Fabriquer une antenne pour la réception ADS-B

Dans ce chapitre, nous allons aborder l’élément le plus important dans la réception d’un signal. Une bonne antenne sera la garantie d’une réception optimale. C’est l’élément que vous ne devez surtout pas négliger.

J’ai passé beaucoup de temps à expérimenter diverses antennes, de différentes tailles et différentes formes avant de trouver la solution optimale pour ma station ADS-B en 1090 MHz. Avec cette antenne faite maison, j’obtiens une réception de 400 km de rayon, allant parfois  jusqu’à 450 km quand les conditions météorologiques sont favorables. Pour de la réception ADS-B, c’est excellent puisque la rotondité de la terre (coucou les platistes) ne permet pas d’aller au-delà sur ce type de réception…

Avant de commencer, quelques faits constatés :

• La réception sera plus optimale avec une antenne calibrée au quart d’onde, donc 6.9 cm.
• En taillant l’antenne en fonction du coefficient de vélocité des câbles coaxiaux testés, la réception accuse une perte d’environ 20 à 30%. J’ai obtenu de biens meilleurs résultats sans tenir compte de ce coefficient.

La fabrication de l’antenne

Il existe plusieurs vidéos et sites qui proposent tous un modèle d’antenne différent. J’ai passé des jours à expérimenter certains modèles proposés, et parfois compliqués à réaliser. Aucune ne m’a procuré des résultats satisfaisant à mes attentes.

Celle qui m’a offert la meilleure réception n’a encore jamais été proposée, il s’agit d’une dipôle colinéaire. Elle offre un diagramme de rayonnement en forme d’un donut, parfait pour avoir du gain sur l’horizon. Sa conception est on ne peut plus simple, et nous allons voir ça de suite.

Liste du matériel :

Outils :

• Pince à dénuder
• Pince(s)
• Pistolet à colle
• De quoi couper un tube en PVC

Objets :

• Dominos
• Fil électrique rigide, 1.5 mm²
• Tube IRL en PVC
• Raccord PVC en T
• Câble coaxial
• De la connectique (selon votre récepteur et votre câble coaxial)

Avant de commencer, voici un aperçu du résultat final :

La première étape est de couper votre câble électrique et le dénuder. Il vous faudra deux brins, et pour être large, coupez-les chacun à 25 cm ou plus avec un cutter (c’est fatiguant) ou une scie.

Pour la spire, pliez-la de sorte à ce qu’elle puisse entrer dans le diamètre de votre tube PVC. Attention à ce que la spire ne touche pas les autres parties du conducteur une fois pliée.

Une fois votre spire faite, coupez le surplus de fil du haut pour obtenir la bonne longueur, c’est-à-dire 6.9 cm. Idem pour le bas, après avoir bien pris soin de plier un angle droit en plus, dont la taille importe peu. 1.5 cm est plutôt correct.

La spire est la partie la plus embêtante à faire dans l’histoire, mais on s’en sort assez facilement en 2 minutes avec deux pinces. Le résultat devrait ressembler à cela.

C’est fait ? Allez on recommence pour le deuxième élément… Attention à plier la spire du deuxième brin dans le même sens, sinon ça risque de ne pas bien entrer dans le tube PVC.

Puis on s’occupe du câble coaxial. Rien de compliqué, on le dénude et on l’enfile dans un domino.

Et enfin on y rentre les deux éléments

HOP! on met le tout dans le raccord en T en PVC

Puis on referme

On découpe ensuite le tube PVC à la bonne longueur, en gardant une marge d’environ 2cm avec les extrémités des fils. Mon tube PVC a un diamètre de 16 mm. On en trouve dans tous les magasins de bricolage pour 2€ les 2 mètres… Faites attention car certains tubes PVC en rayon plomberie contiennent du métal, et il n’y a rien de pire pour brouiller la réception.

Prenez donc des tubes rayon électricité et non plomberie, vous aurez même plus de choix sur le diamètre. Le résultat devrait ressembler à quelque chose comme ça :

A ce stade, si vous êtes sûrs de vous, vous pouvez entamer l’étanchéification. J’ai mis un peu de patafix dans le bord du tube pour que la colle du pistolet à colle ne tombe pas bêtement dans le tube. ça doit donner quelque chose comme ça une fois bouché.

Ce n’est pas forcément le plus esthétique mais bon… C’est de loin le plus simple et le plus efficace. Je vous conseille de mettre aussi de la colle sur la jonction en T, ainsi que la sortie du câble coaxial. Votre antenne en cuivre sera alors parfaitement protégée contre les éléments extérieurs.

Ici, mon antenne après un an et demi dehors. Le plastique a un peu jauni mais elle est protégée donc tout va bien.

Pour la fixer au-dessus du toit, j’ai opté pour une attache par le T. Ce n’était pas forcément la solution la plus facile ni la plus pertinente mais vous pouvez très bien utiliser un manchon pour tenir l’antenne par le tube du bas par exemple… A vous de l’adapter selon votre matériel, vos envies, vos contraintes.

Avec un dongle AirNav amplifié et filtré de base, voici le résultat sur mon installation primaire.

Chaque cercle représente un rayon de 100 km. J’ai donc une portée qui grimpe à un peu plus de 400 km au nord-est, là où l’environnement est le plus dégagé. C’est un excellent résultat puisque c’est la limite atteignable par ce genre d’installation, en raison de la rotondité de la terre.

Si vous possédez un dongle SDR classique à  moins de 10€, vous pourrez facilement atteindre les 250 à 300 km, voire un peu plus avec un filtre 1090 MHz et/ou un ampli (LNA).

Quelques conseils

Attention toutefois. Si l’antenne est l’élément le plus important dans votre installation, la réception sera affectée par d’autres facteurs :

• La visibilité : Elle dépendra de la hauteur de votre antenne et des différents obstacles environnant, affectant la visibilité sur l’horizon (murs, arbres, montagnes, etc). Assurez-vous de la positionner le plus haut possible et au-dessus de votre toit si pour éviter les réflexions. Très important aussi, l’antenne doit être placée à la verticale afin de respecter la polarisation des signaux.
• Le récepteur : Certains sont plus ou moins bien conçus. Ils peuvent être équipés ou non d’un amplificateur et d’un filtre 1090 MHz améliorant grandement la réception, surtout en ville. Parmi les plus efficaces et le moins cher, je vous conseille fortement le dongle vert Radar Box que vous pourrez trouver ICI. Ne vous fiez pas à sa marque, il  est totalement utilisable et compatible avec les mêmes drivers que les autres.
  Si vous achetez un récepteur pas cher, assurez-vous qu’il possède le chipset Realtek RTL2832U et le tuner R820T2. Si vous achetez un dongle avec tuner FC0012, ça ne fonctionnera pas.
• Le câble coaxial : Il existe une très grande variété de câbles coaxiaux. Ils sont plus ou moins adaptés selon les usages que l’on en fait, et la bande de fréquence dont nous avons besoin.
  Si vous n’avez pas besoin d’une grande longueur de câble, n’importe lequel fera l’affaire. Je n’ai pas noté de différences sur 5 mètres avec du 17VATC, H155 et RG58/U.
  Le RG58 est un bon compromis car il est peu cher, fin, souple, adapté à de nombreux usages, et on trouve facilement des connectiques comme le SMA par exemple.

Si vous avez des questions ou des choses à partager, n’hésitez pas à m’en faire part dans les commentaires !