ligado fica luz verde piscando, não consigo resolver esta problema.
    Obrigado pela atenção.
    cleberhd@terra.com.br

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  5. Caro Cleber, analisei sua situação e suponho que o seu transmissor seja um 6EX ou 7C e o seu receptor seja um R616FFM ou um R617FS, conforme reportado em vários sites especializados no assunto, essa combinação às vezes dá um pequeno problema deste tipo. O recomendado a fazer é carregar bem as baterias (pois baixa carga também pode causar esse problema) e aproximar o máximo possível o transmissor do receptor. Geralmente, se há torres de celular, redes de computadores sem fio (wireless, wi-fi), telefones sem fio 2.4Ghz ou coisas parecidas por perto no momento do bind, esse procedimento de aproximar se torna necessário para que o receptor consiga identificar corretamente o rádio no meio da bagunça de transmissões. Lembre-se também de manter o botão apertado até o receptor identificar o rádio. Tem muita gente que esquece deste procedimento e aperta o botão e o solta logo em seguida, o que não permite que o receptor complete o procedimento de bind. Espero ter ajudado... Abraços!

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  6. Olá, Estou vendendo meu AIRTRONICS RDS 8000, quem quiser entre em contato comigo. rofilho@gmail.com

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  7. Olá.
    Qual a tensão máxima de trabalho dos receptores Futaba? Dá para usar baterias LiFe A123, de 6,6V?
    É que totalmente carregadas podem chegar até 7,2V...
    Abraço,
    Leandro.
    Porto Alegre/RS

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  8. Leandro, eu já usei um receptor futaba a 7.2V sem problemas.. O problema reside nos motores dos servos que podem queimar a essa tensão... Você pode experimentar colocar um diodo na linha de alimentação (derrubando assim a tensão de 7.2 pra 6.4V) ou então adiquirir um UBEC para derrubar a tensão para 5V. Porém, eu não arriscaria usar o receptor a mais do que 7.4V, o regulador de tensão interno ao receiver (78L05) pode queimar por sobreaquecimento.

    abraços.

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  9. FELIZ DA VIDA COM AIRTRONICS RDS8000 EM UM GIANT 2,5 MT 7,5 KG, 8 SERVOS,BAT JR EXTRA NICAD 1400 6V E MOTOR DE ROÇADEIRA STIHL.
    O SISTEMA E MAIS RAPIDO E PRECISO DO QUE O DX6I QUE EU TINHA, NAO QUE RAPIDEZ FAÇA MUITA DIFERENÇA P/MIM POIS O BICHAO E UM EXPERIMENTAL LENTAO TIPO
    PA 18. MAIS QUE O SISTEMA FHSS AIRTRONICS E MELHOR E MAIS CONFIAVEL DO QUE O DSM2 SPEKTRUM TENHAM CERTEZA QUE E... TENHO UMAS 100 HORAS DE VOO COM UM LINK ROBUSTO E SOLIDO. VALEU BONS VOOS.

    MAURO HENRIQUE RODRIGUES.
    CAMPO BOM -RS

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  10. Dois anos depois, será que essas conclusões sofreram alguma alteração? A minha pergunta é: O Dx7 não é confiável?

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  11. Após muitas observações, inclusive da própria JR/Spektrum, o protocolo DSM2 não é confiável. É tanto, que a JR/Spektrum está substituindo a sua tecnologia pela DSM3, que é mais confiável, tem uma maior resolução de dados e também possui transmissão bidirecional.

    Ao invés de levar um DX7, procure um DX8 e use os receptores DSM3! Ou use um FUTABA, Airtronics ou Hitec!

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  12. Caro Amigo,

    Parabéns pelo belo trabalho.
    Sei que não protege nenhum modelo, mas gostaria de sua opnião se compro o FUTABA 7C ou um AITRONICS RDS8000?
    Poderia me ajudar a decidir?
    Rescentemente minha experiência com um HITEC AURORA 9, não foi muito boa, principalmente seu receptor OPTIMA 7. Tive de fazer seu BIND via modo SCAN,e o resultado foi a queda abrupta de meu P51. Com menos de 50 mts caiu partindo a cauda.
    Grande abraço e no aguardo.

    Ganso

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  13. Por favor avalie a crítica ao seu artigo aqui: http://www.e-voo.com/forum/viewtopic.php?t=109073&start=25

    Gostaria que vocês esclarecesse certos pontos.

    Obrigado

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  14. Amigo tenho um Spektrum DX7s com Rx AR8000........ocorre que nâo estou conseguindo fazer o Binding......simplesmente nao se reconhecem...........não tenho duvida alguma sobre o procedimento..o problema esta o TX poisa ja tentei com outros Rxs e tbem não consegui - detalhe tenho 3 Rx e eles funcionavam perfeitamente como TX mas agora, nada!!!

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  15. Muito boa a matéria, tenho uma duvida, seu eu uzar um rx da artronics num radio jr 11x dsmj se vou ter problema de interferencia no modelo. fabiop12@hotmail.com

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  16. por favor, gostaria de saber se existe algum aparelho que venha bloquear ou interferir no radio futaba 2.4 ghz FASST, pois meu helicóptero ja caiu 5 vezes, e o mais interessante é que nessas 5 vezes eu estava voando sozinho, estou achando que tem alguem me sabotando. se existir algum aparelho qual seria e como seria para que eu possa ficar mais atento e tentar achar algum por perto.

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    1. Rapaz, existe um.. Se chama gerador de sinais e padrões digitais, que permite entre outras (muitas) coisas, criar um sinal que feche a banda inteira. Porém, é muito difícil fazer isso. Te aconselho a verificar seu conjunto de rádio e receptor. Faça os testes de alcance recomendados. Aposto que vc irá encontrar problemas aí..

      Abraços.

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  17. RESUMINDO QUAL É O APARELHO QUE REALMENTE INTERFERE NO FUTABA FASST

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    1. este aqui: http://portuguese.alibaba.com/product-free/marconi-2024-2-4-ghz-signal-generator-ifr-2024--142015228.html

      ou este aqui: http://portuguese.alibaba.com/product-tp/agilent-hp-8664a-001-003-004-high-performance-signal-generator-3-ghz-135670604.html

      Agora você vai entender a dificuldade: Os aparelhos capazes de fazerem isto custam de 900 a 5000 dólares... Não é qualquer um que tem...

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  18. e quanto a nova tecnologia S-FHSS, ela é melhor ou pior que a fast e quanto ao alcance o que me diz é o mesmo entre eles fast e S-FHSS, fico no aguardo

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    1. Em tese os dois tem o mesmo alcance... Pode ser que pequenas variações de sinal afetem mais os sistemas FASST.

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  19. Boa noite e quanto a nova aos novos radios S-FHSS SÃO MELHORES DO QUE OS FAST? OS DOIS SÃO DA FUTABA E O ALCANCE É O MESMO?

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