ADSB Collinear Wire Antenna 實作

ytsejam

為了給新做的 ADSB Receiver 使用，原本打算做 Spider Antenna
可是研究以後發現，其增益遠不如 Collinear Antenna ，而且一但放到室外，感覺它應該蠻脆弱的



因此參考以下網頁做了一這支 Collinear Wire Antenna

ＨＴＴＰ：／／martybugs.net/wireless/collinear.cgi

一樣使用 2.0mm 單芯銅線，但做法上跟網頁中的有點不同
為了控制製作的尺寸，先弄了一個治具，這樣在製作中間的圓圈時，會比較容易



然後每一個單元採分開製作，最後再組合



在調整天線時，忘了拍照，只能分享完工圖

為了使天線能耐天候，用 1" PVC 水管製作外殼


接頭部分，因 ADSB 訊號為 1090MHz 的應用，採用 Type N 接頭製作


駐波比


相位


阻抗 Z


阻抗 X


阻抗 R


因為ADSB Receiver系統還在測試中，因此先架設於家中陽台 (2F)，
環境不是很好，但還是可以收到 50 nm 左右飛機的 ADSB 訊號

附註：對於有加裝外管的這種天線，天線的介電係數，會跟隨加裝的材質而變化，
也就是說，用介電係數 0.95 所計算出來的尺寸所製作的天線，加裝外管後，VSWR 會發生變化，
頻率響應也會跟著變動，因此用天線分析儀調整時，必須裝上外管再進行測量調整，要不然頻率響應跟預期會有很大變化

小弟原本計劃做 5 節，結果加上外管測試調整後，必須把最後一節從圓圈狀拉直，以供裁剪調整

BVHAM

請問一下：治具上的91.5mm數字，不是2.4G的3/4波長嗎？你若按此寸法製作可以諧振在1090mhz上嗎？如果你製作的是4節collinear的話，按理水管長度應更長（或許是照片的視覺誤差）還有這天線沒有地網設計嗎？

freewillxlover

一起學習了，謝大大分享知識。

ytsejam

BVHAM 發表於 2015-11-11 20:45
請問一下：治具上的91.5mm數字，不是2.4G的3/4波長嗎？你若按此寸法製作可以諧振在1090mhz上嗎？如果你製作 ...

抱歉，這個治具照片有誤導，91.5 確實是 2.4 GHz 的 3/4 波長，但實際製作時，每節長度是取1090 MHz 的 1/2波長，整個天線長度超過 60 cm，無地網設計。

一般 Collinear 只能對最後一節作修整，所以製作上的重點在於最後一節的長度要預留超過設計的長度，並要根據外加水管對介電係數的影響進行調整

BVHAM

ytsejam 發表於 2015-11-12 08:26
抱歉，這個治具照片有誤導，91.5 確實是 2.4 GHz 的 3/4 波長，但實際製作時，每節長度是取1090 MHz 的 1 ...

謝謝解答。幾年前也製作過144MHZ&430MHZ&1200MHZ的Collinear ，我的經驗是:只需要將饋電部與由下往上算第一個相位器調整好其餘無須調整。之前製作430MHZ時，更將節數一口氣增加到10節(一般500木瓜的UHF段在8節左右)按理論，10節的Collinear有約8dB的增益 半值角在10度左右，與500木瓜相較下已經是伯仲之間了.....

ytsejam

BVHAM 發表於 2015-11-12 20:08
謝謝解答。幾年前也製作過144MHZ&430MHZ&1200MHZ的Collinear ，我的經驗是:只需要將饋電部與由下往上算第 ...

多謝分享，小弟所獲得的經驗也是差不多，重點在於饋電點的那節，最後末梢那節，可以修剪長度來補償第一節的誤差，最讓小弟感到意外的，則是加上外管的效應，所以在此主要分享調整時，要以套上外管測量值為準，不然可能會與預期有相當大的差異

另外，您提到一個重點，地網的差異，雖然小弟做的這個天線沒有地網，但卻接頭卻鎖在 L 形鋼片，
據小弟測量比對的結果，因為目標頻率已經超過 1GHz ，這個鋼片已經一定程度上產生地網效應
但若是對 VHF/UHF 頻段，這個地網的作用相對可以說沒有作用，
我想這或許可以說明為何 GHz 以上的天線通常沒有地網

ytsejam

補上兩張圖片供參考


加上 PVC 外管，測量結果



未加 PVC 外管，測量結果

BVHAM

地網之於二分之一波長設計的天線，可說不裝也行，有時裝了反而效果變差;其實我比較想知道的是：你是如何處理饋電部的，直接饋電嗎？還是有經過匹配？

ytsejam

BVHAM 發表於 2015-11-13 06:31
地網之於二分之一波長設計的天線，可說不裝也行，有時裝了反而效果變差;其實我比較想知道的是：你是如何處 ...

因為這只是接收用的，所以直接饋電

測試過加上地網，確實能將阻抗提升，但只能加一根，而且不好調整，
同時加上四根地網會讓阻抗過高，VSWR變差

BVHAM

感謝回覆，也期待你有更多新作品。