FrSky Tandem X20 Pro von Engel Modellbau

FrSky zählt schon länger zu den erfahrenen RC-Anbietern in der gehobenen Mittelklasse, stieß mit der Tandem XE die Tür zu Highend auf und landet jetzt mit der X20 Pro endgültig in der Premiumklasse. Twin und LoRa lauten hier die Zauberworte. Was das brandneue Flaggschiff technisch auszeichnet und Modellfliegern bietet, hat FlugModell-Fachautor Karl-Heinz Keufner getestet.

Über FrSky-Anlagen wurde inFlugModell bereits umfassend informiert. In diesem Beitrag sollen daher hauptsächlich die Unterschiede zu den bereits am Markt etablierten FrSky-Sendern hervorgehoben werden. Die Tandem X20 Pro wird als Einzelsender angeboten, aber es gibt auch eine Combo-Version. So eine stand für diese Vorstellung leihweise von Engel Modellbau zur Verfügung.

Der Sender wird in einem eleganten schwarzen Aluminium-Koffer ausgeliefert. Öffnet man ihn, findet man den Sender, einen TD-R18 Empfänger, die zugehörigen Anleitungen und einen Tragegurt. Außerdem sind zwei 2,4-GHz-Sendeantennen sowie ein USB-Kabel beigefügt. Für den Empfänger liegen ein vierpoliges Anschlusskabel und ein Schalter mit Klinkenstecker bei. Darüber hinaus ist ein Elektro-Schraubendreher beigefügt. Zu guter Letzt findet man noch einen signierten Acrylglas-Quader mit dem Emblem des Senders.

Solide Fertigung
Der erste Eyecatcher ist der schicke Koffer aus brüniertem Aluminium, wirklich edel und solide. Entnimmt man den Sender, ist man von dem gelungenen Design überrascht. Der schwarze Sender macht einen sehr eleganten und hochwertigen Eindruck. Hält man ihn erstmals in der Hand, spürt man sofort die Wertigkeit. Dazu trägt in erster Linie der CNC-gefräste, dunkelgrau eloxierte Aluminiumrahmen bei. Aufgewertet wird die Frontseite durch das mittig angebrachte Panel aus Carbongewebe. Die Rückseite aus hochwertigem Kunststoff passt nicht nur farblich, sondern auch mechanisch exakt. Es gibt überhaupt keine Spalten oder Kanten, es ist alles wie aus einem Guss.

Begeistern kann auch die Haptik, dank der rückseitig angeformten Griffflächen aus angenehm weichem Material, kann der Sender bequem und ermüdungsfrei gehalten werden. Ein weiteres Highlight ist der große, brillante Touchscreen, er fügt sich nahtlos in das Gehäuse ein. Helligkeit und Farben des Displays können individuell eingestellt werden. Es liegt sehr gut im Blickfeld und kann auch bei Sonnenlicht abgelesen werden. Sämtliche Ports und die Sockel für die beiden externen Antennen sind vor Feuchtigkeit und Verschmutzung durch exakt passende Abdeckungen geschützt. Der stabile Haltegriff dient zum Transport und als Träger für die 868-MHz-Antenne. Den Designern ist es gelungen, einen Sender zu konstruieren, der gleichermaßen durch Funktionalität und Eleganz besticht.

Für die Bedienung stehen beidseitig jeweils zusätzlich vier Schalter und ein Slider sowie ein roter Tastschalter bereit

Voll ausgestattet
Der Sender ist komplett mit Gebern und Schaltern bestückt, alle Bedienelemente sind gut zugänglich. Neben den beiden Steuerknüppeln stehen zwei Drehgeber, ein linearer Schieber sowie zwei seitlich angebrachte Slider, in Vollmetall-Ausführung, zur Verfügung. Die Geber haben eine spürbare Mittelstellung, eine Rasterung ist nicht vorhanden, dafür sorgt eine Hemmung vor ungewollter Verstellung. Im vorderen Bereich sind beidseitig vier Schalter untergebracht: sechs mit drei Positionen sowie ein Umund ein Tastschalter. Die Schalter sind mit flachen Hebeln und schwarzen Kappen ausgestattet.

Ganz praktisch sind die rechts und links, quasi an der Zeigefingerposition, untergebrachten, selbstverriegelten roten Tasten. Die X20 PRO ist mit zwei zusätzlichen Trimmhebeln ausgerüstet, die wie alle Trimmungen CNC-gefräste Metallkappen haben. Auch die beiden rückseitigen Tasten lassen sich optimal betätigen, ohne die Knüppel loszulassen. Außerdem gibt es im unteren Bereich sechs Funktionsschalter, die frei belegbar sind. Die Qualität aller verwendeten Komponenten liegt auf hohem Niveau.

Hochpräzise Steuerknüppel
Die Tandem X20 Pro ist mit zehnfach kugelgelagerten, CNC-gefertigten Steuerknüppeln aus Metall bestückt. Die Impulsgenerierung erfolgt durch hochauflösende digitale Hallsensoren. Die Knüppelaggregate können zu jeder Seite um 8° verdreht und der Knüppelweg begrenzt werden. Die Sticks, bei denen sich sämtliche mechanischen Einstellungen durchführen lassen, bieten ein äußerst präzises Steuergefühl. Rückseitig, gut geschützt durch eine Gummiabdeckung, befinden sich die üblichen Ports sowie ein Slot für eine Micro-SD-Karte. Neben dem Anschluss für einen Kopfhörer, gibt es einen USB-C-Port zum Laden und für die Verbindung zu einem PC. Außerdem sind der FrSkytypische Smart-Port und eine Trainer-Buchse vorhanden. Rechts und links sind die Sockel für eine 2,4-GHz-FSK- und eine LoRa-Antenne angebracht.

Außer dem Akkufach befindet sich rückseitig auch ein Schacht für ein externes Sendemodul. Es können Lite-Sendemodule mit zusätzlicher, eigener Antenne eingesetzt werden. Der Sender ist mit einem Sechsachs-Gyro mit Beschleunigungssensoren ausgestattet. Diese Kreisel können als Geber eingesetzt werden. Dann wird durch Kippen oder Drehen des Senders eine Funktion angesteuert.

Besser kann man ein Display nicht anordnen, es ist auch bei Sonnenlicht gut ablesbar.

Leistungsfähige Stromversorgung
Auch die elektronische Ausstattung hat einiges zu bieten. Der Sender wird durch einen 2s-LiPo mit 4.000 mAh Kapazität versorgt, damit steht eine relativ große Energiemenge von rund 30 Wh bereit, das sollte für genügend Betriebszeit reichen. Geladen wird der Sender mit Hilfe eines USB-Netzadapters, wie man ihn für Smartphones einsetzt. Beim Laden wird der Akku balanciert, der Ladestatus wird durch die LED im Hauptschalter signalisiert.

Die X20 Pro verfügt über einen eingebauten 8 GB großen Flash-Speicher, was neben einem hohen Datendurchsatz auch eine TTS-Funktion (Text to Speech) ermöglicht. Über die virtuelle Tastatur eingegebene Begriffe in Englisch werden in Sprache umgewandelt, die dann als Meldung für Ereignisse und Warnungen bereitstehen. In Deutsch steht dieses Feature leider nicht zur Verfügung. Die Sprachausgaben, auch für normale Meldungen, erfolgen über einen digitalen Audio-Verstärker, das sorgt für ein hohes Maß an Deutlichkeit.

Der Sender ist mit einem Bluetooth-Modul neuester Technologie ausgestattet. Die Übertragungsgeschwindigkeit kann in zwei Stufen vorgegeben werden. Das Modul kann man zum Transfer von Telemetrie- und Audiosignalen, aber auch für kabellosen Lehrer-Schüler-Betrieb einsetzen. Natürlich ist auch ein haptischer Vibrationsalarm integriert.

Nach Tandem kommt Twin
Bei FrSky legt man sehr großen Wert auf eine optimale Funkstrecke. Der Anspruch besteht darin, ein möglichst hohes Sicherheitsniveau bei der Datenübertragung zu erreichen. Firmenphilosophie ist es, die Übertragungsstrecke zweifach auszulegen und dabei aus Sicherheitsgründen unterschiedliche Verfahren einzusetzen. Bei der X20 Pro kommt das deutlich zum Tragen, das integrierte TD-ISRM-PRO-Sendemodul erlaubt die Auswahl zwischen verschiedenen Übertragungsprotokollen. Dazu zählen neben dem ACCST D16- und ACCESS-Modus im 2,4-GHz-Band, die Tandem-Übertragungen im 2,4-GHz- und im 868-MHz-Bereich sowie der Twin-Modus mit zwei Up-Links im 2,4-GHz-Bereich.

Der Ansatz von zwei zeitgleichen Datenströmen, die sich gegenseitig nicht beeinflussen, ist uneingeschränkt positiv zu bewerten. Das hat bei FrSky Tradition, das vor einiger Zeit eingeführte und bereits etablierte Tandem-System setzt auf zwei Funkstrecken in unterschiedlichen Frequenzbändern. Das Übertragungsprotokoll und die Art der Modulation sind dabei identisch. Zusätzlich hat FrSky vor Kurzem das Twin-System entwickelt und entsprechende Sender sowie Empfänger auf den Markt gebracht. Auch dabei stehen zwei redundante unterschiedliche Funkstrecken bereit, die allerdings im gleichen Frequenzband auf 2,4 GHz übertragen werden. Der Unterschied liegt bei den Übertragungsprotokollen. Auf einem der beiden Funkkanäle wird mit Frequenzmodulation (FSK) gearbeitet, die bei fast allen anderen Fernsteuerungen angewendet wird. Der andere Übertragungskanal arbeitet mit der wegweisenden „LoRa“-Modulationstechnik.

Daher muss ein Twin-Empfänger mit zwei entsprechenden HF-Teilen ausgestattet sein, die unabhängig voneinander arbeiten.

Die Kommunikation mit dem Sender ist sowohl über den Touchscreen als auch über die Bedientasten möglich.

Neueste Übertragungstechnik
Die Abkürzung LoRa steht für „Long Range“. Dieses Verfahren lehnt sich an das revolutionäre Open Source Projekt „ExpressLRS“ (ELRS) an, das ein enormes Sicherheitspotenzial bei hoher Reichweite und geringer Latenzzeit bietet. Der Fortschritt basiert auf dem Einsatz hochmoderner Transceiver-Chips, die mindestens eine Technologiegeneration weiter sind als die meisten bisher verwendeten Chipsätze. LoRa ist vielen der bisher im Bereich der RC-Fernsteuerungen etablierten Verfahren überlegen. Trotzdem muss deutlich hervorgehoben werden, dass man ohne diese für den RC-Bereich neue Modulationsart sicher seine Modelle steuern kann.

Populärwissenschaftlich analysiert stützt sich die Überlegenheit von LoRa auf drei Säulen. Dieses Modulationsverfahren arbeitet mit besonders hohen Paketraten, es wird pro Zeiteinheit wesentlich häufiger gesendet. Darüber hinaus verwendet LoRa eine komplexe Fehlerkorrektur und verbessert damit die Widerstandsfähigkeit gegenüber Störungen auf der Funkstrecke; die leistungsfähigen Chips machen es möglich. Dadurch können die Empfänger empfindlicher sein und aus einem „verrauschtem Signal“ verwertbare Informationen gewinnen. Reichweite generiert sich nicht nur aus höherer Sendeleistung, die durch EU-Vorschriften limitiert ist, sondern auch durch empfindliche Empfänger.

Als drittes Merkmal von LoRa ist der große Spreizfaktor zu nennen.

Grundsätzlich stehen zwei Möglichkeiten zur Störunterdrückung bereit. Beim Frequenzsprung-Verfahren (Frequenzhopping, FH) wird der Sendeslot im Band ständig gewechselt, das System ist dadurch weniger angreifbar. Dabei springen Sender und Empfänger gleichzeitig von einer Frequenz zur anderen, wobei die Reihenfolge der Kanäle durch einen einmaligen Code gesteuert wird. Der Störschutz ist umso höher, je mehr Slots angesprungen werden und je schneller die Frequenzwechsel stattfinden. Die zweite Variante der Störunterdrückung besteht aus einer Spreizung des Nutzsignals (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS). Der Bitstrom wird nicht 1:1 übertragen, sondern jedes einzelne Nutzbit wird gespreizt, dabei werden zusätzliche Bits mit übertragen. Dieses Bitmuster stellt den für den Sender einmaligen Spreizcode dar, je größer er ist, umso weniger störanfällig ist das System. Die Sendeenergie wird nicht in einen hohen, sondern in einem kleineren, breiten Impuls gesteckt, der unterhalb der Rauschschwelle liegt und damit von üblichen Empfängern nicht erkannt werden kann. Nur ein sehr empfindlicher Empfänger, der den Spreizcode kennt, kann das Signal auswerten. In der Abbildung 1 sind die Zusammenhänge in einer Grafik schematisch dargestellt. Das gespreizte DSSS-Signal liegt innerhalb des thermischen Rauschens, das FH-Signal ragt klar daraus hervor. Deutlich wird aber auch die größere Inanspruchnahme von Bandbreite. Heute übliche Fernsteuerungen sind Hybridsysteme – sie kombinieren beide Varianten der Störunterdrückung. Wer sich in diese Materie weiter einarbeiten möchte, dem sei als Lektüre das Flug-Modell-Sonderheft „2,4 GHz Technik im Modellbau“ empfohlen, das aber leider vergriffen und damit nur auf dem Gebrauchtmarkt erhältlich ist.

Die präzisen Steuerknüppel sind mehrfach kugelgelagert und mit hochauflösenden Halbsensoren ausgestattet.

Komfortable Konfiguration
Auch bei der X20 PRO verwendet FrSky das firmeneigene Betriebssystem Ethos. Es ist ein umfassendes, flexibles Konzept, das gleichzeitig aber intuitiv zu bedienen ist. Zudem verfügt es über eine übersichtliche Menüstruktur mit eindeutigen Begriffen. Im Hauptmenü „System“ führt man sämtliche globalen Einstellungen für den Sender durch. Hier stellt man Datum und Uhrzeit ein, wählt als Menü- und Ausgabesprache „Deutsch“ und passt die Bildschirm- sowie die Alarmeinstellungen und Warnschwellen seinen Bedürfnissen an. Darüber hinaus können die Geber überprüft, die Knüppel kalibriert und der Stick-Mode vorgegeben werden. Auch die Parametrisierung des Bluetooth-Moduls erfolgt hier. Alle modellspezifischen Eingaben erfolgen über das Hauptmenü „Modell“, das in sinnvolle Untermenüs gegliedert ist. Ganz bequem lassen sich die Modellspeicher verwalten und neue Modelle anlegen. Die einzelnen Funktionen eines Modells können im Mischer-Menü bearbeitet werden. Sehr komfortabel lassen sich Parameter für die Flugphasen, die Uhren und die Trimmungen einstellen. Auch die umfangreichen Möglichkeiten die das HF-System und die Telemetrie bieten, sind intuitiv nutzbar.

Interessant sind die Software-Erweiterungen des Senders. Neben den bereits angesprochenen Übertragungsprotokollen steht bei den Sendemodi mit dem „TD-Pro Mode“ eine weitere Option zur Verfügung. Dieser Menüpunkt wurde vorsorglich in die Struktur aufgenommen, damit soll eine kommende, weitere Empfängergeneration angesteuert werden können. Dabei werden dann FSK-und LoRa-Sendesignale auf 2,4 GHz und 868 MHz kombiniert. Das implementierte TD-ISRM Pro-Sendemodul ist dafür bereits ausgelegt, aber es sind auch noch Steckplätze für zwei weitere Antennen vorhanden. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Funkverbindung weiter erhöht, insbesondere bei Anwendungen, bei denen große Distanzen überbrückt werden sollen.

Um das Feature TTS (Text to Speech) zu nutzen, muss man eine „Spezielle Funktion“ anlegen. Dafür gibt es einen separaten Menüpunkt im „Modellmenü“. Als Aktion gibt man „Play Text“ vor und aktiviert die spezielle Funktion. Wenn man sich zum Beispiel das Schließen der Choke-Klappe bei einem Verbrenner ansagen lassen will, legt man den Betätigungsschalter fest und gibt zum Beispiel „Choke Close“ in die Textspalte ein. Bei einer Betätigung des Schalters schiebt das Servo den Choke zu, gleichzeitig wird der Text verständlich in Englisch angesagt, wenngleich etwas schnell gesprochen wird.

Bei Ethos gibt es im Grunde zwei Hauptmenüs. Hier ein Blick auf „System“.

Erprobungen
Mit dem Sender ist man haptisch sofort vertraut, alles fühlt sich sehr funktionell an. Nach kurzer Eingewöhnung hat man auch die Programmierlogik durchschaut und es gelingt, im Handumdrehen komplexere Modelle zu programmieren und den TD-R18-Empfänger an den Sender zu binden.

Zunächst wurden Reichweitentests durchgeführt. Dazu wurde der Sender, durch Berühren der entsprechenden Schaltfläche im HF-Menü, in den Testmodus versetzt. Der Testmodus, der nicht zeitlich begrenzt ist, wird akustisch ständig angesagt, durch Drücken der Taste „RTN“ kann man in den normalen Sendezustand wechseln. Während des Reichweitentests werden im Display die Verbindungswerte der HF-Strecke visualisiert. Der Prozentwert VFR zeigt die Anzahl der verwertbaren Datenpakete an, bei einer Anzeige von 90 % waren 90 von 100 Frames nutzbar. Der RSSI-Wert im dB-Maß darf beim Reichweitentest bei 90 m Entfernung im ACCESS-Modus nicht kleiner als 35 dB werden. Es wurden mehrere Tests parallel für beide Frequenzbänder durchgeführt, die geforderten Werte wurden immer eingehalten. Beide Parameter lassen sich auch als Liniendiagramme darstellen, die VFR-Anzeige hat bei der Beurteilung der Funkstrecken Priorität.

Der beigefügte TD-Empfänger ist mit zwei Eingängen für die Stromversorgung und einer Weiche ausgestattet. Per Telemetrie werden für beide Akkus die Spannungshöhen und der Empfängerstrom übertragen. Neben den Kennwerten beider Funkstrecken stellt der Empfänger direkt ohne weitere Sensorik die relevantesten Daten bereit. Es besteht auch die Möglichkeit, über den ADC2-Eingang die Spannung des Antriebsakkus eines Elektromodells zu überwachen. Da man alles umbenennen kann, lässt sich dieser Wert mit einem passenden Namen versehen. Alle diese Daten lassen sich im Display übersichtlich in Widget-Form visualisieren.

Während der gesamten Testreihen traten keinerlei Probleme auf, alles funktionierte tadellos, irgendwelche Störungen wurden nicht wahrgenommen. Das farbige Display liegt gut im Blickfeld, es ist sehr kontrastreich und selbst bei ungünstigen Lichtverhältnissen sowie reduzierter Einstellung der Intensität kann man es gut ablesen. Die Betriebsdauer ist mehr als ausreichend, wenn man die Helligkeit nicht extrem hoch einstellt – so liegt die reine Betriebszeit mit knapp acht Stunden im grünen Bereich. Ganz schnell ist man mit dem neuen Handsender vertraut und es stellt sich ein gutes Gefühl ein, da man stets alles voll unter Kontrolle hat.

Mein Fazit
Mit der Tandem X20 Pro ist FrSky ein großer Wurf gelungen, der Sender überzeugt mit einem hohen Qualitätsstandard, sowohl mechanisch als auch elektrisch ist alles richtig gut verarbeitet. Besonders positiv fallen die vielfältigen Möglichkeiten der HF-Übertragung auf, dabei scheut sich FrSky auch nicht neue Wege zu gehen. Der Sender hält für jeden Einsatzzweck ein optimales Übertragungssystem bereit, das allen Anforderungen gewachsen ist. Wünschenswert wäre, dass das integrierte Text-to-Speech-System auch in Deutsch zur Verfügung steht, warten wir es ab.

Karl-Heinz Keufner

Technische Daten
FrSky Tandem X20 Pro von Engel
Preis: 1.229,– Euro (Combo-Version)
Bezug: Direkt
Internet: www.engelmt.de
Frequenzbereiche: 2,4 GHz und 868 MHz
Internes HF-Modul: TD-ISRM PRO
Ext. Modulschacht: Lite Typ
Übertragungssystem: bidirektionales FHSS / LoRa
Übertragungsprotokolle: ACCST D16, ACCESS, TD 2,4 GHz / 868 MHz, TW Dual 2,4 GHz
Betriebssystem: ETHOS
Anzahl der Kanäle: bis zu 24
Hauptdisplay: 4,3 Zoll, Touchscreen
Auflösung: 800 x 480 Pixel
Integrierter Flashspeicher: 8 GB
Akku: 2s-LiPo, 4.000 mAh
Stromaufnahme: 600 mA (bei 7,4 V)
Lade-/Datenschnittstelle: USB-Typ C
Betriebstemperatur: -10 bis + 60°C
Abmessungen: 200 x 213 x 84 mm
Gewicht: ca. 1.080 g (inkl. Akku)