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- Características de los conectores y cables de antena utilizados en
el universo wireless.
Las antenas externas se
conectan a los equipos wireless mediante un cable. Salvo que sea
muy corto, lo normal es que el cable que une el dispositivo
wireless con la antena sea un cable de tipo coaxial, similares a
los de antena de televisión pero con una impedancia diferente.
Hablamos de 50 ohmios en comparación a los 75 ohmios que suelen
ser los típicos de televisión. Por lo tanto no valen los cables
normales que se usan en los equipos para recepción de la
televisión analógica terrestre o digital. Los cables coaxiales se
caracterizan porque disponen de un conector central (normalmente
denominado activo) rodeado de una malla metálica concéntrica que
le protege de las interferencias que son muchas en el campo
radioeléctrico en que operan habitualmente las tarjetas y los
punto de acceso inalámbricos, El cable de televisión es un buen
ejemplo de cable coaxial pero como ya hemos dicho no es valido
para redes wireless.
Para conectar el cable a la antena y a
los dispositivos inalámbricos , se utilizan los conectores. Tanto
la antena como algunos equipos wireless
(sobre todo los que llevan interfaz PCI, las USB y las PCMCIA muy
pocas, y las antenas pequeñas ya lo llevan directamente acolado el
cable y conector, no así las mas grandes las cuales estas si
suelen llevar conector del tipo N-Hembra) disponen de un
conector donde se deben enchufar sus correspondientes conectores
de los extremos de cable. Para poder llevar a cabo esta operación,
existen unos conectores conocidos como de tipo macho y otros como
de tipo hembra. Es obvio que solo los conectores de distinto sexo
pueden conectarse entre si. Por ejemplo, en la antena suele haber
como ya hemos dicho anteriormente un conector de tipo hembra y en
el cabe, uno de tipo macho. Esto permite conectar el cable a la
antena.
Tanto el cable, como cada conector, añaden
perdidas a las señales de radio wireless. Para evitar estas
perdidas, aparte de utilizar cables y conectores de calidad. hay
que procurar utilizar un cable lo mas corto posible y el numero de
conectores imprescindible. El numero de conectores dependerá de
las tarjetas y antenas que dispongamos, la calidad dependerá de
nuestro bolsillo y la longitud vendrá determinada por el tipo de
cable que queramos usar, por lo caro que pueda valer, por la
distancia a la antena, en definitiva por su perdida, imaginemos
que tenemos una buen antena pero por estar demasiado lejos a la
tarjeta wifi y debido a que nuestro presupuesto es limitado el
tipo de cable es de los mas malos, posiblemente lleguemos a perder
la ganancia obtenida en la antena. Por lo tanto valorar todos
estos aspectos. Además intentar evitar en la medida que sea
posible utilizar conectores para extender la longitud de cableo
para adaptar diferentes tipos de cables o conectores. Reducirlo
siempre a la máxima expresión y no hagáis nunca empalmes entre
cables, si necesitamos uno mas largo, siempre es mejor adecuar la
instalación con un cable nuevo aunque sea de menos perdida y por
lo tanto de mayor calidad pero en contraposición mas carao.
Tipos de conectores.
La utilización de los conectores parece muy
sencilla, pero todo se complica por el hecho de que no existe una
regulación que especifique como deben ser los conectores. Esto
trae consigo que existan muchos modelos distintos de conectores.
Algunos muy extendidos como los RP-SMA y otros específicos de un
fabricante, los llamados conectores propietarios. Por ejemplo
algunos usan conectores TNC, otros BNC, otros SMA y/o RP-SMA (SMA
Reverse) y algunos conectores de diseño propio. El hecho se
complica aun mas si tenemos en cuenta que el tipo de conector de
la antena suele ser distinto del conector de la tarjetas
inalámbricas. A partir de cierta potencia suelen ser del tipo
N-Hembra.
La mayoría de los equipos inalámbricos
(adaptadores wireless y puntos de acceso, así como los routers
inalámbricos, pero recordad que un router inalámbrico no es mas
que un router normal al cual se le incorpora internamente un punto
de acceso wireless) disponen de un conector para enchufar una
antena externa. Los puntos de acceso mayormente viene ya con su
propia antena integrada. Y respecto a las tarjetas; Las mas
usuales con este tipo de conector son las que se ensamblas en un
PC de sobremesa, o sea interfaz PCI. Lo normal seria que todos los
equipos se comercializaran con un conector para poder conectarle
una antena externa, pero como ya sabéis la mayoría de las tarjetas
con interfaz USB y PCMCIA no cumplen con este requisito, y menos
las tarjetas Mini-PCI que se incorporan en los portátiles. Y por
consecuencia intentamos siempre manipular este tipo de equipos con
el riesgo que ello conlleva.
Los tipo de conectores
mas comunes (aunque no todos validos para el mudo wireless) son lo
siguientes:
1.- N - Navy
(marina)
Es el conector mas habitual en las antenas de 2.4 GHz (recordad que esta frecuencia es la especifica para el
estándar 802.11b/g, para el estándar 802.11a nos encontramos con
la 5Ghz. Dicho estándar esta en desuso y en el mercado la mayoría
de dispositivos se centran en el 802.11g. Trabaja bien con
frecuencias de hasta 10GHz. Es un conector de tipo rosca. Estos
conectores tiene un tamaño apreciable y, a veces se confunden con
los conectores UHF. La gran diferencia es que estos últimos (los
UHF) no son validos para frecuencia de 2.4GHz. Es muy raro y
inusual encontrase tarjetas y punto de acceso con este tipo de
conectores, al contrario que en las antenas. Es muy fácil de
trabajar con el. Y muy útil para el montaje propio de antenas
caseras, sobre todo el de tipo chasis para ensamblarlo en el
cuerpo de la antena, y su alojamiento para soldar un trozo de
cobre grueso que habitualmente se usa para montar la parte activa
mas importante de la antena.
2.- BNC (Bayonet Navy Connector)
Conector tipo bayoneta de la marina. Es un
conector barato utilizado en las redes ethernet del tipo 10Base2.
Es un tipo de conector muy común, pero poco apto para trabajar en
la frecuencia de 2.4GHz.
3.- TNC (Threaded BNC)
Conector BNC roscado. Es una versión roscada
del conector BNC. Este tipo de conector es apto para frecuencias
de hasta 12GHz.
4.- SMA (Sub-Miniature Connect)
Conector subminiatura. Son unos conectores
muy pequeños, van roscados y trabajan adecuadamente con
frecuencias de hasta 18GHz. Dentro de este tipo, nos encontramos
con una subclase que son los llamados reverse (RP-SMA), y estos
últimos son las mas utilizados en la mayoría de las tarjetas
inalámbricas con interfaz PCI.
5.- SMC
Se trata de una versión todavía mas pequeña
de los conectores SMA. Son aptos para frecuencias de hasta 10GHz.
Su mayor inconveniente es que solo son utilizables con cables muy
finos (con alta perdida). El conector SMB es una versión del SMC
con la ventaja que se conecta y desconecta mas fácilmente.
6.- APC-7 (Amphenol Precision Connector)
Conector Amphenol de precisión. Se trata de
un conector con muy poca perdida, y muy caro, fabricado por la
empresa que lleva su nombre (Amphenol). Tiene la particularidad de
que no tiene sexo.
Hasta aquí, la parte teórica, si desea entrar de
lleno en aspectos más técnicos y constructivos:
1.- Galería de conectores
2.-
Como elegir y encargar un pigtail
3.-
Galería de pigtails
4.-
Aumentar la cobertura (Modificación de
tarjetas)
5.- Fabricación casera de pigtail
6.- Imágenes a microscopio de conectores
7.-
Calculo matemático para construir antena guía-ondas
8.-
Repositorio de antenas
9.-
Repositorio de modificaciones
10.-
Calcular el alance wireless
11.-
Modificar portátil
El motivo fundamental y principal por
lo que se utiliza una antena externa no es alejar la antena del
equipo wireless, sino poder conseguir aumentar el alcance de este
equipo. Esto quiere decir que, para instalar una antena externa,
no se debe pensar en unir la antena con el equipo wifi con un
largo cable, sino todo lo contrario. El cable introduce perdidas
en la señal que van desde los 0.05 a 1dB por metro y a precios
desde 1 a 50 euros por metro (dependiendo de la calidad del
cable). POr lo tanto, a menor longitud del cable, menores
perdidas. Hay instalaciones que idealmente esto no es así, es
decir necesitamos mas longitud de cable para poder salvar un
obstáculo muy grueso , por ejemplo una pared de hormigón armado de
grueso considerable. Pero evitarlo en la medida que se posible, y
determinar el tipo de cable mas adecuado para vuestra instalación
y por supuesto apropiado para vuestra economía.
Por otro lado, el cable tiene soldado o
crimpado un conector en cada extremo. Como los conectores pueden
encontrase en cualquier tienda especializada, cualquiera puede
fabricarse un cable con sus respectivos conectores, lo que
habitualmente llamamos
pigtail y puedes ver un
ejemplo de
fabricación casera aquí
mismo y en este mismo apartado, titulado como
pigtail
casero. En el veréis fotos de los conectores mas
frecuentes para nuestros equipos inalámbricos. Sin embargo es recomendable comprar el cable
completo por sus conectores ya puestos. La razón viene dada por el
siguiente motivo, soldar o crimpar conectores y/o cables es un
arte y una ciencia que requiere contar con experiencias para
obtener resultados óptimos.
Para comprar el cable, hay que asegurarse
que sea optimo para la frecuencia de 2.4GHz. Un cable puede ser
muy apropiado para se utilizado en aplicaciones de televisión y
video y no ser adecuado para el mundo wireless. Elegir el cable
adecuado es casi tan importante como elegir la antena adecuada.
Todos los cables introducen perdidas, pero unos introducen mas
perdidas que otros.
Quizás, los cables mas usados en la
frecuencia de wireless (wifi) sean los de tipo de LMR. Estos son
unos cables fabricados por Times Microwave Systems (www.timesmicrowave.com).
Una alternativa son los cables Heliax fabricados por Andrew
Corporation (www.andrew.com).
Estos son unos cables que introducen muy poca perdida a la señal
pero a cambio de un alto coste. También podemos interesarnos por
los cables fabricados por Belden (www.belden.com)
Nota recordatoria: Los LMR-400
tienen un diámetro de aproximadamente 12mm y los LMR-200 un diámetro de 6mm. Los conectores para
los cables del tipo RG58 suelen ser los mismos que para los cables del
tipo LMR-200 debido a que presentan diámetros de cable para
crimpado muy parecidos.
Sin embargo para instalaciones caseras el
que mas usado es el RG58, ya que es muy barato y fácil de
encontrar, pero es el que mayor perdida tienes, mas de 1dB por
metro, por lo tanto debemos reducir la longitud a lo máximo
posible, si estamos usando cables de este tipo. Yo personalmente
uso tipo de este cable para una antena de 12dB, y entre
conectores y cable quizás pierda mas de 3dB en la instalación. O
sea como si tuviera solo una antena de 9dB siendo muy generoso
con los cálculos.
Os adjunto una tabla con tipos de cables y sus
perdidas en función de la longitud de cable, siempre para el
estándar 802.11b/g donde la frecuencia de trabajo es de 2.4GHz.
Existe otro estándar para equipos wireless, el 802.11a que trabaja
con frecuencias de 5GHz pero su futuro es incierto y la mayoría de
redes locales en el ámbito inalámbrico y también en el ámbito
corporativo trabaja a frecuencias del estándar 802.111g. Las
pérdidas son en relaciona un metro, si vuestra longitud es
diferente solo tenéis que multiplicar por ese valor. En el caso de
medio metro seria multiplicar por 0.5 y en el caso de un metro y
medio seria multiplicar por 1.5.
Tabla de perdidas
|
Tipo de cable |
Perdida 802.11b/g (2.4GHz) dB/1m |
|
LMR-100 |
1.3 dB por metro |
|
LMR-195 |
0.62 dB por metro |
|
LMR-200 |
0.542 dB por metro |
|
LMR-240 |
0.415 dB por metro |
|
LMR-300 |
0.34 dB por metro |
|
LMR-400 |
0.217 dB por metro |
|
LMR-500 |
0.18 dB por metro |
|
LMR-600 |
0.142 dB por metro |
|
LMR-900 |
0.096 dB por metro |
|
LMR-1200 |
0.073 dB por metro |
|
LMR-1700 |
0.055 dB por metro |
|
RG-58 |
1.056 dB por metro |
|
RG-8X |
0.758 dB por metro |
|
RG-213/214 |
0.499dB por metro |
|
9913 |
0.253 dB por metro |
|
3/8" LDF |
0.194 dB por metro |
|
1/2" LDF |
0.128 dB por metro |
|
7/8" LDF |
0.075 dB por metro |
|
1 1/4" LDF |
0.056 dB por metro |
|
1 5/" LDF |
0.046 dB por metro |
El adaptador o pigtail.
A diferencia de las antenas, los adaptadores de red
wireless no suelen disponer de un conector tipo N, sino mas bien
RP-SMA o ninguno. Esto no quiere decir que no se puede conectar
directamente el cable de la antena (con conector N) a equipo
wireless (con conector distinto, posiblemente propietario o
ninguno). Por lo tanto, para permitir la conexión, es
imprescindible conseguir un adaptador del conector tipo N al del
tipo de equipo wireless (tarjeta inalámbrica). A estos adaptadores
se les conoce mejor por su termino en ingles: pigtail
(literalmente, trenza).
En el mercado se pueden encontrar adaptadores de
conectores para distintos modelos de equipo wireless. De hecho,
existen fabricantes de equipos inalámbricos que también fabrican
antenas externas. En estos casos, el propio fabricante,
lógicamente tiene resuelta la conexión. También existen conectores
adaptadores de conector N a otro tipo de conector. Si se tiene
suerte, es posible que se encuentre el adaptador (pigtail)
adecuado para la tarjeta de que se dispone.
Si no se encuentra en el mercado el adaptador adecuado,
la única solución que queda es fabricarse el adaptador. Sobre todo
si hablamos de tarjetas USB y PCMCIA sin conector externo.
Normalmente, la fabricación de un adaptador (pigtail) consiste en utilizar
un cable con conector N en un extremo y conectarlo al equipo wireless por el otro extremo soldándolo directamente en su
contacto correspondiente. Para ello, es necesario abrir la tarjeta
wireless, identificar las conexiones de la antena externa y
realizar la soldadura sacando el cable por el sitio que se vea mas
adecuado.
Pero antes de lanzarse a fabricar un adaptador (pigtail), conviene
saber que realizar esta operación no solo deja a la tarjeta wireless
sin garantía, sino que se tiene el riesgo de producirle daños
irreparables al equipo, en principio esta operación solo
debe ser realizada por personal especializado o con mucho arte
para esto. Aunque esta claro que solo hay una manera de aprender,
y solo es intentándolo.
En este mismo portal encontrareis manuales, respecto a
una guía básica de conectores, cables y modificaciones de
tarjetas para aumentar la cobertura, así como la
fabricación de un pigtail o latiguillo casero con aspecto
profesional y un calculo rápido del alcance de vuestra
instalación inalámbrica (wireless - WIFI).
Galería de conectores
¿Necesitas y
quieres aumentar la cobertura de tus tarjetas wireless?
Fabricación casera pigtail
Calcular el alcance de una instalación wireless
Temas
interesantes:
Recopilatorio de modificaciones
de equipos wireless (WIFI)
¿Como aumentar la
cobertura de nuestras tarjetas
inalámbricas?
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