年度最快的天线设计

在最近的周末，我发现自己有一些零件躺在哪个零件上有很长一段时间。首先在垃圾箱中是一个旧的橙色pione 1（类似于raspberry pi的可动力的sbc），这将用于运行视频会议屏幕，但证明无法运行图形Linux安装，足以融合。我的rtl-sdr 2棍子也碰巧出了（我可以＆＃39;触手记住为什么我几个星期前抓住它的第一个时代的时间）。当我清理一切并准备好拿走它时，我可能永远不会再次使用这个东西，所以摧毁它我决定把它放在良好的用途！

我经常有兴趣查看实时航空数据，特别是当飞机或直升机在附近飞行时。我甚至使用我的RTL-SDR捕获和解码过去的ADS-B 3数据包。这一次，我决定创建一个联网的ADS-B接收器节点并将数据馈送到网站，例如Flightaware 4和Flightradar24 5.唯一的问题是，我不想花一束时间 - 不多它会把一切都扔进垃圾！

我知道努力最大限度地减少安装时间，这件事正在阁楼 - 没办法，我是否会花费努力在房子外运行电缆也不招待防风装置的想法。我已经有了电力和路由器，在阁楼中间的中间有一个开放以太网端口（运行旧WRT54G的后果，以足够的电源获得我的树林中的Wi-Fi）。不仅是时候不允许我在房子外部运行布线，但直到我的申请凭借天线塔的批准或转换高大的树，那里的＆＃39;＆＃39;没有比阁楼安装天线。将裸PCB安装到阁楼椽子的一种容易的方法是3D印刷框架，带有点拧紧电路板以及杏仁形孔以支撑整个东西。

由于可用的快速脚本，该软件是最简单的部分之一。 Orange PI在无头非图形模式下运行最新的架空。飞行4和FR24 5的两套指令都很快配置。由于我在台阶测试期间看到了关于高CPU温度的警告，因为阁楼温度将是非常高的，因此构建了由热浆，便士和超级胶水组成的快速和脏的散热器。

在这里的项目的一部分＆＃39;节奏清晰度3D工作台的部分是如此乐于助人。为了简单起见，我意识到我可以简单地将一根电线滑入75Ω同轴连接器的中心导体。这肯定被证明是完成项目的最简单（最快）的方法，结果对于我的用例来说是可以接受的。可以采取额外的护理以改善从天线延伸的径向的地面平面，但这会降低速度要求。

当然，我们可以使用任何四分之一波垂直单极计算器，例如Google 6的第一款结果，它表示使用2.6＆＃34;用于ADS-B＆＃39; S 1090 MHz频率的电线。我认为没有径向，我最好尽力估计天线属性，进入75Ω仿真端口，与RTL-SDR＆＃39; S同轴连接器相同。在用卡钳的一些测量后，我的基础模型是在大约5分钟内完成的。

我开始了2.6＆＃34;在线计算器的推荐，显示频率的TAD钻头太高。另外两个迭代显示3＆＃34;是从同轴连接器延伸的理想长度。我从一块坐在我的工作台上的RG6中拉出裸中心导体，将其插入RTL-SDR，测量了我的3＆＃34;并削减。

由于这种快速和肮脏的天线设计有零地面平面来说，很明显，我们永远不会在理想的VSWR附近到达任何地方。如图1所示。如图3所示，谐振的回波损耗约为5dB，给出3.5的SWR。在未来，一个适当的天线设计肯定会改善这一点，但今天的工程权衡价值过度表现。

清晰度的最后一次检查是验证1090 MHz的远场辐射图。结果是一个带有缺失的地面平面的四分之一波单极的教科书，并且显示了大约4dbi的峰值增益，这肯定会用更好的地面平面更高。

现在所遗弃的只是将系统放在阁楼里。通过托梁爬上路由器的布线距离内的最高点，然后是一个快速的指甲是所需的。最终的装置安装如下图所示，如图5所示（但请原谅照片质量 - 很难在悬挂在具有非理想照明的托梁上的托梁时拍摄。

在插入设备中并导航到其内部网页（默认情况下，可用AT＆＃34; {IP地址}：8080＆＃34;）鼓励看到收到一些数据包，具有位置数据和一切！至少它足以显示基本功能。

观看数据后几天后，很明显，我从西方（特别是西南）收到了更好的数据包。一方面，很明显，天线设计和位置不是最佳的（除了使用最便宜的1090 MHz无线电接收器）。与此同时，我在最佳方向上接收到超过50纳米的良好数据。

这使我达到了一个另外的结论：当地地理的影响。我位于北部的长山脊上，在NE / SW方向上运行。山脊＆＃39; t非常高，但它＆＃39; s高，足以被称为＃34;山脉＆＃34; 7在新泽西州。更近，我＆＃39; m直接与当地峰值相邻，基本上阻挡了我的东部。这些问题可以在上述天线塔中有所缓解，更好的接收器或当然是更好的设计和安装的天线。尽管如此，这个项目在几个小时内从垃圾零件到工作设备。也许天线将是不明智的，但是我刚刚使用四分之一波计算而不是现场求解器，但是使用清晰度的3D工作台肯定增加了最终天线长度是本申请的理想选择。就像工程中的一切，这是一个＆＃34;成本，性能，时间：挑选两个＆＃34;情况和该公制I＆＃39; m非常满意结果。

如果您＆＃39; d喜欢与设计一起游戏，3DEM文件用于Cadence Clarity 3D Workbench可用于此处：