Saludos a toda la gente del foro, a continuacion voy a mostrarles paso a paso como estoy construyendo mi antena doble-biquad. He decidido construirla, debido a los buenos resultados que obtuve con la biquad simple. Por otra parte este post esta dedicado a todos ustedes en especial aquellos recien iniciados en el tema wireless y la construccion de antenas, la verdad es que es bastante entretenido y si funcionan bien pues mejor todavia, tambien esta dedicado aquellos que quieren construir sus propias antenas pero possen pocas o ningunas habilidades para su construccion y les cuesta visualizar las explicaciones que dan en la web ( a veces carecen de informacion, simplemente van al grano y punto saltandose importantes pasos).
Sin mas preambulos...
Fase #1 Documentacion.
En esta fase encontraremos elementos eseciales para iniciar la construccion de la antena doble-biquad tales como: medidas del alimentador biquad, medidas del reflector, materiales y herramientas en general. Es de vital importancia tener los materiales y herramientas adecuados para la realizacion de cualquier proyecto, de esta manera lograremos facilitar nuestro trabajo y obtener mejores resultados ( detalle importante para los recien iniciados ).
A.- Medidas:
Existe muchisima informacion en la web sobre las medidas de esta antena aqui les coloco algunas:
http://www.wikarekare.org/Antenna/tetraquad.html
http://martybugs.net/wireless/biquad/
http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna4.html
En concreto las medidas son las siquientes:
Alimentador doble-biquad y reflector:
F=2,437GHz ; LO=c/F ; LO=123mm
F:frecuencia ; LO:longitud de onda ; c:velozidad de la luz en el espacio libre
Con estos datos obtenemos las siquientes medidas:
L=(1/4)LO ; L=31mm ; AR=105mm ; LR=235,4mm ; D=(1/8)LO ; D=15,4
L:lados del cuadrado ; AR:altura reflector ; LR:largo reflector ; D: distancia entre el alimentador doble-biquad y el reflector.
Resumiendo cada uno de los lados del alimentador biquad debe tener un largo de 31mm, el reflector debera tener como minimo 105mm de alto por 235,4 de largo y la distancia entre el reflector y el alimentador biquad debe ser de 15,4mm (esta medida es critica auque he visto algunas graficas de la ROE VS D y la distancia podria variar entre 15mm y 20mm sin problemas).
ROE: relacion de ondas estacionarias.
B.- Materiales y herramientas:
Materiales:
- Alambre de cobre de 2,5mm (lo saque del techo de mi casa, una vieja instalacion electrica que ya no funciona)
- placa de aluminio, cobre o bronce que tengan las medidas descritas anteriormente como minimo auque pueden ser mayores ( en mi caso fue un envase de aluminio viejo que estaba sin uso)
- Conector N hembra para chasis (lo obtuve de una vieja antena lata que nunca sirvio)
- Tornillos y tuercas de 3mm para asegurar el conector N hembra al reflector.
- Estaño
Herramientas:
- Pinzas para doblar y cortar el alambre
- Marcador o cualquier cosa util para hacer marcas al alambre
- Regla, cinta metrica y pie de metro (vernier), este ultimo muy importante para garantizar que nuestras medidas sean las mas cercanas. Pero puedes usar la regla si no tienes pie de metro pero tal vez tus medidas no sean las mas adecuadas.
- Taladro con un juego de brocas ( util para realizar las distintas perforaciones al reflector)
- Lima o dremel(opcional)
- Soldador de estaño (lo mejor seria uno de 40 0 60 Watios), yo solo tengo uno de 25 por lo que tengo que usar un encendedor para calentar mejor el cobre.
(http://lh6.google.com/jesus80211b/R8jjmbM8DaI/AAAAAAAAAGo/1-_mUIeDDCQ/s800/1.JPG)
Fase # 2 Construccion
- Paso 1 construyendo el alimentador d-biquad
Cortamos unos 60 cm de alambre de cobre (con 50 seria suficiente pero preferible que sobre un poco), en la foto si se fijan es el cable negro que esta encima del envase de aluminio por lo que tuve que pelarlo con un cuter. En fin luego de cortar los 60 cm de alambre medimos desde uno de los extremos 30 cm osea la mitad y hacemos una marca en ese punto, luego usando las pinzas lo doblamos 90 grados exactamente en ese punto vean la foto
(http://lh3.google.com/jesus80211b/R8jjwrM8DpI/AAAAAAAAAIg/-dprVAZpNNc/s800/2.PNG.jpg)
Ahora hagamos el primer par de cuadrados de la siquiente manera:
Medimos 3.1 cm a partir del dobles que hicimos antes vean
(http://lh5.google.com/jesus80211b/R8jjxLM8DqI/AAAAAAAAAIo/cmVFFplRKLo/s800/3.PNG.jpg)
y nos queda
(http://lh6.google.com/jesus80211b/R8jjxbM8DrI/AAAAAAAAAIw/eSAtYTzN950/s800/4.png.jpg)
Ahora medimos 6.2 cm a partir del dobles que acabamos de hacer
(http://lh3.google.com/jesus80211b/R8jjxrM8DsI/AAAAAAAAAI4/RUDWrD0GOLY/s800/5.png.jpg)
y nos queda
(http://lh4.google.com/jesus80211b/R8jjx7M8DtI/AAAAAAAAAJA/6UK8kEZSbgY/s800/6.png.jpg)
Ahora 3.1 y doblamos hacia la derecha visto desde la foto y queda
(http://lh6.google.com/jesus80211b/R8jjybM8DuI/AAAAAAAAAJI/upW6FrfgJbI/s800/7.png.jpg)
3.1 y doblamos hacia abajo
(http://lh4.google.com/jesus80211b/R8jjy7M8DvI/AAAAAAAAAJQ/5s3ThXcV13c/s800/8.png.jpg)
Ya casi tenemos el primer par. A partir del dobles medimos 6.2 cm y en ese punto doblamos hacia la derecha centro del alambre
(http://lh5.google.com/jesus80211b/R8jjzLM8DwI/AAAAAAAAAJY/0lsSd7171zk/s800/9.png.jpg)
Y listo ya tenemos los primeros dos pares de cuadrados . Disculpen la calidad de las fotos anteriores, fueron tomadas con una web can muy mala pero a continuacion les muestro el siquiente par de cuadrados con fotos de una digital, se ven mucho mejor.
Con el primer par de cuadrados listo procedemos a la realizacion del segundo par igualmente medimos 3.1 a partir del dobles inicial que hicimos a la mitad del alambre de 60 cm o centro.
(http://lh5.google.com/jesus80211b/R8jjnLM8DbI/AAAAAAAAAGw/bqUnkqrR0_E/s800/10.JPG)
Y nos queda
(http://lh4.google.com/jesus80211b/R8jjn7M8DcI/AAAAAAAAAG4/zRhZNRk-os8/s800/11.JPG)
Ahora medimos 6.2 desde el dobles
(http://lh6.google.com/jesus80211b/R8jjobM8DdI/AAAAAAAAAHA/_A8tgnjlcXY/s800/12.JPG)
y doblamos alli
(http://lh4.google.com/jesus80211b/R8jjo7M8DeI/AAAAAAAAAHI/CFelKKWIn18/s800/13.JPG)
Ahora medimos 3.1 y doblamos hacia arriba
(http://lh3.google.com/jesus80211b/R8jjprM8DfI/AAAAAAAAAHQ/5yq3yCwQUPs/s800/14.JPG)
3.1 mas y hacia abajo ya casi lo tenemos.
(http://lh6.google.com/jesus80211b/R8jjqbM8DgI/AAAAAAAAAHY/3aJaeHsBebE/s800/15.JPG)
En el dobles medimos 6.2 y en ese punto doblamos hacia la izquierda de la foto (centro) y listo ya tenemos nuestro alimentador biquad, seguramente les sobrara un poco de cobre en las puntas deben cortar estos excedentes hasta lograr los 3.1 cm y les quedara finalmente algo como esto.
(http://lh4.google.com/jesus80211b/R8jjq7M8DhI/AAAAAAAAAHg/RRwxcYRDFXg/s800/16.JPG)
Le he agregado un poco de termocontraible para evitar que se toquen los lados que se cruzan como pueden observar en la foto.
Paso #2 Perforaciones en el reflector y en el conector N hembra
Ahora una de las partes mas fastidiosas, debemos perforar el reflector con la finalidad de insertar el conector N hembra para ello deben usar una broca con la medida que tiene el conector en su parte mas ancha, en mi caso he usado una broca de aproximadamente 1cm obviamente este diametro es insuficiente por lo tanto me ha tocado agrandar el orificio dandole forma con la misma broca de 1cm, si tienen un taladro al que puedan adaptarle una broca de mayor diametro pues mucho mas facil o tambien pueden usar uno de esos artilugios que hay por ahi destinados para tal fin, en este momento no recuerdo el nombre.
En fin el orificio debe hacerse en todo el centro del reflector, a parte deben hacer tambien los orificios para los tornillos que sujetan el conector Nhembra para ello usen brocas de 3mm. vean las fotos.
(http://lh6.google.com/jesus80211b/R8jjrbM8DiI/AAAAAAAAAHo/TrI1arq6U4c/s800/17.JPG)
No me ha quedado muy bien que digamos, tuve algunos problemas el envase se puso algo rebelde. Alli se puede observar el orificio para el conector y los orificios para los tornillos.
A continuacion he realizado una perforacion al conector Nhembra con el objetivo de facilitar la soldadura que unira el alimentador d-biquad con su toma de tierra, ya veran de lo que hablo.
(http://lh5.google.com/jesus80211b/R8jjsLM8DjI/AAAAAAAAAHw/-ZffnBIYdK0/s800/18.JPG)
Paso# 3 Soldadura
Este paso tiene una dificultad variable puede ser sencillo, dificil o imposible todo dependera en parte de sus destrezas con la soldadura (en mi caso muy malas y eso que soy ING electronico, ya veran por que lo digo) y de su soldador, como dije al principio es recomendable uno de 40 0 60W, de lo contrario pues ayudense con un encededor o la estufa de sus casas (cuidado si utilizan esta tecnica, calienten el cobre con el encededor o la estufa pero no demasiado no queremos tostarlo tampoco).
En fin soldamos un pedacito de alambre de cobre puede ser del mismo diametro que venimos usando 2,5mm o uno menor (si utilizan el de 2.5mm limen un poco una de las puntas con una lima o dremel con la finalidad de poder introducir el alambre dentro del pin del conector), y soldamos otro pedacito de alambre en el agujero que le hicimos al conector (masa). vean las fotos de como quedaron los soportes de la d-biquad soldados al conector.
(http://lh3.google.com/jesus80211b/R8jjsrM8DkI/AAAAAAAAAH4/LF9UC3bCHpQ/s800/19.JPG)
Ahora ya con el conector listo para soldarle el alimentador d-biquad lo introducimos al reflector asegurandolo bien con sus tornillos.
(http://lh3.google.com/jesus80211b/R8jjtrM8DmI/AAAAAAAAAII/xLZGO4Z2qVo/s800/20.JPG)
A continuacion un paso que nada tiene que ver con soldadura, debemos hacer unos pequeños soportes plasticos para el alimentador d-biquad, cada pedacito debe ser medido con el vernier y cortado con un largo de 1,5 cm (recuerdan el parametro D:distancia entre el reflector y el alimentador biquad).
(http://lh5.google.com/jesus80211b/R8jjtLM8DlI/AAAAAAAAAIA/FtSQAyHE3V0/s800/21.JPG)
Ya con los soportes plasticos y metalicos listos colocamos el alimentador d-biquad en posicion para posteriormente soldarlo a los alambres. Los soportes plasticos pueden aseguralos al reflector con un poco de pega instantanea, de esa forma lo hice yo con una biquad simple y me funciono muy bien vean la imagen de la d-biquad ya montada.
(http://lh3.google.com/jesus80211b/R8jjurM8DnI/AAAAAAAAAIQ/vKV13L3fdZM/s800/22.JPG)
Bueno aqui pueden ver el alimentador ya montado solo falta cortar los excedentes de cobre y soldarla.
Ok finalmente ahora nos toca soldar el alimentador a los alambres de cobre que hemos soldado al conector, lo unico que hay que aclarar aqui es que la parte del centro cerrada como vieron en las fotos va soldada al ping de cobre del conector y la parte del centro que quedo abierta sera la toma de tierra. Sin mas preambulos aqui una foto con la d-biquad ya montada, soldada y lista para usar.
(http://lh5.google.com/jesus80211b/R8jjwLM8DoI/AAAAAAAAAIY/1yC1OjMffVE/s800/23.JPG)
Lo unico que queda por hacer es buscar algo con que podamos protegerla de la interperie si vamos a colocarla en el exterior, aqui en mi casa he pillado un termopack bastante grande que encaja perfectamente con el reflector, bueno ya eso os dejo a su inmaginacion.
Fase # 4 Prueba
Luego de realizar cualquier experimento, invento, locura como sea que querais llamar a esto, es necesario probar que nuestra antena funciona y que valio la pena el esfuerzo.
Bien a continuacion voy a mostrales 3 graficas tomadas con el networkstumbler desde mi laptop hasta un ap.
Prueba # 1
En esta prueba utilize un ap linksys con dd-wrt y una laptop con una tarjeta wireless intel pro wireless 2200bg la archiconocida "IPW2200". La idea de esta primera prueba fue comparar las doblebiquad que acabamos de construir con otras antenas que tengo, para ello fije una de las antenas del ap como TX RX es decir utilize solo una de las salidas RF del ap para conectarle cada antena. La distancia entre el ap y la laptop fue de unos 60mts aproximadamente, la laptop la deje con sus antenas internas normales para captar la señal del ap con las diferentes antenas la vean la grafica.
(http://lh4.google.com/jesus80211b/R8jjz7M8DxI/AAAAAAAAAJg/RzGauK_kpBE/s800/24.PNG.jpg)
En esa grafica se puede ver lo siquiente:
La primera señal que se ve "la mas pequeña", proviene de la antena original del ap linksys, la segunda es de una antena yagi muy mal no? (como dije por ahi en un post funcionan mejor en enlaces punto a punto la probe con una yagi al otro extremo y fue muy bien). La tercera señal proviene de una biquad simple que me quedo bien llamesmola de aqui en adelante biquad con reflector cuadrado o "biquadc", la señal que sique es de otra biquad con un reflector circular (no se que ha pasado en ese momento, normalmente funcionaba igual que la biquadc), y finalmente tenemos la doblebiquad como ven les gana a todas.
Nota: esta prueba 1 no es muy buena puesto que tuve problemas para fijar las antenas a una base por lo tanto no logre orientarlas bien a parte estas pruebas las hice solo nadie me ayudo a calibrar bien la antena desde el ap hasta la laptop.
Prueba # 2
Aqui lo que hice fue todo lo contrario a lo anterior es decir deje al ap transmitiendo con sus dos antenas originales normal como lo hacen casi todos los ap, pero esta vez le puse un pigtail muy pequeño a la tarjeta interna de la laptop y luego le fui conectando cada antena todo lo demas igual 60mts de distancia entre ap y laptop con linea de vista regular ( algunos obstaculos como materos proteciones de aire acondicionado pudieron haber originado ciertas perdidas en la señal debido a la difraccion). Vean las graficas.
(http://lh6.google.com/jesus80211b/R8jj0bM8DyI/AAAAAAAAAJo/FgzX4lz8JEE/s800/25.PNG.jpg)
Bien la primera señal que ven la capte con la doblebiquad alli obtuve alredeor de unos -28dbm, la segunda la tome de la biquadc y obtuve unos -32 a -33dbm y la ultima con la biquad con refelctor circular y obtuve unos -34 a -35 dbm.
hasta aqui tome las medidas a 60mts desde el ap a la laptop en la grafica anterior no incluyo la señal captada por la antena interna de la minipci pero pueden ver la primera grafica donde la primera señal que se ve es de la antena interna minipci vs antena original linksys, esa primera señal fue de aproximadamente unos -50dbm
Prueba # 4
Ahora tome medidas con una distancia menor entre el ap y lalptop y con mejor linea de vista lo demas todo igual, ap transmitiendo con sus antenas originales y la laptop captando con distintas antenas vean la grafica.
(http://lh5.google.com/jesus80211b/R8jj1LM8DzI/AAAAAAAAAJw/hK4hTy0Qavg/s800/26.PNG.jpg)
señal 1 biquadc:-28dbm señal 2 biquad con plano circular: -30dbm señal 3 doblebiquad: -24dbm. señal 4 antena interna original: -44dbm
Aqui en esta ultima si se puede ver mejor el rendimiento de las antenas vean que la doblebiquad deberia superar teoricamente a la biquad simple por 2dB pero en este caso la supero por mas tal vez sea debido al reflector.
Bien ahora si ya por he terminado el post desde la fase de construcción hasta la fase de pruebas ahora queda subirla al techo y tratar de conectarme con un colega que vive en un edifico alejado pero que tienen buena linea de vista con mi casa.
Saludos a todos espero os guste este post