Como ya sabemos, el sistema ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) emite en la banda de 1090 MHz. Hemos visto que existen varios receptores especializados en el mercado, pero que con un sencillísimo receptor DVB-T (lo que conocemos como TDT o Televisión Digital Terrestre) podemos recibir estas señales y decodificarlas a muy bajo coste.

Sin embargo, la antena que trae de serie el receptor DVB-T, esa varilla pequeña de color negro con base magnética, no es la más adecuada para obtener buenos resultados. Funcionar funciona, pero la distancia máxima de detección que conseguiremos no será muy grande.

En el mercado hay muchas antenas específicas para esta aplicación: de plano de tierra, dipolos, colineales, yagi, incluso una carísima antena “diapasón activa” si es que estás dispuesto a pagar más de 200 € entre producto y transporte. Yo desde luego no, así que me puse a buscar proyectos DIY (Do It Yourself, Hágalo Usted Mismo) y encontré una página en la que explican como fabricar una antena colineal con cable coaxialhttp://www.balarad.net/. Leyendo más encontré que este diseño se puede mejorar ligeramente, el resultado es lo que os muestro a continuación en Gilitadas.

Conexión dongle DVB-T a teléfono móvil

Mejoras sobre el proyecto original

La primera mejora sobre el diseño original es simplemente elegir bien el material. Hay que tener en cuenta que el receptor DVB-T que utilizo está preparado para una entrada de antena de 75Ω, por lo que el cable a utilizar tanto para la construcción de la antena como en la bajada hasta el receptor será de esta misma impedancia. En caso de utilizar otro receptor habrá que tener en cuenta este detalle.

Después de mucho leer aprendí que el cable coaxial debe ser de la menor atenuación que podamos encontrar, y para ello son importantes algunos factores:

  • Mejor cobre que aluminio, tanto en la malla como en el núcleo. Tiene mejor conductividad y además permite soldadura entre los segmentos de la antena para hacer mejor contacto.
  • La malla debe ser lo más tupida posible. En las especificaciones del cable se suele indicar en forma de porcentaje de área cubierta.
  • Aislante dieléctrico de buena calidad. Es la capa de separación entre el núcleo y la malla. En cables baratos suele ser de espuma de polietileno (PE), pero es mejor de Teflon (PTFE).
  • Cubierta exterior para intemperie. Este detalle no va a afectar en la calidad de recepción, pero como la antena va a estar en el exterior ayudará a que las inclemencias del tiempo y los rayos solares no deterioren el cable. En este caso el polietileno (PE) tiene ventaja sobre el policloruro de vinilo (PVC).

Con todo esto en mente miramos la oferta de cable en el mercado. Seguramente hay varias opciones, pero yo he elegido el Televes T100 (ref. 2155). Su precio ronda 1€ por metro.

Esquema de sleeve balun (bazooka) para antena ADS-B

Otra de las mejoras introducidas al proyecto es añadir un balun tipo Bazooka (sleeve balun). Su función es doble: por un lado balancear las líneas y evitar que exista potencial entre el coaxial y tierra, evitando que la bajada de cable actúe también como antena. Y por otro servir de base rígida donde sujetar el conjunto de la antena. Está construido de forma muy sencilla con un tubo de cobre de fontanería que va unido por su base a la malla del cable coaxial. Su longitud debe ser de 1/4 de longitud de onda de la frecuencia de diseño de la antena.

Parámetros de diseño de la antena

La antena colineal coaxial es realmente una combinación de dos antenas iguales, formada cada una de ellas por tramos de conductor de 1/2 de longitud de onda alternados con tramos aislantes de 1/2 de longitud de onda igualmente. De esta forma los tramos conductores están enfasados y alimentando conjuntamente al receptor. Utilizando cable coaxial se consigue que la malla de cada tramo actúe como aislante del núcleo para una de las ramas de la antena y como conductor externo para la otra rama.

 

Desarrollo antena coaxial colineal

 

Tenemos que corregir la longitud de cada tramo con el factor de velocidad de propagación del cable coaxial. Este valor nos lo da el fabricante del cable y suele estar expresado en porcentaje. En el caso del cable Televes elegido es de 82%.

Longitud de onda: λ = c/f = 300.000/1090 = 275 mm.

Longitud de tramo: L = 1/2 λ × Fv = 137,5 × 0,82 = 112,75 mm.

La antena en sí consta de cuatro tramos iguales de 112.75 mm. (redondeamos a 113). Podríamos hacerla de 6 o de 8 tramos para conseguir mayor ganancia, pero siempre en tramos pares. Tamaños mayores no son aconsejables pues hacen una antena demasiado larga y menos resistente al viento. La antena que os muestro ha conseguido detectar señales a más de 200 millas de distancia.

El primer tramo es diferente, la zona que no queda cubierta por el tubo de cobre necesita ser ajustada en longitud por el factor de velocidad de propagación del cable, para la otra no es necesario. Las medidas son como se muestran en el esquema de la derecha.

Esquema balun bazooka para antena ADS-B

Construcción de la antena

La construcción de la antena no reviste complicación, las herramientas necesarias son muy comunes y no nos llevará mucho tiempo completarla. Tan solo un poco de pericia con el soldador para no aplicar demasiado calor en la malla del cable y derretir su aislante.

A la hora de cortar los tramos de cable sí conviene ser escrupulosos, cuanto más exactos sean mejor funcionará. Y por supuesto deben ser todos ellos iguales.

Yo os recomiendo el uso de silicona en el tapón de cierre, así como cinta aislante, o mejor aun cinta vulcanizante que cubra por completo el tubo de cobre y el conector del cable de bajada. Así todo aguantará mucho mejor las inclemencias del tiempo.

Material necesario

  • Cable coaxial de 75Ω de impeancia.
  • Conector F de montaje en chasis.
  • Tubo de cobre de 22 mm. de diámetro.
  • Terminador de tubo de cobre de 22 mm. de diámetro.
  • Tubo de PVC o fibra de vidrio de 20 mm. de diámetro.
  • Tapón de plástico de 20 mm. de diámetro.