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Seit mittlerweile mehr als einem Jahr betreibe ich aus Spaß einen eigenen Flightradar Server. Außerdem hatte ich einen weiteren ADS-B Empfänger am Raspberry Pi in Betrieb genommen. Was also noch gefehlt hat ist eine Verbesserung der Empfangsqualität, sprich: bessere Antennen als die mitgelieferten Stummeldinger. Dafür habe ich zusätzlich zu der beim DVB-T Stick mitgelieferten Antenne drei weitere Antennen gekauft und getestet um herauszufinden, wie ich den Empfang maximieren kann. Schnell wurde klar, dass sie alle nicht für den Empfang von ADS-B Signalen taugen. Daher griff ich zur Selbstbastellösung, von denen es im Internet einige gibt, und zeige hier meine Bastelei sowie die Testergebnisse der deutlich besseren Antennen.
Gekaufte DVB-T Antennen
Folgende Antenne habe ich käuflich erworben und getestet (Preise zum jeweiligen Kaufzeitpunk):
- Hama DVB-T Zimmerantenne 40dB für 13,90 €.
- mumbi DVB – T Antenne 3dB passiv mit Magnetfuss für 3,70 € inkl. Versandkosten.
- Antenne für DVB-T USB Stick und mobile Geräte für 15,99 €.
Hier zwei Fotos davon. Auf dem ersten sieht man die originale sowie die beiden kleinen Stabantennen, auf dem zweiteren (hinten) die große Hama-Antenne:
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Kurz und knapp: Für den Empfang von ADS-B Signalen haben alle Antennen überhaupt nichts gebracht. Im Gegenteil: Der Empfang war sogar deutlich schlechter (!) als mit der mitgelieferten Antenne. Das ist physikalisch natürlich erklärbar, da diese DVB-T Antennen auf den Frequenzbereich für eben DVB-T spezialiesiert sind und ADS-B mit seinen 1090 MHz nun mal darüber liegt.
Do-it-Yourself ADS-B Antenne
Irgendwie kam ich kurz später auf einen Artikel der Zeitschrift Funkamateur. Im Heft 4/13 ab Seite 377 befindet sich der Artikel “Empfang von ADS-B-Flugzeugdaten mit einem DVB-T-Stick”, in welchem grob erklärt wird, wie das mit ADS-B so abläuft (in etwa also das, was ich auch hier schon gemacht hatte). Neu war allerdings der Selbstbau einer auf die Frequenz von ADS-B optimierten Antenne. Es handelt sich dabei um eine Groundplane-Antenne, welche relativ einfach zu konstruieren ist. Etwas gezielte Googlelei brachte mich außerdem auf die PDF Datei “Your First ADSB Antenna” von dieser Seite hier. Los geht’s:
Was eine Groundplane-Antenne ist, kann man bei Wikipedia ja gut nachlesen. Die Bauteile, allen voran die N-Einbau-/Flanschbuchse, den 2,5 mm² Kupferdraht und diversen Adaptern habe ich wie immer bei Reichelt bestellt. (Anmerkung: Im Nachhinein wäre es sinniger gewesen, nach einer anderen Buchse vom Typ Flansch zu suchen, um nicht so viele Adapter benutzen zu müssen.)
Zur Berechnung der Länge der Kupferdrähte muss man folgendes verwenden: Die Wellenlänge Image may be NSFW.
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ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit Image may be NSFW.
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durch die Frequenz der Welle Image may be NSFW.
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, also: Image may be NSFW.
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. Bei uns ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit (ca. Image may be NSFW.
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) und die Frequenz die bereits oft erwähnten 1090 MHz, also: Image may be NSFW.
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. Der Strahler und die Radials der Groundplane-Antenne müssen die Länge Image may be NSFW.
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, also konkret Image may be NSFW.
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haben.
Bastelzeit! Image may be NSFW.
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Im folgenden ein paar Bilder vom Bau der Antennen sowie der Adapter-Batterien die zum Einsatz kommen (was natürlich suboptimal ist). Die letzten beiden Bilder zeigen meine beiden Antennen im Einsatz (indoor und outdoor).
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Test Indoor
Es folgten ein paar Tests. Bei der indoor Antenne habe ich einfach nur die Anzahl der empfangenen Flugzeuge zu einem Zeitpunkt verglichen. Sensationelles Ergebnis:
- Originale DVB-T Antenne: 39 Flugzeuge
- Selbstbau ADS-B Antenne: 63 Flugzeuge
Das macht eine Verbesserung um 61 %. Wow!
Test Outdoor
Bei der outdoor Antenne habe ich mir etwas mehr Mühe gegeben und den “Receiver Range” von meinem Virtual Radar Server über einen Zeitraum von 7 Tagen ausgewertet. Also natürlich zwei Mal: Einmal mit der Stummelantenne, einmal mit der DIY Antenne. Hier die Screenshots mit den Empfangsbereichen beider Antennen, welche sehr deutlich zeigen, dass die DIY Antenne einen deutlich erweiterten Empfangsbereich hat. Die verschiedenen Farben sind die Empfangsbereiche in verschiedenen Flugzeughöhen.
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Wahnsinn!
Links
- Wikipedia: Groundplane-Antenne
- Online-Rechner: Radiofrequenz in Wellenlänge
- RTL-SDR Tutorial: Cheap ADS-B Aircraft RADAR
- Construction guide for a simple ADS-B antenna project
Und weil ich es weiterhin einfach so cool finde, hier noch mal ein Screenshot vom Bereich Frankfurter Flughafen. Einfach geil. Image may be NSFW.
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