Het zelf maken van een GPS antenne
door Prof. Y. Lupardi
Er zijn diverse ontwerpen - waarvan handleidingen bestaan - om zelf een antenne in elkaar te knutselen. De meeste constructies gaan uit van een pijp omwonden met spiraaldraad of een paar stevige dikke spiraaldraden zonder kern. Hier is een voorbeeld van zo een helix antenne. Het nadeel van al deze constructies is: lastig vast te houden, onmogelijk om mee rond te lopen en ook de aerodynamische eigenschappen zijn slecht. Iets dat in een klein lunchdoosje van 10 x 10 x 5 cm past is wel zo handig.
Geschikte plastic doos
Van wat voor soort plastic moet het doosje gemaakt zijn? Van plastic dat de radiogolven niet tegenhoudt! En hoe kan je dat testen? Met de interne antenne van de GPS ontvanger. Doe het doosje erover en kijk op het satellietenscherm of de signaalsterkte vermindert.
Hoe ziet mijn zelfbouw antenne er van binnen uit? Hier is een foto. De batterij is een AA-cel die in beeld staat om de schaal aan te geven.
Maar hoe maken we hem?
Ik heb het niet zelf bedacht; een Engelstalige handleiding van Mark Kesauer kan je in dit document (pdf) lezen. Ik zal in het kort de zaak beschrijven en aangeven hoe ik e.e.a. heb gedaan.
Om te beginnen het materiaal: ik heb gewoon 1-zijdig printplaat gekocht. Ik kon geen speciaal hoogfrequent spul krijgen maar gelukkig blijkt dat proefondervindelijk ook niet noodzakelijk te zijn.
Voor het koperdraad heb ik gewoon electriciteitsdraad (dat spul dat ze in de kleuren groen/geel, bruin, zwart en blauw in de leidingen in muren en plafonds stoppen voor de 220 Volt) gebruikt (plastic verwijderd). Het zwarte electriciteitsdraad is wat dunner dan de andere (het is n.l. altijd de schakeldraad).
Als gereedschap is nodig: zaag en vijl plus soldeer met soldeerbout. Om te lijmen heb ik gewone grijze (Bison-kit) twee-componentenlijm gebruikt.
Bodemplaat
Nadat ik van mijn stukje printplaat een strookje had afgezaagd voor het staandertje, had ik nog zo'n 15 x 15 cm stuk over dat als grondvlak dienst ging doen. Het grondvlak mag ook rond zijn maar moet niet al te klein worden. De antenne sprieten moeten namelijk nog wel iets onder zich hebben.
De staander
Hiervan zijn de maten heel belangrijk. Zaag het eerst wat ruim af, ga de twee delen dan tegen elkaar lijmen en ga pas na droging de zaak op maat vijlen. Wacht met het vijlen van het bovenste deel totdat ook de gebogen sprieten zijn vastgesoldeerd.
De maten zijn in inches. Dat wordt voor ons: hoogte 5,08 cm, breedte 0,635 cm. De sprieten komen vast te zitten op een hoogte van 4,52 cm. Pas na vastsolderen van de draden kan de bovenkant worden weggevijld tot tegenaan de draden (4,52 cm dus +/- de dikte van het draad.
Aan de actieve kant moeten een luchtspleet en een 45 graden hoekje worden gemaakt. Met wat voorzicht kan je dit ook met een vijltje doen; gewoon het koper wegvijlen. Helemaal luxe is natuurlijk de inzet van een Dremel voor dit precisieklusje. Dat luchtspleetje van 0.05 inch (= 1,27 millimeter!) moet echt beginnen op een hoogte van 3,18 millimeter.
Aan de passieve kant is weinig bijzonders; gewoon de maat aanhouden.
De sprieten
Kijk even goed hoe de sprieten moeten zitten: het ene been moet een hoek van 45 graden maken met het grondvlak en het andere moet horizontaal lopen. De lengte van de twee horizontale delen moet 3,84 cm zijn. De schuin naar beneden wijzende delen hebben een lengte van 4,62 cm. Knip ze pas op lengte als alles in elkaar zit en de hoeken precies kloppen enz.
De aansluitkabel
Gebruik het gewone hoogfrequent kabel (RG174; iets anders is bijna niet te vinden) met een passend stekkertje eraan. Gezien de verliezen in de kabels: niet langer dan een halve meter maken, tenzij je super-kabel op de kop weet te tikken. Ik houdt mij aanbevolen.
Kortsluiting
Als je zorgt voor een nette luchtspleet is er geen geleidende verbinding tussen binnenkern en buitenmantel van de aansluitkabel. Dus je kan deze antenne met een gerust hart inpluggen in connecties die een actieve (stroom vragende) antenne veronderstellen. Trouwens, de meeste GPS onvangers hebben een ingebouwde kortsluitbeveiliging; antennekabels van actieve GPS antennes raken vaak geknerpst tussen autoportieren...
Hoe loop je ermee rond?
In elk geval gaat dat met dit type antenne stukken beter dan met een staaf/spiraal antenne. Zie maar:
Je moet goed rechtop blijven lopen en geen ja-knikken doen.
Hoe ik mijn zelfbouwantenne draag? Zie hiervoor de volgende foto waarop ik samen met mijn head-mistress sta:
Het is duidelijk te zien: met zo'n antenne op je pet kan je ook naar beneden kijken om te zien waar je loopt. Hoofdbewegingen hebben - omdat de antenne niet zo richtingsgevoelig is - geen negatief effect op de ontvangssterkte van de GPS signalen.
Prof. Y. Lupardi
