EW8AX Блог

Августа
2018 года

08

Три Yagi для ADS-B

Одна  антенна Яги показала себя весьма неплохо, поэтому я решил добавить еще две антенны по числу просветов между домами :)

Примерно так выглядит колодец с домами по моему месту жительства.

Зеленым цветом - ТРИ просвета, где видно неба и откуда можно  принимать ADS-B.

Синим - три направления, куда установлены 3 антенны в соответствии с областями видимости.

Красным балкон - на котором они установлены, расположенный, увы, на нижних этажах дома.

Верх -  это Витебское направление - там самый интенсивный воздушный трафик между Минском и Москвой. Под "интенсивным"  я понимаю 15-25 пакетов в секунду :) Это мой лучший рейт за все время приема. Потенциально, на этом направлении я планирую заменить 7 элементов на 15-20... Когда-нибудь :)

Левая сторона - это Солигорск, трафик там международный и крайне слабый. Если с Витебского направления я получаю до 3500-4500  позиций, то через Солигорск проходит всего 300-400. Жалкие 10%.

Вниз - потенциально интересное направление - на Чернигов и Киев. Т,е. на Бориспольский аэропорт UKBB. Для этого направления я сделал 10 элементов, но увы, этого мало. Нужно тоже ставить 20, что бы выжать максимум.

Теперь у меня уже висит 4 антенны, включая 4эл на 144 и соседи стали как-то недобро на меня косится :D
 

Графики получения трафика с боротов по мере подключения антенн:

1) Одна антенна   -  Витебск (7 элементов)

2) Добавлена вторая антенна на Солигорск. (7 элементов)

3) Добавлена антенна на Киев (10 элементов)

Несмотря на красивые графики, реальная прибавка от 2х антенн составила в самом идеальном случае не более 30%. И такой прискорбный результат получен в силу слабого трафика в моей местности.

К сожалению, большинство материалов по объединению антенн связано с их групировкой в стек. В моем случае "стека" как такового нет, так как каждая антенна смотрит строго в своем направлении, диаграммы не пересекаются, сигналы  не складываются.  Впрочем, на всякий случай я сделал одинаковую длину фидеров до всех антенн. 

Остается открытым вопрос по согласованию антенных сопротивлений 3х антенн со входом SDR приемника. Сопротивление для 3-х антенн в моем случае 75/3 = 25 Ом. Исходя из реалий и экономических соображений,  в качестве фидера был использован 75 Омный SAT 703B (доступный на любом рынке или тематическом магазине). Под вышеуказанные 75 Ом были расчитанны и все антенны. У приемника входное сопративление 50 Ом. Казалось бы согласовать 25 и 50 и забыть, но есть ли в этом смысл? Даже в случае передачи 25 и 50 ом, это КСВ 2, что считается крайним, но допустимым вариантом. Так стоит ли городить огород в случае приема?

Я опять не смог ничего найти по даному вопросу на специализированных форумах. (Черт, что я делаю не так?) Все, как обычно, решают обратную задачу - делят сигнал с антенны на несколько приемников и используют  для этого 3 баксовый китайский (и не только) сплиттер со схемами разной сомнительности. Что ж, я тоже взял сплиттер и перевернул его вверх ногами. :)

Правда, пришлось вскрыть и перевернуть за одно и диоды внутри, зато теперь у меня 3 входа и один выход :)

Хз, что там стоят за ферритове кольца хоть и написано, что до 2.5 Ггц - потери конечно буду. Зато, как не странно, стало наблюдаться улучшение приема для бортов на границе приема антенн.  Операция по установке суматора (в девичестве сплиттера) была проведена буквально несколько часов назад, статистики пока нет, добавлю через несколько суток, как только сниму ее с flightradar24 или planefinder.net.

На всякий случай ссылки на модель ММАНА для 10 эл. Элементы сделаны из 2.5 мм медной проволоки.

Диаграмма на реальной высоте 3его этажа, примерно 10 метров. 

Файлик  adsb1090-10el-75ohm_2.5mm.maa

Июля
2018 года

16

Yagi для ADS-B 1090 Mhz

После установки коллинеара на улице и наблюдений за результатом, меня посетил ряд сомнений. Субьективно после упаковки антенны в ПВХ трубу и некоторго увеличения длинны кабеля, прием стал хуже. Что отразилось и на графиках - максимальный радиус сократился на 50 км, хотя казалось, что должно быть наоборот. Так же была найдена  статья в которой собирался такой же коллинеар, но некоторые элементы отличались размерами. Моделирование я делать поленился и хоть приемлемый результат был получен, он меня совсем не радовал.

Все это сподвигло меня попробовать сделать новую антенну, благо кое-какие запчасти от антенны на 144 оставались.

Моделирование

Быстрый поиск по сети не принес результатов. Моделей mmana антенны YAGI для  для ads-b не было, только упоминания об использвании самой антенны или обсуждение результатов. Возможно я плохо искал? Проверил онлайн конструкторы яг, но их функционал весьма убог - максимум 3 элемента и все размеры противоречат друг другу. В итоге сел за мману сам. Число эллементов подобрал так, что бы длинна "бума" была в меру скромной - 35 см, достаточно для тестирования. С подавлением вышло странно - оно было весьма скромным и выровнялось где-то к добавлению в систему последних 2х директоров. Скорее всего модель вышла ущербной - имхо, не должен быть рефлектор меньше вибратора размером...

И тем не менее, параметры удалось в какой-то степепни оптимизировать

Оптимизация с приоритетом в усиление. 12/22 в свободном пространстве, на 10 метрах моего подвеса примерно 17/22, элевация 2 градуса.   Мечта :D

Диаграмма в горизонтальной плоскости в меру широкая и должна как раз перекрыть разрыв между домами, с которого ко мне приходит большинство сигналов.

Ну это ведь не комерческий проект, можно начинать "пилить".

Файлы с оптмизацией под 50 и 75 Ом:

adsb1090-7el-50ohm.maa

adsb1090-7el-75ohm.maa

Материал

В качестве бума - легкий и тонкий кабель-канал :) элементы - остатки трубок 8мм. Для данной антенны они избыточно толстые - но лучше ничего не нашлось.

Как обычно полдня на реализацию и я приступил к проверке...

Проверка оказалась весьма увлекательным занятием. Если раньше я думал, что мой коллинеар работает, то теперь у меня возникло горячее желание снять этот мусор и выбросить куда подальше...

Прием был на коллинеар:

На этом не совсем удачном скрине еще не включен предусилитель, с ним сигнал чуть лучше чем показано, но уровень шумовой дорожки 50-60 db. Я всерьез начал задумываться о band-pass фильтре..

Прием на Яги со включенным предусилителем:

Шумовая дорожка примерно 105 db, уровни сигнала ADS-B:  +30 / +35 db над шумом. Работает! :)

Как описать работу антенны - я просто стоял на балконе и водил ею как волшебным фонарем, а потом смотрел как в той стороне, в которую смотрела антена на карте проявлялись самолеты.  Число сообщений от каждого самолета от едениц подскочило до сотен, я наконец увидел вожделенные борта на Витебском (~350 км)... 

То, что коллинеар не работает так, как должен - стало окончательно понятно...

А столь длинный трек - я видел точно впервые:

TODO:

1)собрать еще две таких же антенны и направить в оставшиеся просветы между домами.

2)читать матчать по согласованию и подключению антенн в стек.