<div dir="ltr">Let's make some!<br><br clear="all"><div><div dir="ltr" class="gmail_signature" data-smartmail="gmail_signature"><div dir="ltr"><div><div dir="ltr"><div><div dir="ltr"><div dir="ltr">-Michelle W5NYV<br><br><div dir="ltr"><br></div></div></div></div></div></div></div></div></div><br></div><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr">On Mon, Dec 3, 2018 at 5:43 PM KENT BRITAIN <<a href="mailto:wa5vjb@flash.net">wa5vjb@flash.net</a>> wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex"><br>
10 GHz version would of course be much smaller.<br>
<br>
<br>
<br>
<br>
--------------------------------------------<br>
On Mon, 12/3/18, Michelle Thompson via Ground-Station <ground-station@lists.openresearch.institute> wrote:<br>
<br>
 Subject: [Ground-station] Weekly report - 10GHz Balloon Launch - antenna options update<br>
 To: "Michelle Thompson via Ground-Station" <ground-station@lists.openresearch.institute><br>
 Date: Monday, December 3, 2018, 7:27 PM<br>
<br>
 Testing 10GHz antenna structures for terrestrial,<br>
 balloon, and satellite applications is part of what we<br>
 do! <br>
<br>
 Both existing and new 10GHz antenna designs are in<br>
 progress for  use on a high altitude balloon. <br>
 The goal is to transmit DVB-S2/X live video from<br>
 a high altitude balloon. This tests transmitter, antenna,<br>
 processing, and sensing. Next steps would be two-way<br>
 communications on 10GHz.  <br>
 High altitude balloon antennas have uncontrolled<br>
 yaw. The current requirements are inexpensive enough to<br>
 lose,  hemispherical coverage, optimal gain at 70 degrees,<br>
 some gain at 0 degrees (directly beneath the balloon).<br>
 Circular polarization would be ideal. Otherwise,<br>
 polarization tracking at the ground is required.<br>
 Four different quadrifilar helix structures were<br>
 simulated that gave a reasonable pattern. The problem so far<br>
 is that these are easily realizable at GPS or 23cm<br>
 frequencies, but the dimensions will be unreasonably small<br>
 at 10.45GHz.<br>
 Another new design is a patch array model. Most<br>
 accessible papers at or near 10GHz for circular polarized<br>
 patch arrays seem to be a record of capturing results of<br>
 trial and error. This gives shapes that can be (in most<br>
 cases) duplicated, but does not give a model that can be<br>
 manipulated and edited to better match the<br>
 requirements. <br>
 Another aspect of the published work is the heavy<br>
 influence of industrial and commercial requirements on<br>
 antenna design. Very broadband designs that allow 2-3 or<br>
 more bands are the goal. The pattern doesn't have to be<br>
 great and the gain isn't that critical. When the device<br>
 is held near, say, a body, then the pattern is messed up<br>
 from the get go, so optimizing (and adding expense) is not<br>
 generally pursued.<br>
 So, that's where we come in. We don't<br>
 have the same motivations or requirements as a commercial<br>
 antenna deployment. We do need this antenna to be<br>
 inexpensive enough to lose. Balloon payloads (and<br>
 satellites, and even terrestrial gear) are lost in accidents<br>
 and failures.<br>
 Kent Britain's Vivaldi antenna is an existing<br>
 inexpensive design scheduled to be integrated and tested<br>
 with the payload.<br>
 You might be saying "Wait, Vivaldis are only<br>
 linear polarized" and yes you would be right. A single<br>
 Vivaldi as the downlink antenna would give the right pattern<br>
 but linear polarization, meaning polarization losses on the<br>
 ground. Mitigations would be a challenge. <br>
 However, Vivaldi antennas can be made to be<br>
 circularly polarized in combination.<br>
 To achieve this, two Vivaldi antennas are<br>
 orthogonally placed. They are driven by a specially designed<br>
 feeding network that creates an input signal with two-way<br>
 signals that have equal magnitude and orthogonal phase. This<br>
 can be done with PCB techniques. <br>
 Next steps? Antenna simulation, building,<br>
 testing, and flying!<br>
 Comment and critique welcome and<br>
 encouraged. <br>
 Volunteers of any level accepted and<br>
 supported. <br>
 -Michelle W5NYV<br>
<br>
<br>
 _______________________________________________<br>
 Ground-Station mailing list<br>
 Ground-Station@lists.openresearch.institute<br>
 <a href="http://lists.openresearch.institute/mailman/listinfo/ground-station" rel="noreferrer" target="_blank">http://lists.openresearch.institute/mailman/listinfo/ground-station</a><br>
<br>
 -----Inline Attachment Follows-----</blockquote></div>