Página principal

 Antenas Wifi , fabricación de la antena Belgrano

Esto solo es una explicación de mis experiencias con antenas wifi.
Yo vivía tranquilo con mis redes cableadas hasta que un buen día un amigo me enseño una página web :
http://www.zero13wireless.net/foro/showthread.php?8154-Proyecto-Cantenna-BELGRANO-%28-por-Mandarache-%29
Era un foro sobre una antena llamada CANTENNA BELGRANO . En la página se afirma que se había recibido AP de 248 Km mediante la utilización de una parabólica . Lo mejor es visitar la página y seguir todo el hilo del foro, por cierto muy extenso .
El inventor o divulgador de esta antena se llama Mandarache, un saludo.
Mi amigo la había construido, y efectivamente había notado un aumento de ganancia, produciendo un  aumento significativo de aparición de redes wifi.
Yo que hace años había tenido emisora CB 27Mhz e incluso había realizado emisora de FM experimentales y antenas para emitir FM me producía una curiosidad especial por realizar dicha antena.
Dicho y hecho pedí los planos de la antena y me puse manos a la obra. PLANOS
En dichos planos figuran todas la medidas para los diferentes materiales, la verdad es que están muy bien hechos y no hay ninguna duda sobre ellos.
Como yo tenía una chapa de aluminio, la primera antena la realice en ese material, lo mejor que tiene es que no se estropea a la intemperie. Lo peor del aluminio es su dificultad de soldar con estaño.
Para la realización de la antena he utilizado tornillo pasador entre los tres óvalos, y para la separación he utilizado tuercas y arandelas. Según comentarios realizados en el foro no existen diferencias entre aislar los óvalos o hacerlos unir por el centro con tornillos, cuando mi amigo termine el modelo aislado ya os comentare. Mi forma de construcción ha sido la mas fácil y la mas económica.(Fig.6)
Ahora nos toca el tema de los conectores, he probado primero unos conectores fáciles de encontrar que utilizaba en emisoras CB, luego los de alta frecuencia y para terminar conexión directa.
Los de emisoras CB que funcionaban perfectamente a 27MHz a la frecuencia de wifi 2,4Ghz presentaban muchas perdidas. Fig.1
El conector utilizado de HF es el N-MACHO (Fig.2) con su base correspondiente en la antena N-HEMBRA (Fig.3), unidos por 3 metros de cable RG-58 al conector RP-SMA MACHO (Fig.8), es el conector que se conecta a la mayoría de la tarjetas wifi y router.
Como solo disponía de un solo conector N-MACHO probé hacer una conexión directa (Fig. 4) entre el cable y la antena, resultando que la ganancia era igual o un poco superior. Por lo cual el que no se quiera gastar 5€ en los dos conectores, y  quiera dejar fijo el cable a la antena, hacer la conexión directa (Fig.4 , 5).
Tenemos el tema del cable, cuanto mas corto mejor, pero eso se sabe que no es posible, a no ser que queramos dejar el adaptador wifi en el exterior. Yo he utilizado 3 metros, era la distancia del ordenador a la ventana, también si se tiene un adaptador wifi-usb la longitud del cable se puede acortar.
El tipo de cable también es importante, existe multitud de cables coaxiales, unos tienen mas perdidas por metro que otros. Como ejemplo el LMR-400 tiene unas perdidas por metro de 0.217dB  y el utilizado por mi, el RG-58, las perdidas por metro son de 1.056dB. Todo el mundo querría utilizar el de menos perdida, pero claro no es tan fácil, es mucho mas caro y difícil de encontrar, por lo que he utilizado el que tenían en la tienda de componentes, el RG-58.
Ver página web donde se encuentra muy bien explicado el tema de cables y conectores.
http://www.seguridadwireless.net/hwagm/conectores-cables.html
Ahora viene el tema de la conexión o soldadura al ovalo de aluminio, es bastante difícil soldar el aluminio con estaño, tienes que emplear una sustancia que evite su oxidación instantánea llamada  flux. Como está claro que yo no tengo flux para soldar aluminio he utilizado un mini-tornillo pasante (Fig.3 , 4) donde sí se pude soldar fácilmente estaño. Mi amigo que es un perfeccionista a pedido por internet flux, veremos si se nota algo en la ganancia de la antena.
Por fin la prueba de las distintas antenas, se empleo un adaptador wifi-usb sencillo y barato basado en el RT3070.
No he querido utilizar un adaptador wifi-usb WIFISKY de 1W, no me fio de las indicaciones que da en recepción, aquí solo quiero probar la recepción.
He utilizado la señal del router de un vecino que tengo localizado que se encuentra a 100m, y aquí os muestro los resultados.
ANTENAS (Fig.7)
GANANCIA
Belgrano cable 25cm RG-58
-65dB
Belgrano cable 3m RG-58
-67dB
Antena 19cm -69dB
Antena 15cm -71dB
Antena 10cm -73dB
Antena 25cm con 3m cable fino -81dB
Antena direccional TDJ 3m RG-58
-65dB
Como vemos existe ganancia de señal incluso si se utiliza un cable de 3m RG-58 respecto a la antena omnidireccional. Debemos pensar que la antena Belgrano es direccional, teniendo localizado el emisor siempre obtendremos mas ganancia.

ANTENA TDJ
He incluido una antena direccional TDJ de fácil construcción para la comparativa, sacada de la página:
   http://foro.elhacker.net/materiales_y_equipos/interesante_antena_direccional_tdj_de_13dbi-t232363.0.html


Antena TDJ
Como veréis en las fotos la conexión a la antena es directa, y la soldadura es fácil debido a que esta realizada en chapa.

ANTENA EN CHAPA
He realizado una segunda antena Belgrano en chapa para ver si se notaba algo la ganancia respecto a la de aluminio.
La chapa es de 0,75 mm de espesor, procedente de un video. Se corto con cortachapas y luego afinadas con lima.
Para la conexión del cable RG-58 a la antena he utilizado clemas de empalme soldadas con estaño a la antena. Fig.9
De las pruebas de ganancia realizadas puedo afirmar que no existe diferencia en utilizar chapa o aluminio.

ANTENA DE COBRE
Antena Belgrano en cobre hecha por Floren
. http://florencom.es/
  

Hice una de chapa de cobre (6€) , como veras no hay tornillo pasante. He usado taquitos de pvc que han pasado bien la prueba del microondas. Así que la disposición es la siguiente: hay unión eléctrica entre director e irradiante y aislado todo ello del reflector flotando sobre tres taquitos de pvc. Para evitar que sobresalga algo no he taladrado el director, sino que hice un taladro ciego con mucho cuidado y lo soldé con el irradiante. He usado un separador de pvc para dar rigidez al conjunto. He sustituido el conector N por un RP-SMA chasis  (1.25€) y la unión a la Alfa es con un pigtail de 15 cm (2€).

El acabado es perfecto, Floren es un perfeccionista, en cualquier comparación con mis trabajos siempre salgo perdiendo.
Comprobando la ganancia respecto a la antena construida con aluminio no se notaba casi, eso fue lo que me comento Floren, que es lo que descubrimos en la comparación. Ahora bien cuando se conecto directamente el adaptador wifi-usb Alfa a la antena, sin el cable pigtail de 15cm, sí se notó que aumentaba la ganancia. Los datos no los he podido figurar debido a que era  diferente día y la señal de referencia no era estable.


ANTENA BELGRANO DE CHAPA CON CUENCO DE ACERO INOXIDABLE
Intentando dar algo mas de ganancia a la antena sin emplear la parabolica, encontre en los chinos un cuenco de acero inoxidable de 33 cm de diametro (2€).
Despues de diferentes pruebas, encontre una posición de la antena  respecto al cuenco donde la ganancia era notable. También es bastante mas direcional que la belgrano simple. Os muestro las imagenes y las diferentes medidas tomadas.


Belgrano cable 25cm RG-58 Belgrano cable 3m RG-58
Normal -80 dB
Normal -81 dB
Cazo -73 dB
Cazo -76 db


ANTENA BELGRANO CON CUENCO DE RED
Este es otro intento de dar aún mas ganancia a la antena belgrano.
He utilizado un cuenco de red comprado en los chinos, tipo colador. Intentado dar una lógica a las medidas de la antena he buscado múltiplos de la longitud de onda de la frecuencia de 2,4Ghz, que resulta ser de 12,5cm. Con un metro me metí en una tienda de chinos y busque cuencos con esas medidas, y encontré este cuenco de red.

Después de hacer diferente pruebas me ha dado la mejor ganancia de todas las antena probadas.
Aquí muestro la tabla de todas las medidas realizadas. MEDIDAS


Como último punto he de hacer un breve comentario a los conectores RP-SMA MACHO, resulta que existen unos de mejor calidad que otros, después de muchas conexiones y desconexiones el agujero se ensancha y no hace bien conexión, en alguna ocasión llegue a pensar que se me había roto el adaptador de wifi, hasta que me di cuenta del problema. En los que he montado yo, los he tenido que soltar y volver ajustar resolviendo el problema.

Fig.1
Conector emisora CB

Fig.2
Conector N-Macho


Fig.3
N-HEMBRA


Fig.4
Conexion directa


Fig.5
Conexion directa parte de atras




Fig.6
Antena Belgrano


Fig.7
Antenas omnidirecional

Fig.8
RP-SMA MACHO


Fig.9
Antena fabricado en chapa.

www.000webhost.com