Aprenda a construir antenas caseras v.3

Aprenda a Crear Antenas Caseras!!

Tipo lata o guía de onda – Cantena. SFD 2013. Edwin José Basto.

Agenda

Teoría.

– Conceptos.

– Clases.

– Modelo Matemático.

Practica

– Materiales.

– Construcción.

– Pruebas.



Conceptos

Que es una Antena?

Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre.


Glosario

Dipolo, Es el elemento activo que funciona como transductor de ondas electromagnéticas dentro de la antena.

Ganancia, En las antenas es un valor numérico positivo que expresa el poder máximo de radiación, por lo general se expresa en dBi ya que se compara con el modelo de antena ideal conocido como antena isotrópica.

Reflector, Es un elemento pasivo que se utiliza en cierto tipo de antenas, y que aprovecha el principio de reflexión de las ondas electromagnéticas, en el cual todas las ondas tienden a ser reflejadas en un solo foco.

Pigtail, Es un pequeño cable que sirve para acoplar diferentes tipos de conectores, usualmente los que van desde la interfaz de RF, hasta el conector de la antena, tienen asociada unas perdidas de potencia denominadas perdidas por inserción y que generalmente son menores a 1 dB.


Glosario

Directividad, Es un concepto asociado a la máxima intensidad de radiación basadas en la dirección una antena, no tiene unidades pero si se compara con una antena isotrópica se expresa en dBi, guarda estrecha relación con los patrones de radiación entregado por los fabricantes en las hojas de datos y datasheets.


Clases

Dentro de las clases funcionales podemos encontrar, Omnidireccionales, Parabolicas o focalizadas, Sectoriales, etc…

Tipos de Antenas Caseras

Antena Biquad, Cantenna, Tipo pannel, Yagui, Cuadracantenna, Fontena, Pringles, Ranurada, Omnidireccional… etc…

Otras Características

Ganancia, Directividad, Efectividad, Frecuencia y/o Longitud de Onda, Polarización, entre otras.



Modelo

Matemático

Modelo Matemático


D = Diametro del alimentador estara entre 0,60 y 0,75 de longitud de onda en espacio de la frecuencia designada. L = Largo L de la lata debería ser preferiblemente de al menos 0,75 λG, donde λG es la longitud de onda dentro de la huía. S = Distancia desde el fondo de la lata al cable coaxial o dipolo, 0,25 λG.

Modelo Matemático


Longitud de onda, en el aire o espacio libre.

Longitud de onda, dentro de la guía.

Distancia hasta el dipolo, o cable coaxial.

Modelo Matemático


El dipolo o el elemento activo que funciona como el transductor de la señal

deberá tener una medida de 1/4 λ, es decir para una frecuencia de trabajo

de 2.4 / 2.5 Ghz serán aproximadamente 30 mm.


Ejemplo:

A 2440 MHz la longitud de onda λ es de 12,2 cm, por lo tanto, el diámetro de la lata debe estar en el rango de 7,3 a 9,2 cm.

Vamos a usar latas de aceite que tienen un diámetro de 8,3 cm y una altura de aproximadamente 21 cm.

El largo del dipolo debe ser de 1/4 o 0,25 λ, el cual a 2440 MHz, corresponde a 3,05 cm.

La ganancia para esta antena va a estar en el orden de 10 a 14 dBi, con un ancho de haz de alrededor de 60 grados.



Materiales y

Herramientas


Lista de materiales y herramientas:

Una lata de metal pequeña, puede ser de leche, o aceite para vehículos o similares.

Un conector para exteriores o chasis roscado Tipo N hembra.

0.5 mt de cable coaxial RG-58 / alambre de cobre, para crear el dipolo de la antena.

Un pigtail Tipo-N / Rp-SMA para conectar y probar la antena casera.

Una extensión eléctrica con varios puntos para conectar taladro, un cautín y demás.

Un Taladro, con brocas metálicas para hacer el agujero en la lata.

Un cautín y soldadura para unir el cable que actúa como dipolo al conector tipo N.

Una remachadora mecánica y algunos remaches para sujetar el conector a la lata.


Materiales


Construcción!!

Perforar la lata.



Perforar la lata.

Soldar dipolo al conector.


Lata y dipolo por separados.


Instalando el conector tipo N en la lata.



Instalando el conector tipo N en la lata.

Antena terminada.


Midiendo la ganancia de la Antena.



Midiendo la ganancia de la Antena.

Antena Lista para Usar!!



Pruebas

Medir la ganancia en la antena.

Esta ganancia es aproximada y se pueden utilizar aplicaciones o dispositivos como “RF Explorer” para determinar este valor.

Wavemon, (Linux).

inSSIDer, (Linux / Windows).

Kismet, (Linux).

iwScanner (Linux).






Pigtail, perdidas por inserción, 0.8 dB / 2.5 Ghz / 50 cm.

Cálculos experimentales.

Antena Omnidireccional – USB Adapter (TL-WN722N) G = 4 dBi.

d = 2mt.

Rx = - 17 dBm.

Antena casera – Cantenna. G = 10 dB

d = 2 mt.

Rx = -7 dBm

Referencias

Manual Fabricación Antenas Caseras, http://notodoeswindows.files.wordpress.com/2009/11/antenas-caseras.pdf

Redes inalámbricas en los países en desarrollo 3. Edición, http://wndw.net/pdf/wndw3-es/wndw3-es-print.pdf

Material de ApoyoWALC2013T1, https://www.dropbox.com/sh/4d9b76vz8onsv9m/Eq1bDa4GvG


http://notodoeswindows.files.wordpress.com/2009/11/antenas-caseras.pdf




http://wndw.net/pdf/wndw3-es/wndw3-es-print.pdf







https://www.dropbox.com/sh/4d9b76vz8onsv9m/Eq1bDa4GvG

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FIN!

Colectivos Redes Libres Colombia

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Edwin José Basto

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