65383755 Como Fazer Uma Antena Omni Direcional

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APELIDO MERCADO LIVRE INFOTECRV

Escrito por Daniel C Castro

Esta apostila é dedicada a todo aquele que tem interesse em

expandir o acesso de Internet a radio para pessoas de sua região

todo conteúdo aqui exposto é fruto de muita pesquisa e dedicação

na área de antenas para wireless, transformado em uma linguagem

de fácil entendimento para que todos sejam capazes de desenvolver

o projeto, já que a área de transmissão e recepção e um assunto

complexo e que envolve muitos cálculos matemáticos.

Preste atenção nos mínimos detalhes, pois uma pequena frase que

você não ler pode ser o suficiente para sua antena não funcionar.

São de inteira responsabilidade do usuário a fabricação e uso da

antena fabricada.

As ondas de RF são prejudiciais à saúde quando são amplificadas

pelas antenas, ao fabricar uma antena à cima de 10 Dbi não

executar testes a menos de 2 metros da antena.

A exposição continua a fortes fontes de RF pode causar cegueira e

pode deixar o homem estéril. Por isso siga as instruções.

Divirta-se!

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Escrito por Daniel C Castro

ANTENA OMINI DIRECIONAL 8 Dbi Este com certeza é o artigo de mais importância de nossa apostila. A antena omini direcional apresentam um ângulo de cobertura de 360° ou seja ela deve ser colocada no ponto central para distribuir e receber sinais em torno de si mesma. Veja abaixo um esquema de utilização.

A figura acima mostra uma única antena omini no centro distribuindo e recebendo sinais de outras antenas direcionais apontadas para ela. Para que o esquema acima funcione é necessário que exista visada entre a antena central e a direcional. Vamos agora fabricar nossa própria antena omini, que poderá obter ganho entre 6 a 18 dbi, lembrando que para uso geral é mais

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recomendado uma antena de 15 a 18 dbi, a qual pode atender clientes mais próximos e mais distantes. A antena em questão foi baseada em antenas de marcas famosas, e re-projetada por mim para funcionamento em equipamentos de wireless usados no Brasil. Para construção da antena vamos precisar dos seguintes itens:

01- Metro de fio de cobre com de 2 mm de diâmetro. 01- Fio de cobre 1,2 mm de diâmetro (fio para enrolamento de

transformadores). 01- Conector N fêmea. 01- Par suporte para antena (muito usado para antenas de tv). 01- Tubo de PVC, fibra ou acrílico, para acabamento. 10- Pedaços de esponja cortados em cubos.

Veja a foto abaixo:

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A cima esta o fio usado para fazer os elementos.

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Este fio será usado para fazer as bobinas.

Você pode usar este conector ou este outro ilustrado a baixo.

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Vamos precisar de pedaços de esponja para centralizar os elementos.

Para facilitar o enrolamento das bobinas adquira um parafuso de 6 mm de diâmetro.

Ferramentas necessárias.

Após conseguir juntar todos os objetos podemos começar.

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Corte 5 pedaços do fio mais grosso(2mm) de exatos 5,7cm.

Lime as extremidades ate que as pontas fiquem lisas,

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Após limar o fio ele devera ter exatos 5,6 cm. Faça o mesmo com os cinco pedaços, todos devem ter 5,6cm. Estes pedaços de fio serão os elementos de nossa antena. Atenção! Qualquer diferença milimétrica no tamanho do elemento inviabilizara o funcionamento da antena.

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Ainda do fio grosso corte um pedaço de 3,1 cm limando-o e fazendo com que ele fique com exatos 3cm.

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Vamos enrolar agora as bobinas, pegue o parafuso e de exatas 8 voltas do fio fino.

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Faça cinco bobinas.

Agora devemos retirar o verniz do fio para que o mesmo pegue solda, devemos tirar o verniz das duas extremidades dos elementos e das bobinas.

Agora vamos estanhar as pontas dos elementos e das bobinas para preparar a união dos elementos com as bobinas.

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Solde primeiro o pedaço de 3cm no conector.

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Agora solde uma bobina e um elemento.

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Repita o passo anterior com os outros elementos e bobinas.

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Pronto! Agora é só testar. Nota: entre um elemento e outro devera haver exatos 3,2 cm, se o parafuso que voce utilizar não der essa medida é só esticar a bobina ate obter esta distancia. Agora é só colocar as espojas de alinhamento e colocar dentro de um tubo de pvc. Colocar o suporte e instalar no mastro. Lembrando que você pode testar a antena com o programa que acompanha a apostila.

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Eu recomendo que você inicie os testes a partir do momento que é soldado o primeiro elemento no conector que é o elemento de 3 cm. Para fazer os testes Você terá que ter um AP instalado e funcionando a uns 600 metros de do local do teste. Veja os resultados que obtive com essa antena.

Estes foram os resultados obtidos com a antena da placa.

Estes são os resultados que obtive com a nova antena.

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Após fabricar a antena de 8 Dbi e testá-la, podemos agora fabricar a de 15 ou ate a de 18 Dbi. Para tanto vamos modificar pouca coisa em relação à de 8 Dbi, uma delas é a quantidade de elementos e bobinas a outra e a substituição do primeiro elemento de 3cm por um de 5,6. Vamos lá!

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ANTENA OMINI DIRECIONAL DE 15 e 18

Dbi

Para construção da antena vamos precisar dos seguintes itens:

02- Metro de fio de cobre com de 2 mm de diâmetro. 02- Fio de cobre 1,2 mm de diâmetro (fio para enrolamento de

transformadores). 01- Conector N fêmea. 01- Par suporte para antena (muito usado para antenas de tv). 01- Tubo de PVC, fibra ou acrílico, para acabamento. 10- Pedaços de esponja cortados em cubos. 01- Tubo de alumínio, de medida que o tubo de pvc encaixe dentro dele.

Veja a foto abaixo:

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A cima esta o fio usado para fazer os elementos.

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Este fio será usado para fazer as bobinas.

Você pode usar este conector ou este outro ilustrado a baixo.

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Vamos precisar de pedaços de esponja para centralizar os elementos.

Para facilitar o enrolamento das bobinas adquira um parafuso de 6 mm de diâmetro.

Ferramentas necessárias.

Após conseguir juntar todos os objetos podemos começar.

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Corte 10 pedaços do fio mais grosso(2mm) de exatos 5,7cm para antena de 15 Dbi ou 12 pedaços para de 18 Dbi.

Lime as extremidades ate que as pontas fiquem lisas,

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Após limar o fio ele devera ter exatos 5,6 cm. Faça o mesmo com os cinco pedaços, todos devem ter 5,6cm. Estes pedaços de fio serão os elementos de nossa antena. Atenção! Qualquer diferença milimétrica no tamanho do elemento inviabilizara o funcionamento da antena.

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Vamos enrolar agora as bobinas, pegue o parafuso e de exatas 8 voltas do fio fino.

Faça 9 bobinas para antena de 15 Dbi ou 11 para a de 18 Dbi.

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Agora devemos retirar o verniz do fio para que o mesmo pegue solda, devemos tirar o verniz das duas extremidades dos elementos e das bobinas.

Agora vamos estanhar as pontas dos elementos e das bobinas para preparar a união dos elementos com as bobinas.

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Vamos agora soldar o primeiro elemento que pode variar o tamanho de acordo com o conector que você utilizar, vamos aprofundar um pouco mais..

8cm8cmTubo

de alu

minio

5,6cm

Outro exemplo:

4cm

3cm

7cm7cm

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O que estou querendo mostrar nas figuras acima é que o primeiro elemento não tem um valor padrão, ele tem apenas que ficar da mesma altura do tubo de alumínio e isso é muito importante, pois após passar o tubo temos que ter exatos 5,6 cm de elemento ate a primeira bobina, caso contrario a antena não funciona. Resolvida a questão do primeiro elemento vamos agora terminar a antena.

Solde o segundo elemento em seguida do primeiro, sem a utilização de bobina.

Agora vamos colocar a primeira bobina.

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Agora é só continuar com o conjunto elemento + bobina ate obtermos 9 elementos para antena de 15 Dbi e 11 Elementos para antenas de 18 Dbi. A antena ficara assim:

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É essencial que você coloque as esponjas para que a antena não fique balançando dentro do tubo. Para facilitar o desenvolvimento da antena estou mandando junto com a apostila uma forma para que você coloque sua antena em cima e faça com que ela fique do mesmo tamanho. Veja como fica fácil:

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Coloque irradiador em cima do mapa e estique por etapas ate que fique do mesmo tamanho

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Tubo de aluminio

Agora vamos preparar a parte externa da antena. *- Corte 110 cm de pvc. *- Corte o tubo de alumínio com 8 cm. *- Encaixe o pvc dentro do tubo de alumínio e cole com a cola que você achar ideal, pode ser cola de cano, super bonder, araldite, fica realmente a seu critério.

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Adicione as esponjas

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Coloque dentro do pvc

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Pronto! Agora é só testar. Nota: entre um elemento e outro devera haver exatos 3,2 cm, se o parafuso que você utilizar não der essa medida é só esticar a bobina ate obter esta distancia. Use o mapa para facilitar. Agora é só colocar as espojas de alinhamento e colocar dentro de um tubo de pvc. Colocar o suporte e instalar no mastro. Lembrando que você pode testar a antena com o programa que acompanha a apostila. Montando o suporte:

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Para isso que serve a parte de alumínio, pois o pvc não suportaria ou ate quebraria com o tempo.

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ANTENA OMINI DIRECIONAL PARA

JANELA OU PARA CLIENTES DE ATE 1km

METROS

Materiais utilizados: 20 cm de cabo coaxial 213 Conector fêmea Tubo de pvc Tubo de alumínio Esta é uma das mais simples antenas explicadas aqui nesta apostila e não pense que seja inviável a sua construção, ela e ótima para clientes próximos e ate mesmo para ser usada em janelas de prédios. Veja o esquema abaixo

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Está pronta a menor das ominis que eu já desenvolvi.

Antena de quatro quadrados

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Aqui vou apresentar uma antena de aproximadamente 19dBi ganho . Com esta antena já obtive ganho de 11 a 19 dbi isso é possível aumentando ou diminuindo o tamanho do refletor.

Construção Essa antena deve ser construída utilizando-se das medidas pré-estabelecidas, o refletor deve ter 110x220mm.

Vamos mostrar algumas partes e no fim vamos acompanhar do começo ao fim a construção de uma antena semelhante.

Note que os locais onde o elemento se cruza não se tocam e vem estar separados por uma distancia entre 1 e 2 mm.

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Partes necessárias para construção da antena

Dois furos no refletor

Devemos fazer dois orifícios no refletor largos o suficiente para passarmos as abraçadeiras

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Devemos fixar bem o elemento, pois deve ser resistente ao transporte e a ventos etc.

Podemos notar que essa antena e totalmente exposta, então no caso de utilizarmos ela do lado de fora temos que nos preparar para chuva colocando-a em uma embalagem e evitando a exposição do cabo coaxial à água.

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Antena pronta

Testes feitos com essa antena

Antena SNR

(dB) Sinal (dbm)

noise (dBm)

biquadrada 43 -58 -101

Dupla bi-quadrada 45 -56 -101

O resultado indica um ganho de aproximadamente 2dBi em relação à biquadrada, é pouco porem significativo. As biquadradas obtêm um ganho de 11-12dBi, as duplas biquadradas entre 13-14dBi, podendo chegar ate 19 dbi com alguns testes em relação a distancia entre o elemento e o refletor.

Partes requeridas Eu utilizei as seguintes peças:

• 110x110mm placa de circuito impresso (fibra de vidro ou fenolite)

• 50mm fio de cobre 1/2"

• Cabo LMR-400 coaxial

• Quatro abraçadeiras fita

• Conector N

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A placa de circuito impresso devera ser virgem, existem pessoas que fazem o refletor com discos de cd-rom.

Acompanhe a construção de uma antena semelhante porem somente biquadrada

A diferença entre essa e a antena anterior é tão somente o tamanho do refletor e a utilização de apenas dois quadrados diminuindo o ganho para faixa de 11 dbi.

Corte uma seção de 50mm da tubulação de cobre, e arquive ambas as extremidades lisas. Usar alguma lixa ou lima para limpar a superfície de cobre (interior incluindo a da tubulação de cobre, para assegurar uma

conexão boa com a trança co-axial). Dimensões do tubo de cobre

Faça um entalhe em uma extremidade da tubulação de cobre, removendo aproximadamente 2mm da metade da tubulação da circunferência, para assegurar uma conexão boa com a trança co-axial.

Faça um furo na fenolite, de modo que dê para inserir o tubo de cobre.

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Faça um furo no centro

Insira o tubo no orifício

Solde o tubo de cobre com a placa de fenolite na medida que não existam falhas.

Pronto! Terminamos a primeira etapa

Fazendo o elemento O elemento é feito de um comprimento do fio de cobre, dobrado na forma apropriada. Note que o comprimento de cada "quadro" seja como perto de 30.5mm como possível (medido do centro do fio de cobre ao centro do tubo de cobre), que é um quarto de um wavelength em 2.4Ghz.

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A forma e as dimensões do elemento

Eu utilizei um fio de 1,6 mm diferente do indicado que é de 1,2 mm porem funcionou perfeitamente.

Utilizei cabos usados

Tirei a capa do fio e medi 244mm para cada dois quadros.

Meça o ponto médio do fio, e faça uma curvatura de 90 graus. A curvatura deve ser completamente perfeita.

90 graus

Meça os pontos médios de cada metade, e faça duas curvaturas de 90 graus no fio, de modo que olhe como aquele mostrado na foto abaixo.

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Outras duas curvaturas

Meça os pontos médios de cada seção, e faça mais curvaturas de 90 graus, tendo por resultado o que está mostrado abaixo.

Dobre-o mais...

Faça o mesmo ao outro lado, tendo por resultado a forma do bi-quadrado.

Pronto o bi-quadrado

Lime acima de todas suas curvaturas, e assegure cada lado do elemento é tão reto quanto possível, e exatos 30.5mm como possíveis. Anote que você pode necessitar aparar uma quantidade pequena fora de cada extremidade do fio para conseguir isto.

Vamos unir agora a primeira e a segunda etapa O elemento deve agora ser unido ao refletor. Anote que somente os últimos dois pontos do fio de cobre vão ser unidos às tubulações de cobre - os centros do fio de cobre não deve tocar na tubulação de cobre (daqui o entalhe que foi cortado na extremidade da tubulação de cobre. O fio de cobre deve ser aproximadamente 15mm afastado do refletor).

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O elemento soldou na tubulação de cobre

Descasque aprox 30mm da bainha exterior da extremidade do co-axial.

Desencape a bainha exterior.

Dobre a trança para trás sobre a bainha exterior, e apare o condutor do centro, de modo que aproximadamente 4mm se esteja projetando.

Dobre a trança para trás, apare o condutor do centro.

Introduza a trança na tubulação de cobre, de modo que a extremidade do condutor do centro alinhe acima com a extremidade extrema da tubulação de cobre, e solde-lhe o centro do elemento, assegurando que o centro do elemento não entre em contato com a tubulação de cobre. Consulte a algumas das fotos adicionais abaixo para detalhes.

Solde o condutor do centro ao elemento.

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Uma outra vista.

Eu usei um frisador co-axial frisar a extremidade da tubulação de cobre no co-axial. Isto assegura de que o co-axial não se mova dentro da tubulação de cobre.

Esta pronta!

Termine agora a outra extremidade do co-axial com um conector N. Se desejado você pode adicionar espaçadores em cada extremidade do elemento, para assegurar o movimento do elemento com relação ao

refletor.

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Variações que um número de estudos sugeriram que o afastamento entre o elemento e o refletor traseiro deve ser um wavelength de 1/4 (IE, 30.5mm) em vez de 15mm. Entretanto, os resultados de teste (tais como estes) indicam que o SWR do bi-quadrado está minimizado quando o afastamento é sobre 15-17mm. Que aumenta o afastamento aos aumentos de 30.5mm o SWR significativamente, assim reduzindo a eficiência do bi-quadrado.

Uso

Ao usar um bi-quadrado e estabelecer uma ligação a um outro dispositivo wireless, você deve se assegurar à polarização do bi-quadrado é a mesma como a antena que você está conectando. Similaridade, estabelecendo uma ligação com dois Bi-quadrado, assegure-se que ambos estão orientados na mesma polarização. O não combinamento da polarização resultará na perda significativa do sinal.

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Vertical

Horizontal Mudar a polarização é apenas uma matéria de girar a antena inteira do bi-quadrado por 90 graus. A antena do bi-quadrado não é particularmente direcional, mas tem um feixe razoavelmente largo. O feixe 3dB para um bi-quadrado (sem bordas laterais) é aproximadamente 40-50 graus, assim fazendo o ideal para todas as aplicações onde você quer a cobertura razoavelmente larga.

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ANTENA GUIA DE ONDA

Essa também é uma antena bem fácil de ser fabricada, pode ser feita com uma lata de batatas, lata de café etc. ache uma lata com as especificações indicadas e faça a antena ou se achar melhor faça que nem eu mande fazer uma quantidade boa no torno, fica algo mais industrial e funciona muito bem, você ainda pode fazer uma bocal mais largo para que aumente o ganho da antena isso vai de sua imaginação melhorar o projeto.

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Corte 3cm de fio de cobre 2mm

Solde no conector Faça com que com a ponta do conector mais o elemento tenha exatos 3,2cm. Faça um furo na lata 6,2cm de distancia do fundo. Insira e arrebite ou emparafuse o conector neste orifício. A antena já esta pronta!

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Ela ficará mais ou menos assim:

O comprimento da lata pode ser entre 20 e 30cm. Testes no programa:

no começo esta funcionando com a antena da placa, no fim com a nova antena.

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Espero que a apostila tenha sido de boa utilidade, pois estas antenas forma feitas e testadas cada uma antes de serem publicadas, inclusive as fotos aqui expostas foram tiradas durante a fabricação das antenas e os testes feitos com as mesmas. Qualquer duvida entre em contato: Daniel Campos de Castro Fone: 64 - 9641-6464 E-mail: Inforv@ibest.com.br MSN: inforv@hotmail.com Ate a próxima!