Articles Tècnics: Construcció d'una antena guiaones a partir d'un pot de Café (o del que sigui)

En aquest article intentarem explicar-vos la manera de construir-vos una antena de les més sencilles pèro, a l'hora, de les més efectives en distàncies mitjanes, i econòmica de construïr. Aquesta antena ès de les anomenades "guiaones" o "tincan", es a dir, partin del guany "1" d'una antena de 1/4 d'ona basa el seu guany en la directivitat que li proporciona el "tub" guiaones.
Cal dir, abans de començar la construcció, que en aquestes frequencies (2,4Ghz) ès imprescindible respectar les mides "al milimetre", car un milimetre de diferència pot representar uns quans Megacicles de desviament, amb lo que, en comptes de guany de senyal podem tindre atenuació i perdues. Aixi doncs, mà de metro, o millor, de "peu de rei" i anem per feina.

MATERIALS NECESSARIS

-1 Pot metàl-lic buid de entre 90 i 110 mm. de diametre i entre 120 i 153mm de llarg.
-1 o 2 metres de fil coaxial de 52 ohm RG-58 (es fàcil de trobar a qualsevol botiga d'electrònica) depenguent de la mida que vos faci falta. Mès llargària no ès recomenable amb aquest tipus de cable degut a les perdues (0,8db/metre) que te i a les baixes potències que utilitzem.
-1 Soldador de (miním 40W).
-Estany de soldar (d'electrònica)
-1 metre
-1 peu de rei
-1 pelafils o 1 cutter
-1 serra de metalls
-1 Llima mitjana per metall
-1 mica de paciència

_____________________________________________________________

LA TEORIA
Com haureu vist prescindim de qualsevol tipus de connector, al igual que varem fer en l'article anterior sobre la tarja Enterasys intentarem reduir al màxim les perdues innecesaries. En aquest cas cada connector ens produiria unes perdues apròximades de 1 db , amb lo que, soldant directament els cables i evitan qualsevol tipus d'empalme ja ens estalviem sobre els 2 db de perdua. No entrarem ara tampoc a explicar tècnicament el "perque" de cada mida, mes que res per no complicar-vos la vida. Les explicacions teòriques ja les anirem desenvolupant en un altre secció d'aquestes pàgines, nomès cal que sigueu escropulosos amb les mides que os donarem aqui per tal de no fracassar.

Aqui teniu el dibuix del nostre pot de conserva en forma d'antena. La mida mès important (totes ho son, pèro aquesta mès) com ja os haureu imaginat ès Lo/4 que correspon a 1/4 de la longitut d'ona. Tinguen en compte que disposem (tècnicament) de 14 canals possibles de treball aquesta mida variarà sensiblement en els extrems ja que les frequencies destinades al wireless a EEUU i a Europa van desde els 2,400 Ghz fins els 2,4835 Ghz en salts de 5 Mhz entre canals (12 canals) contra els 14 dels que disposen al Japó.
A menys que sapiguem amb certesa el canal que utilitzarem, una mida de compromís pot èsser calcular sobre el canal 6 o 7 per no estar massa lluny dels extrems. Si tenim clar el canal que utilitza el nostre punt d'accès podrem calcular i optimitzar l'antena al màxim. La fòrmula per conèixer la longitut d'ona ès:

Lambda(longitut d'ona) ƒ=300.000 (vel-locitat de la llum) / frequencia
Aixi doncs nomès caldrà dividir per 4 el resultat final per obtindre el valor del nostre 1/4 d'ona.
Aqui teniu la taula de frequencies corresponent a Europa:

Si voleu veure el procès automatitzat per part del seu autor aqui teniu la adreça que os farà un càlcul automatic, http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2calc.php no osbtant no ès aconsellable marxar d'aquestes mides.

Be, ara ja tenim totes les mides i ja podem anar per feina. Ep... no.. recordem que treballem sense connectors!!. Ens falta calcular la allargada del cable!!... Be, no vos esbereu, tinguent en compte que la nostre antena tindra una mida de 3,077 cm o, si voleu 30,77 mm ara procedirem a calcular la allargada del cable que necessitarem. Hem de tindre en compte que el nostre "equip" no porta adaptadors d'impedància... possiblement perque l'absorció que provocaria faria que la radiofrequencia es quedes dins el nostre transmisor i no arrives enlloc. En el nostre cas calcularem la distància just fis l'entrada del pot, d'alli a dins ja es antena. per calcular aquesta distancia recorrerem a l'eterna dita de la discrèpancia fisica...pero funciona. La distància del nostre cable ha de tindre una mida igual al nostre 1/4 d'ona multiplicat per un nùmero "sanar" multiplicat per el factor de vel-locitat del cable, en aquest cas com que fem servir RG-58/CU el factor de vel-locitat es 0,66. Aixi doncs, imaginem que ens fa falta, mes o menys 1 metre de cable l'operació sería:
3,077cm.x 51 x 0,66 = 103,571 cm
Pèro com que treballarem sense connector, caldrà sumar-hi els 3,077 cm del que serà la nostre antena, aixi que tindriam que tallar un cable de 106,648 cm.

LA PRÀCTICA

Doncs el primer que cal fer es preparar el pot on anirà allotjada l'antena, preneu les mides del mateix i, si cal modifiqueu el que calgui perque s'adapti a una de les mides de la taula anterior. Un cop el tingueu a mida, cal fer el forat on anirà allotjada l'antena. Agafeu una broca de 4 o 5 mm, preneu la mida de Lg/4 amb rel-lació amb el diàmetre del pot del que disposeu i feu el forat amb compte de no abonyegar el pot. Un cop fet el forat, amb una llima, cal llimar el voltant del forat per la superficie exterior del pot que serà on anira soldada directament la massa del cable.
Be, si ja teniu el pot a punt, anem per l'antena. Agafeu un cap del cable RG-58 que ja tenieu tallat (es aconsellable deixar-hi 2 o 3 cm de "sobres" per si tenim algùn "accident", al final ja el tallarem) i peleu el plàstic exterior just a la mida necessaria.En el nostre cas a 30,7 mm.

Important no tallar la malla, simplement volteu-la sobre el plàstic tal i com es veu a l'imatge. Ara, encinteu aquesta malla al propi fil intentant que quedi de manera uniforme i de manera que nomès quedi la part superior (la que soldarem) al descobert. Un cop fet aixó, ara procedirem a soldar la malla al pot intentant no escalfar massa el fil per tal de que no es fongui el plàstic.Un consell, escalfeu primer el pot amb el soldador, i, quan veieu que l'estany comença a correr, apliqueu-li el fil.

Un cop soldat ja nomès ens cal "polir" una mica l'invent acabant d'encintar fins el cap de munt la malla, i, per els mès manetes, si cal, pintar la zona de la soldadura per evitar l'oxidació. Tambe podeu fer un foradet petit en el extrem exterior del pot per posar-hi un cargol amb la minima cabota possible per tal de poguer collar el nostre pot a un altre soport. Si mirem la nostre antena per dins veurem aixo:

I ja, finalment, l'aspecte exterior del nostre invent serà mes o menys aquest:

RESULTATS

Be. Ara ja estem en dispossicio de comprovar si la nostre antena funciona. Per comprovar el "guany" que obtindrem i comparar rendiments utilitzarem el programa NetStumbler si utilitzeu tarjes tipus Atmel (Orinoco, Enterasys etc) o be WlanExpert si feu servir tarjes Prism2 .

Les medicions s'han fet a una distància de 1500 metres del punt d'accès. La primera medició ha estat feta amb el quart d'ona a pal sec, es a dir, amb l fil pelat a la distancia de 1/4 d'ona i la massa replegada, a modus de dipolo i aquesta serà la senyal de referència.

Com podeu veure la senyal rebuda en aquestes condicions ronda els -80dbi.
Ara procedim a fer les mateixes medicions desde el mateix lloc amb la nostre antena guiaones:

Com podeu veure el guany es apreciable, sobre tot despres de les 12:43 en que hem reencarat lleugerament l'antena degut a que s'ens habia mogut, doncs hem passat dels -80dbi a sobre els -75dbi, ès a dir, gairabé +5dbi de guany amb la nostre antena. Si tenim en compte que ens eslalviem els -2dbi dels connectors , tindriam un guany "real" de uns +7dbi desde la sortida de la tarja.
Aparentment pot semblar poc.. pero en aquestes frequencies i amb les senyals que treballem la diferència pot èsser de poguer treballar a no treballar, amb el nostre "pot" un guany de +5dbi a 1500 metres de distància, es substancial.

PER NOTA

Ja, anant per "nota" (el que subscriu no ho ha provat) podem intentar un guany suplementari de +3 dbi segons l'autor. Com ho aconseguirem?... doncs posant-hi una "bozina" a la nostre antena.

Com ho aconseguirem?...doncs prepareu un troç de llauna i feu quelcom semblant a aixo.... cal que tingueu en compte el diametre del vostre pot!!!

on R1 es el diàmetre D del vostre pot i R2 seria equivalent a R1+70mm aproximadament. Aquesta mida no es tan crítica ja que aquesta "bozina" trevalla com a atrapaones. Per fi, si voleu veure el montatge original d'aquesta antena podeu donar-hi un cop d'ull a: http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2.html on , a més, hi trobareu el perqué de les mides del pot.
Fins un proper montatge....salut i wireless!!