Construir una antena. Antena guía-ondas

   
- Cálculos matemáticos para construir antenas caseras con una lata.

Existen personas que disfrutan construyendo con sus propias manos todo aquello que es factible construir. En el caso de las redes inalámbricas, mientras que construir un punto de acceso o un adaptador de red es algo complicado, construir una antena si es abordable.

 En cualquier caso, construir una antena, o hacer modificaciones en antenas existentes no dedicadas a WiFI, requiere disponer de conocimientos específicos, tanto de la técnica como de la regulación. Una soldadura mal hecha o un cable mal crimpado o no hacer del todo bien un calculo pude hacer que la antena no funcione como se espera, o incluso que se este incumpliendo la regulación de emisiones radioeléctricas.

 Nadie ha experimentado de que forma las antenas caseras influyen en la salud, si se incumple la ley de emisiones radioeléctricas o si se llega a dañar e equipo, por lo tanto saber que estáis actuando bajo vuestra responsabilidad.

 La antena casera más común y habitual, todos sabemos cual es, y corresponde a una antena guía-ondas con una lata. Lo que muchos no saben es que fue desarrollada por Gregory Rehm (www.turnpoint.net) del Bellingham Techical College.

 Esta antena consiste básicamente en un cilindro cerrado por un extremo en el que se le coloca el conector en el que termina el cable de la antena. Como cilindro cerrado puede utilizarse una lata de comestible (lata de aceitunas), un tubo de aire acondicionado o fabricarlo directamente. Lo importante es que tenga un diámetro de entre 9 y 11 cm (interior) y que las paredes sean lisas. Lo que se consigue es una antena direccional con una mayor ganancia que la antena omnidireccional que viene incluida en la mayoría de equipos wireless. Si se usa una lata de comestible (tipo lata de aceitunas), es importante eliminar los posibles restos de rebabas que pudiesen quedar en el lado abierto.

 El conector N Hembra de chasis que tenemos que utilizar, es recomendable que sea del tipo tuerca en lugar del de cuatro tornillos que se indica por el desarrollador de este diseño, ya que el trabajo es más rápido y el acabado mucho mejor, a la par que se consigue una antena de mayor calidad.

Gregory Rehm

Aconsejado por esta portal

 Las medidas de la lata no son aleatorias sino que siguen una formula matemática. Vemos una imagen seccionada de la lata para entender de que estamos hablando:

La longitud de la lata (3/4 de la longitud de onda, Lg) y la posición del conector (1/4 de la longitud de onda desde la base) depende de la frecuencia a la que se trabaje y del diámetro interior de la lata. Aunque estas distancias no tienen porque ser exactas, es aconsejable que sean lo más aproximadas posibles a las indicadas en el "Calculo automático".

Si queréis hacer vuestros propios cálculos, usar la formula siguiente:

(1/Lg)2=(F/300)2 - (1/1,706*D)2

donde Lg es la longitud de onda estacionaria dentro de la lata en milímetros, F, la frecuencia en GHz y D, el diámetro interior de la lata en milímetros.

Medidas de lata (estándar 802.11 b/g)

Caculo automático (incluir diámetro interior y seleccionar canal)

Indicar diámetro interior: milímetros (Rango: 90 a 110)

Seleccionar canal:                               Frecuencia: GHz

Longitud de onda estacionaria

Lg

milímetros

Largo total de la lata

3/4 Lg

milímetros

Altura conector N

1/4 Lg

milímetros

 

 Es curioso observar con la sensibilidad esta determinada por el canal elegido.

 Siempre será mejor localizar una lata que venga dispuesta con un diámetro interior entre 90 y 110 mm, calculáis la longitud según la formula o usar este formulario (Medidas de lata) y si la longitud total de la lata es mayor tendréis que cortarla y si es menor dejarla en su sitio.

El conector tipo N Hembra de chasis debe situase en el lateral a una distancia de Lg del fondo de la lata (se le llama fondo al lado tapado). Al conector se le debe prolongar la espiga central con un trozo de cable de cobre de forma que la medida total sea aproximadamente de 31 mm (1.21 pulgadas). No se cuenta desde el lateral sino solo se debe contar el trozo de cobre más la parte saliente del conector N Hembra donde se suelda el cable (espiga central).

 El conector N se debe pegar a la lata asegurándose de que no queda ningún hueco y que la superficie interior quede lisa. Si se fija mediante tornillos, es importante que los tornillos tengan la cabeza hacia dentro para evitar protuberancias en el interior. Además, es mejor si sella la unión del conector a la lata mediante silicona o elemento similar. Es por esto que es mejor no usar el conector de chasis con tornillos y si el conector N Hembra de chasis con tuerca.

 Por ultimo, se debe hacer un pequeño agujero en el fondo de la lata para evacuar la posible agua que se condense en el interior. A ser posible, la lata debe ir tapada con su tapa de plástico. Esta tapa debe ser resistente a las microondas.

 Para saber si una tapa es resistente a las microondas, se puede hacer la prueba de meter en el interior de un horno microondas (ya se sabe que los microondas trabajan en la misma banda de frecuencias que WIFI) durante un par de minutos y comprobar que no se calienta ni se deforma. Si os decidís a hacer esta prueba, no os olvidéis de introducir también un vaso con agua junto con la tapa para evitar posibles sobrecalentamientos.

 Por ultimo solo tendréis que construir un pigtail con conector N Macho y con conector RP-SMA Hembra si deseáis conectar la antena a una tarjeta estándar wireless del tipo PCI.

 Si vais a construir vosotros mismo el pigtail hacerlo según el manual de este mismo portal:

Fabricar pigtail casero

Si lo vais a comprar, pensar en las recomendaciones explicadas en:

¿Como encargar un pigtail sin tener problemas?

 Usar un taladro para agujerar el lateral de la lata (pero con brocas de diámetro progresivo) donde se ubicara el conector N, el diámetro dependerá del conector que hayáis usado, y sobre todo mucho cuidado con las rebabas.

 

No creo necesario explicar las forma de trabajar para realizar los cortes y los taladros sobre la lata, cada uno tiene su especial manera de hacerlo, pero siempre tener mucho cuidado por lo rápido que uno se puede accidentar con estos tipos de chapas si se manipula de forma incorrecta.

Nota: Recordar de usar el formulario de esta pagina para determinar las medidas exactas de la lata.

He preparado un amplio recopilatorio de antenas caseras. Acceder a recopilatorio de antenas caseras.

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