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2015年12月 2日 (水)

SDR用ネックストラップアンテナ(Sleeve Ant Ver.)

  尖がったアンテナをテーブルの上に置くのは危ないし、挙動不審と思われるので、機内であまり目立たないように、ネックストラップアンテナを使用してADS-B信号を受信しようと考えています。
 
 今のところネックストラップに仕込んだエアバンド用の50cm程度のビニール被覆電線を使用するつもりなのですが、波長が違いすぎるのが気になります。
 以前、SDR用のチューナとして購入したDVB-T+DAB+FMドングルには、簡易アンテナが付属していたのですが、結構ADS-B信号が受信できます。

 DVB-T+DAB+Fチューナの受信周波数範囲を調べてみると、資料によって異なるのですが、48.25~1490.624MHz(dx.com)とか64~1492MHz(Amazon)になっています。

  RTL2832U + R820T Mini DVB-T + DAB+ + FM USB Digital TV Dongle - Black
  http://www.dx.com/p/rtl2832u-r820t-mini-dvb-t-dab-fm-usb-digital-tv-dongle-black-170541#.VlzX0r_ouSI

  RTL2832U+ R820T DVB-TのSDR+ DAB+ FMラジオ、USB2.0デジタルTVチューナーレシーバー
  http://www.amazon.co.jp/RTL2832U-R820T-DVB-T%E3%81%AESDR-DAB-FM%E3%83%A9%E3%82%B8%E3%82%AA%E3%80%81USB2-0%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%ABTV%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%8A%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%BC/dp/B00HL8H0UC#productDetails

 いずれにしても超広帯域です。
 ADS-Bで使用される1090MHzも含まれています。

 付属のアンテナは、どう見ても単なるロッドアンテナ(ホイップアンテナ?)で、超広帯域対応アンテナには見えないのですが、不思議なことに結構受信できます。

 輻射エレメントとしての長さ(同軸ケーブルのシールドの終端部からアンテナの先端までの長さ)は、135mm程度なので、単純計算では1波長は2200MHz程度になります。
 λ/4単一型空中線(ホイップアンテナ)として考えると、共振周波数は約550MHzとなります。(波長短縮率は無視)

  主なアンテナの基礎知識と市販製品に見る実例 
  無線LAN 用アンテナの基礎と実際
  http://www.rf-world.jp/bn/RFW03/samples/p029-030.pdf

 1090MHzの波長は275mmなので、単純に考えるとλ/4アンテナの長さは69mm程度になります。
 波長短縮率を95%とすると、エレメント長は約65mmとなります。

  Calculating the length of an Antenna
  http://www.air-stream.org.au/technical/calculating-length-antenna
  "a piece of copper wire has a Velocity Factor of 0.951"

 ADS-B専用であれば電線を65mmにカットすれば出来上がりですが、少し欲を出して機内でエアバンドやFM放送も受信してみたいです。

  ということであまり根拠はありませんが、なんとなくチューナ付属の簡易アンテナの135mmが良さそうということで、この長さを拝借することにしました。 λ/2にも近いし・・・

 最初に作ったネックストラップアンテナでは、55cm程度にカットしたビニール被覆電線を使用しましたが、なんとなくノイズを拾いやすそうだし、少しでも利得を稼ぎたいということで、今回はスリーブアンテナをネックストラップに仕込むことしました。
 幸か不幸か、同軸ケーブルの芯線の半田付けが外れた簡易アンテナがあったので、この同軸ケーブルを流用しました。

【断線した簡易アンテナ】
Stock_antenna

 ネックストラップの長さに合わせて同軸ケーブルをカットし、同軸ケーブルの先端部分のビニール外皮を135mm剥いてシールド被覆(編組線)を露出させ、編組線を撓ませながら裏返して同軸ケーブルのビニール外皮を覆うようにすればスリーブアンテナの出来上がりです。

 あとはネックストラップの紐の根元から少しずつ押し込んで完成です。

【FLEAZ F5+ネックストラップ】
Sleeve_antenna_1_2

Sleeve_antenna_3

Sleeve_antenna_2


  少しADS-Bを受信した感じでは、最初に作ったロングワイヤ型(?)のネックストラップよりも、受信感度は上がったような気がします。
 首からスマホ(FLEAZ F5)をぶら下げた状態で、移動中の電車内で部分的にデータ(便名など)がデコードできました。

【電車内での受信結果】
Avare_asbd_pro_train_2

Avare_asbd_pro_train_1

 金網入りの窓の内側でもわずかに受信できました。

【窓際での受信結果】
Fleaz_f5_with_neckstrap_antenna_0

Fleaz_f5_with_neckstrap_antenna_1

Fleaz_f5_with_neckstrap_antenna_2


 もしかしたら機内で受信できるかもしれません。
  うまくいったらお慰み・・・
 
 なお、細いとは言っても同軸ケーブルをネックストラップの紐の中に通しているので、ゴワゴワした感じが一寸気になります。

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