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Amélioration du signal ADS-B ?

Après avoir mis en fonction le Raspberry dédié à la réception des balises ADS-B dans le tutoriel précédent, on s'aperçoit rapidement qu'il convient d'améliorer le rendement de l'antenne du dongle SDR.
Celle-ci n'est pas adaptée/accordée pour le 1,09 GHz, mais correspond plutôt à une antenne bas de gamme pour recevoir l'UHF entre 400 et 500 MHz.
L'envie de recevoir un peu plus, voire beaucoup plus, de signaux ADS-B se fait ressentir. Il faut donc en fabriquer une.

Choix de l'antenne

Il existe de nombreux sites sur les antennes 1,09 Ghz. C'est dire le nombre de passionnés de part le monde.
Après avoir lu des articles sur des petites antennes à placer sur le bord d'une fenêtre, il m'a paru évident de construire une antenne que je pourrai ajouter au mât actuel qui supporte déjà une antenne VHF/UHF.
L'antenne Colinéaire me semblait celle qui apportait un max de gain, tout en étant hyper facile à construire. Je me suis inspiré en cela de l'antenne proposée par Dusan Balara du site http://www.balarad.net/.

Un peu de calcul

Une antenne colinéaire comme présentée sur le site de Balara est une succession de câbles coaxiaux découpés en segments de la taille d'une demie-onde, et assemblés en phase, les uns au dessus des autres, pour en faire une antenne verticale.
Le gain théorique revient environ à 1dB par tronçon ajouté. Il est impératif d'ajouter ces extensions par paires.

La fréquence qui nous intéresse : 1090 MHz
Longueur d'onde :
Vitesse lumière (en milliers de km/h) / Fréquence en Mhz, soit 300 / 1090 = 0,2752 mètres, soit 27,52 cm
Demie-Onde = 27,52 / 2 = 13,76 cm
Câble utilisé : H155 avec un coefficient de vélocité de 0,79.

Il conviendra donc de créer des sections de câbles de 11 cm (soit 13,76 x 0,79) si on utilise du câble H155.
Pour retrouver le coefficient de vélocité, consultez : le tableau des câbles coaxiaux.

Le montage

Il faudra découper vos segments de câbles sur 12 à 13 cm afin d'avoir la possibilité de dénuder chaque extrémité sur 1 cm.
L'âme du coaxial devra être bien séparée de la tresse de masse afin qu'elles ne soient pas en contact. C'est le principe de phase alternative. Les segments seront ensuite soudés les uns après les autres. L'âme de chaque segment sera soudée à la masse du suivant, et inversement ensuite.



Terminez le montage avec une BNC femelle (ou une fiche N) d'un côté qui servira pour brancher le câble de liaison au dongle.

Le montage définitif se fera la plupart du temps, dans un tube type électricien que vous aurez coupé à la bonne dimension. Avant de fermer le tube, pensez à vous assurez que l'ensemble est bien vertical à l'intérieur et notamment le brin le plus haut.

Attention, plus vous ajoutez de segments et plus votre antenne tirera vers l'horizon. Il faudra donc qu'une fois montée, elle ait un dégagement maximal et que la vue directe ne soit pas obstruée par un mur/une maison/des obstacles, afin de profiter au mieux des dB supplémentaires.

Petit plus : il serait bien d'ajouter un filtre dédié au 1090 MHz. En effet, les dongles SDR sont assez sensibles et le brouillage de la fréquence ADS-B est assez courant, notamment à cause des mitoyennetés du spectre (GSM, WIFI, etc...). Un filtre permet donc de privilégier l'écoute de cette fréquence en occultant totalement toutes les autres.
Il pourrait permettre d'améliorer aussi sensiblement la réception.

Vous pourrez trouver différents filtres chez quelques revendeurs habituels du net, et vous pourrez même les construire vous même. En ce qui me concerne, j'ai choisi la facilité en rajoutant même un préampli large bande... Voir cette page d'explications.






Sources d'inspiration
http://www.balarad.net/
http://www.radio-dx44.com/t328-LA-LIGNE-COAXIALE.htm
http://f5ann.pagesperso-orange.fr/