ANTENAS WIRELESS1

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AntenasLas antenas son dispositivos pasivos que radian energa de radio frecuencia (FR). No crean energa FR, pero enfocan la energa en un rea o en una direccin especfica, por lo que la fuerza de la seal en ese rea o direccin aumenta. El incremento en una direccin viene especificado como Ganancia en unidades dBi. Los dBis estn basados en la energa de salida de la antena y en el punto de acceso (AP), aunque no todos los AP soportan conexiones con antenas externas.

Veamos algunas caractersticas de las antenas: Polarizacin: Indica la orientacin de lo elementos conductores

dentro de la antena. Hay tres tipos: o Vertical: Tienen el perfil ms alto. Es el tipo de antena ms comnmente usado debido a que no son afectadas por la reflexin horizontal (como agua, tierra, ...). o Horizontal: Tienen el perfil ms bajo. No son afectadas por la reflexin vertical (como por ejemplo edificios). Circular: Tienen un perfil intermedio. Directividad horizontal y vertical.

Ancho de banda de la frecuencia. Ganancia de energa efectiva (dBi). Ancho del haz definido en grados a partir del punto 3dB.

Uno de los problemas que tienen las antenas es la distorsin multicamino. Esta distorsin ocurre cuando hay ms de un camino entre el emisor y el receptor. Estas mltiples seales se combinan en el RX de la antena y del receptor y causa distorsin en la seal. Para solucionar este problema puede optarse por cambiar la antena o bien la localizacin de la misma. En la Error! No se encuentra el origen de la referencia. podemos ver este problema de forma grfica.

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Tipos de antenas Hay dos tipos bsicos de antenas, las omnidireccionales y las direccionales. La forma de estas seales podemos verlas en la siguiente figura, siendo la primera una seal omnidireccional y las otras dos seales direccionales.

Antenas omnidireccionales

Este es el tipo de antena ms comn y que viene por defecto en muchos puntos de acceso. Generalmente estn formadas por un elemento radiador (dipolo) de una pulgada. Estas antenas irradian la seal en forma de toroide con el fin de dar mayor longitud en horizontal aunque pierden potencia en vertical.A continuacin vemos la forma de la radiacin de la seal de este tipo de antenas.

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En este tipo de antenas se engloban tambin las antenas de las tarjetas PCMCIA, aunque el reducido tamao de las tarjetas hace difcil crear antenas dentro de las tarjetas. Adems tienen el problema de que dan una ganancia bastante baja y que tienden a ser muy direccionales, lo que hace que la potencia de la seal pueda cambiar drsticamente con pequeos cambios. Para este tipo de dispositivos lo ideal es que la antena est fuera de la propia tarjeta. En la fError! No se encuentra el origen de la referencia. vemos como se comportan este tipo de antenas

A continuacin vemos algunos ejemplos de antenas reales.

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Antenas direccionales Este tipo de antenas concentran su energa en un cono denominado haz, como puede verse en la ilustracin que aparece a continuacin. El patrn de radiaccin depende del dominio de la antena direccional en el se encuentre el cliente.

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Veamos algunos ejemplos de estas antenas.

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Conocimientos bsicosLo primero que debemos tener claro es como funciona una antena y porque funciona. Un sistema radiante se compone bsicamente de 3 elementos, emisor/receptor, linea de transmisin y antena. El emisor es el encargado de convertir la informacin analgica o digital en ondas electromgneticas que, posteriormente, a traves de la linea de transmisin, llegarn a la antena, que es el elemento que se encargar de lanzarlas al aire. El receptor es el encargado de convertir las ondas electromgneticas que reciba nuestra antena en informacin til. Pero, en definitiva, que es una antena?. QUE ES Y COMO FUNCIONA UNA ANTENA? Podriamos decir de una forma simple que una antena es un conductor elctrico que recibe o radia energia en forma de radiofrecuencia al circular por l una corriente alterna. Todo campo, ya sea elctrico o mgnetico supone la existencia de una cantidad de energa en el espacio que rodea al conductor. Este, para nosotros, es una ANTENA , y ya hemos dicho que a ella se aplica, provinente del transmisor, una tensin alterna de radiofrecuencia. De acuerdo a las variaciones de valor y signo de esta tensin, el campo electrico se desarrollar y desaparecer intantnea y peridicamente. Otro tanto ocurrir con el campo mgnetico, que seguir las variaciones de la corriente que circula por la ANTENA. Esto significa que la ANTENA tomar y devolver energia al generador peridicamente. Sin embargo no toda la energia es devuelta, sino que, parte de ella, en forma de campo electromgnetico no vuelve al generador, sino que es RADIADA a travs del ter. Las ondas electromgneticas que se radian al espacio constituyen, pues, una cantidad de energa que se sustrae al circuito de la antena. Podemos pues suponer que en el conductor se ha intercalado una resistencia que consume esa cantidad de energa radiada. El valor de esa resistencia sera el de la RESISTENCIA DE RADIACIN que logicamente es muy superior al la resistencia propia del conductor. Podemos decir, pues, en terminos generales, que una antena es tanto ms eficiente cuanto mayor es la relacin entre la resistencia de radiacin y la de perdidas. LA LONGITUD DE ONDA Se entiende por longitud de onda la longitud en metros que correspondera a un ciclo de la corriente considerada, sabiendo que las ondas herzianas viajan en el espacio con la velocidad de la luz, o sea, 300.000 Km/segundo. Es decir, que, suponiendo una onda electromgnetica cuya frecuencia fuese de 1 ciclo, esta recorrera en 1 segundo 300.000 Km. y esa seria su Longitud de Onda . Asi pues, en nuestro caso concreto, si hablamos de una frecuencia de 2.400.000.000 c/s (2,4 Ghz), nuestra Longitud de onda seria: 300.000 Km./2.400.000.000 c/s= 0.000125 Km, o lo que es lo mismo = 12,5 cm No hace falta decir que si tuvieramos que disear una antena para esta frecuencia, la antena estaria en RESONANCIA con la misma cuando tuviera esa misma longitud, es decir, 12,5 cm. Esto, sin embargo, no es del todo cierto, ya que como veremos mas adelante hay una serie de factores como el tipo de material utilizado para construir la antena o el efecto "puntas" que haran que esa longitud fisica de la hipotetica antena sea algo menor. 8

A este tipo de antenas se les denomina de ONDA COMPLETA, pero no suelen usarse por los problemas de IMPEDANCIA (600 ohmnios) que presentan a la hora de ser alimentadas. Fijemonos de todas formas en el comportamiento de la tensin y la intensidad en una antena de onda completa (A-B).

TIPOS DE ANTENAS Como hemos dicho anteriormente no suelen utilizarse antenas de onda completa por los problemas que comporta su adaptacin a las impedancias tipicas (600 ohmnios) de las lineas de alimentacin . Las antenas "tipicas" usadas son las llamadas antena de Hertz y la denominada Marconi, que respectivamente son ANTENAS DE MEDIA ONDA y de CUARTO DE ONDA. Para nuestras anteriores explicaciones hemos dado por hecho siempre que "atacabamos" directamente a nuestra antena desde un generador de radiofrecuencia, pero en la prctica, eso no se produce normalmente, sino que la energia generada llega a nuestra antena a traves de una linea de alimentacin o transmisin , que es la encargada de llevar la radiofrecuencia generada desde el emisor a la antena. Los puntos de ataque o excitacin convenientes en las antenas en general son los extremos, el centro o su tercio. La excitacin en los extremos se hace con lineas abiertas y resonantes utilizando un cuarto de onda o NUMERO IMPAR DE ELLAS, y esto es importante tenerlo en cuenta como veremos mas adelante observando la imagen anterior.

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ANTENA DE MEDIA ONDA (DIPOLO) La siguiente imagen nos representa una antena de media onda a la que suministramos alimentacin de radiofrecuencia por medio de una linea de alimentacin paralela que describiremos posteriormente cuando hablemos de IMPEDANCIAS. Esta antena tendria un valor de: Longitud de Onda x 1/2

Tal y como hemos dicho antes, al aplicar una corriente alterna a nuestra antena, se generar una tensin y una intensidad. Estas estarn desfasadas 90, de tal forma que, si pudieramos visualizar la radiofrecuencia aplicada a nuestra antena veriamos que, en la onda generada, en el centro de la misma la tensin seria "0" y en los extremos de la antena seria la mxima generada por la fuente de RF (menos prdidas, evidentemente), mientras que si pudieramos ver la intensidad, observariamos que es justo a la inversa, es decir en el centro de la antena la intensidad sera la mxima eficaz mientras que en los extremos sera "0". Veamoslo de forma grfica:

En cualquier tipo de antena la relacin entre el valor de la tensin y de la intensidad en un punto cualquiera de la antena determina el valor de la IMPEDANCIA en ese punto. Como la tensin y la intensidad (corriente) son variables es lgico que el valor de la impedancia (Z) tambien lo sea.

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En un extremo de una antena de media onda el valor de la tension es mximo, mientras que el de corriente es minmo, por tanto tambin sera mximo el valor de la impedancia, mientras que si observamos el centro de la antena de media onda comprobamos que es a la inversa por lo que el valor de la impedancia ser MINIMO . Por lo comn, en este tipo de antenas el valor de la IMPEDANCIA en el centro de la antena es de 73 ohmnios mientras que en los extremos ronda los 2.500 ohmnios. Estos valores, que corresponden a vientres y nodos de tensin, se consideran como valores de RESISTENCIA PURA solamente en esos puntos. El conocimiento del valor de la IMPEDANCIA de una antena en un punto es muy importante desde el punto de vista del aprovechamiento de la energa que se envia a la antena puesto que representa la RESISTENCIA DE CARGA aplicada al transmisor. LONGITUD FISICA Y ELECTRICA DE UNA ANTENA DE MEDIA ONDA La longitud elctrica de una antena de media onda ya hemos dicho que es igual a la Longitud de Onda dividida por 2. La longitud FISICA es algo menor debido a distintas causas. El valor REAL de una antena de media onda se obtiene multiplicando la Longitud de Onda en metros x 0,475 . Como os podeis imaginar, este valor es fruto de una serie de formulas cientificas que dan como resultado el valor de esta constante. Si sois curiosos y quereis llegar por vosotros mismos a la conclusin os recomiendo la lectura del libro Fundamentos de Antenas de Belotserkovski editado por Marcombo. Asi pues, para nuestro caso concreto y a efectos prcticos vamos a realizar el clculo de una antena de media onda, habitualmente denominada DIPOLO, para la frecuencia central de la banda ICM ubicada entre 2.400 y 2.450 Mhz, es decir, mas o menos sobre el canal 6 que corresponderia a una frecuencia de 2.437 Mhz. Aplicamos la frmula para deducir la Longitud de Onda: 300.000 Km/2.437.000.000 = 12,31 cm. x 0,475 = 5,84725 cm esa sera la longitud total de nuestra antena de media onda, asi que, si quisieramos saber cuanto debe de medir cada uno de los elementos de nuestro dipolo, bastaria con dividir entre 2. Esta claro que, en las frecuencias en la que estamos trabajando 1 mm tiene una importancia vital, y esto podremos comprobarlo en las demostraciones prcticas de los prximos capitulos.

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ANTENA DE 1/4 de ONDA Si echamos un vistazo al diagrama de tension/intensidad de la antena de media onda deduciremos facilmente el comportamiento de una antena de 1/4 de onda y comprobaremos que podemos utilizarla perfectamente en nuestras aplicaciones, eso si, con solo la mitad de "rendimiento" que la antena de media onda, alimentandola por un extremo y referenciando la misma con la "masa" conectada a un plano de tierra isotrpico. Si extraemos del grfico del ejemplo anterior una de las mitades tendremos lo siguiente:

Efectivamente podemos ver que, en el punto de alimentacin la tensin sigue siendo "0" y la intensidad presenta su mximo valor, asi que nos sigue siendo til, aunque en las frecuencias en las que vamos a trabajar el tamao no ser importante y, habitualmente trabajaremos a partir de antenas de media onda. UNIDADES DE REFERENCIA EN CUANTO A GANANCIA Tal es la importancia que tuvieron (y aun tienen) estos dos tipos de antena que acabamos de ver, que, cualquier referencia a GANANCIA de cualquier otro tipo de antena tiene como punto de referencia el DIPOLO DE MEDIA ONDA. Es decir, se atribuye al dipolo un valor intrinseco de 1 db (decibelio) y a la antena de 1/4 de onda 1 dbi (decibelio isotropico), asi pues, deduciendo, nuestra antena de media onda tendria una ganancia de 2 dbi respecto a una antena de 1/4 de onda. Habitualmente deberiamos realizar siempre las relaciones de ganancia correspondientes usando la medida patrn en cada caso, pero algunos fabricantes de antena no especifican las unidades a posta e "hinchan" las ganancias reales de sus antenas especificando en dbi en lugar de en db estos valores. Asi no es extrao ver antenas direccionales con unas ganancias increibles en sus especificaciones tcnicas que no son mas que fruto de una manipulacin tendente a confundir al comprador.

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EL DECIBELIOGANANCIA La ganancia de potencia G de un amplificador es la relacin entre la potencia de salida y la potencia de entrada: P G out Pin Si la potencia de salida es 30 W y la de entrada 15 W, la ganancia es: 30 w G 2 15 w Lo que significa que la potencia de salida es 2 veces mayor que la de entrada. La ganancia si es menor que 1, se llama atenuacin. Para calcular la ganancia total de un sistema de varias etapas, aquellas se multiplican cada una de las ganancias de cada etapa. DECIBELIO El logaritmo decimal de la ganancia expresa su relacin en la unidad logartmica el Belio, denominado as en honor de G. Bell. Dos potencias difieren en N Belios cuando: Pout N 10 Pin Decimos que una seal de potencia Pout tiene un nivel de N Belios respecto a otra seal de potencia Pin: P N log out Belios Pin Como el Belio es una unidad muy grande, se utiliza un submltiplo diez veces menor: el decibelio, cuya notacin abreviada es dB.Pout 10 0'1N Pin

10 log

Pout deciB(dB ) Pin

Por lo tanto, las expresiones en decibelios (dB), son comparaciones logartmicas (en base 10) entre magnitudes del mismo tipo, por tanto son adimensionales. Se utilizan ampliamente en telecomunicaciones por razones de tipo prctico: convierten las multiplicaciones y divisiones en sumas y restas respectivamente, simplificando por tanto las expresiones numricas. Si expresamos en decibelios el ejemplo anterior: 30 w 10 GdB log 15 w 3dB Si la ganancia es 4, y despus 8 entonces: GdB 10 log 4 6 dB10 log 8 9 dB Podemos sacar la siguiente conclusin: cada vez que la ganancia en potencia aumenta el doble, la ganancia en dB aumenta 3 dB.dB

G

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DECIBELIOS NEGATIVOS Si la ganancia es menor que la unidad, existe una prdida de potencia (atenuacin) la ganancia de potencia en decibelios es negativa. Por ejemplo, si la potencia de salida es 15w y la potencia de entrada es 30w, tenemos: 15w G 0,5 30w Y la ganancia en potencia expresada en decibelios ser: 3 GdB 10 log 0,5 dB Si la ganancia es 0,25 entonces: 6 GdB 10 log 0,25 dB Si la ganancia es 0,125 entonces: 9 GdB 10 log 0,125 dB Conclusin: cada vez que la ganancia de potencia disminuye en un factor de 2, la ganancia en potencia en decibelios disminuye aprox. en 3dB. 10 dB FACTOR DE 10 Supongamos que la ganancia de potencia es de 10. Expresada en dB: GdB 10 log 10 10 dB Si la ganancia de potencia fuera 100, entonces: G dB 10 log 100 20 dB Si la ganancia de potencia fuera 1000, entonces: G dB 10 log 1000 30 dB El patrn que observamos es que la ganancia en dB aumenta en 10 dB cada vez que la ganancia en potencia se incrementa por un factor 10. Lo mismo ocurrir con respecto a la atenuacin; para atenuaciones de 0,1, 0,01 y 0,001 tendremos -10 dB, -20 dB y 30 dB respectivamente. OPERACIONES CON DECIBELIOS Las ganancias en decibelios se suman. La ganancia total de un grupo de varias etapas es igual a la suma de las ganancias de cada una de las etapas. Como ejercicio, teniendo en cuenta el siguiente esquema, 2w 30w 15w 100w

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calcular: a) a) La ganancia de cada una de las etapas. b) b) La ganancia de cada una de las etapas expresadas en dB. c) c) Con los clculos anteriores, calcular el total de las ganancias en formato normal y en dB. Solucin: 30 Gw 15 2 a) 15 Gw 0,5 30 180 Gw 12 1530 log 15 dB w 10 12 2 15 GdB w log 10 log 0,5 dB w 10 3 30 180 GdB w log 10 log 12 11dB w 10 15 Primera forma: Total Ganancia ,5 90 15 0 12 GdB w log 10

b)

c)

Expresado en dB: Total Ganancia dBw dBw dBw dBw 20 dBw 12 3 11 Comprobamos si lo hemos hecho bien: GdBw log 90 20 dBw 10 GANANCIA DE TENSIN E INTENSIDAD EN dB Si tenemos aplicada a la entrada y a la salida la misma resistencia, y teniendo en cuenta que la potencia es: W V xI Si sustituimos I por su valor (ley de Ohm): V V2 W x V R R O sustituimos V por su valor: W (R x I ) xI R xI 2 Si aplicamos estas frmulas para la ganancia en tensin expresadas en dB: 2 Vout P V Gp 10 log out 10 log R2 20 log out Pin Vin Vin R

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Aplicando ahora para la intensidad: 2 Pout I out R I Gp 10 log 10 log 2 20 out log Pin I in R I in y por tanto: V I GV 20 log out GI 20 out log Vin I in dBw Cuando nos interese representar un nivel de potencia, tensin o intensidad en dB, siempre ha de compararse con otro nivel tomado como referencia. As, si tomamos como referencia 1w, el resultado vendr en dBw. Algunas veces este valor es demasiado elevado y la referencia se hace con 1mW. En este caso se usa el smbolo dBm. La m indica que la referencia es un miliwatio. La frmula es: P Gp 10 log out 1mW A dBv La frmula que expresa en dBv una seal es:Vout 0'775Volt Vout representa la tensin eficaz medida. Se utiliza el valor de 0775 V como referencia porque es la tensin que aplicada a una impedancia de 600 desarrolla una potencia de , 1mW. La caracterstica ms importante es que, en circuito de impedancia 600 el nivel de la , seal en dBm y en dBv coincide. V( dB ) 20 log

En determinadas medidas, como son las relacionadas con antenas, el dBv es demasiado grande y se utiliza el dB en cuya medida tomamos como referencia el valor de 1 V, V. Tambien se puede expresar una magnitud expresada en dB en unidades lineales mediante la formula siguiente:

A 10 ( AdB

/ 10 )

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EJERCICIOS a) (Conversin de dB a Pasar 70 dB a V V). V V. Usamos la siguiente frmula:V dB V 70dB V

V 10

20

V 10

20

. 162 3 V

b) (Conversin de a dB V V). Pasar 22 mV a dB V. Usamos la siguiente frmula: VdB 20 V log V GV 20 2200 66 dB log V V V c) Disponemos de un amplificador lineal para una emisora de RF, que permite una ganancia de 7 dBw. Si le conectamos a la entrada una seal de 15W, cul ser su salida? 7 dBw 10 log x 15 dBw7 dBw x 15 dBw log log 10x log1,88 dBw 75 w ant

0,7 dBw ,18 dBw x 1 log

Solucin: La potencia de la seal a la salida del amplificador ser de 75w d) Consideremos un amplificador de BF cuya potencia nominal es de 100W. Si el control de volumen est situado a 6 dB, calcular la potencia de salida. dB w log 6 10 x 100 w6 dB w log x 100 w log 10 ,6 dBw log x 0 2

,6 dBw x 100w 0 log log

x ant log1,4 dB w 25 w

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LINEAS DE ALIMENTACIN Las lineas de transmisin a la antena son bsicas ya que, raramente, un equipo transmisor estara conectado directamente a la antena. La linea de transmisin o alimentacin de una antena tiene como objeto , pues, hacer llegar la energia desde el transmisor a la antena SIN RADIAR ENERGIA , es decir, debe comportarse simplemente como un medio de transporte y no como una parte integrante de la propia antena. Para conseguir la mxima transferncia de energa es preciso cuidar que exista entre el alimentador y la antena, en su punto de insercin, el debido equilibrio de impedncias, esto es, hacer que en el extremo de la linea de alimentacin conectada a la antena se reproduzcan lo mas fielmente posible las condiciones existentes que tendriamos si tuvieramos conectada directamente la antena al transmisor. Como se consigue esto?. Pues en el hipottico caso de tuvieramos una antena de media onda cortada a la frecuencia de trabajo deseada, es decir, con una impedncia tpica de 73 ohmnios, con una linea de alimentacin simtrica con una impedncia tpica tambin de 73 ohmnios y nuestro transmisor presentara tambin una impedncia en su circuito resonante de 73 ohmnios, sera muy fcil, puesto que si volvemos al grfico del comportamiento de nuestra antena de media onda, bastaria con calcular que longitud de linea de alimentacin necesitariamos, mas o menos, y aproximar a esa longitud un valor en el que se reproducieran los parametros que tenemos a la salida de nuestro transmisor, es decir, una intensidad MAXIMA y una tensin MINIMA, justo en el punto de insercin de la linea de alimentacin de nuestra antena. Es decir, si tenemos en cuenta que por cada cuarto de onda de longitud del cable de alimentacin se invierten los valores de impedncia en sus extremos, nos bastara con darle al cable de alimentacin el equivalente a los CUARTOS PARES de la longitud de onda, es decir, 2 longitudes de onda, 4,6,8,10.... de esta forma nos coincidiria en fase, intensidad y tensin con el origen del mismo cable conectado al generador en ambos puntos de insercin de los ramales de nuestro dipolo. Esta sera pues la linea de alimentacin PERFECTA de un circuito de emisin PERFECTO y con una antena PERFECTA. Pero , como en todo en esta vida, no hay nada perfecto, tenemos que: -Las lineas de alimentacin ya no son simetricas, sino coaxiales, ya que son mucho mejores tcnicamente. -Los circuitos resonantes de nuestros transmisores estan sintonizados a 52 ohmnios (o eso suponemos). -Los cables tienen un factor de velocidad distinto segun el que usemos.

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Y LAS ONDAS ESTACIONARIAS, QUE SON? Las "ondas estacionarias" o SWR (Standing Wave Ratio) no son otra cosa que el producto de la desadaptacin o el desfase que pueda existir en nuestra antena o en nuestra linea de alimentacin con respecto al generador de seal, en nuestro caso el emisor. Es decir, nuestra antena PERFECTA, despreciando prdidas tpicas, era capaz de irradiar al ter el mximo de energia que le llegaba del transmisor debido a que la impedancia que presentaba al mismo era "igual" a la del propio transmisor. Pero, que ocurre si esa impedancia es distinta?, pues ocurre que nuestra antena no puede irradiar parte de esa energa al ter y la devuelve al generador de forma directamente proporcional a la desadaptacin, es decir, cuanto mayor es la desadaptacin, mayor es la cantidad de energa devuelta al punto de origen, pudiendo llegar fcilmente a la destruccin del mismo. Por ello es MUY IMPORTANTE el asegurar una buena adaptacin entre nuestro equipo, nuestra linea de transmisin y nuestra antena, ya no solo por el mejor rendimiento (tanto en emisin como en recepcin) que nos proporcionar, sino por el peligro que conlleva para la vida de nuestro emisor una mala adaptacin, aunque sea en potencias bajas, el efecto es proporcional. Que puede provocar esa desadaptacin?. Pues, lgicamente, una medida erronea de los elementos radiantes de nuestra antena, una mala adaptacin de la linea de transmisin, la proximidad de cuerpos u objetos metlicos que impidan una buena radiacin de nuestra antena etc... (yo he visto algn articulo "tcnico" con una antena "pegada" literalmente a un armario metlico...y, encima decia que la antena funcionaba de perlas... HI). Asi pues, nuestra misin ser acercar lo mximo posible, teniendo en cuenta el material que usemos, a esa instalacin perfecta que hemos visto antes. De momento ya teneis una idea de cmo y porque funciona una antena y los parmetros mas importantes que debeis tener en cuenta, a partir de aqui, en los proximos capitulos ireis viendo como ir solucionando esos "problemillas" que se nos iran presentando, y ms en estas frecuencias de microondas en donde la teora parece no coincidir nunca con la prctica, a menos que nos armemos con una buena dosis de paciencia y unos cuantos litros de caf para llegar a descubrir en la prctica la tcnica de las microondas. Y eso es lo que vamos a hacer en los prximos capitulos.

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Manos a la obraPues una vez tenemos ya mas o menos claro el funcionamiento terico de una antena, vamos ya a la parte prctica que es la que realmente nos interesa a todos y que ser la que, en definitiva, nos dara un conocimiento real del comportamiento de las mismas. Os adelanto que no va a ser una tarea fcil ya que requiere de una buena dosis de paciencia, pero os aseguro que los resultados valdran realmente la pena. Lo primero que debemos hacer es ver lo que nos va a hacer falta para seguir paso a paso este tutorial. Herramientas y materiales varios Para empezar a trastear necesitaremos:-1 Cortahilos de precisin. -1 Metro de calidad.(No vale el del costurero de vuestra madre/novia o mujer) -5 metros de cable RG-58. -Si es posible, 1 Conector MMCX Reverse Hembra. (Nosotros hemos sido un poco chapuzas) -Soldador de 40W -Estao de 1mm del usado en electrnica. -5 o 10 cm de tubo de cobre de 9 o 10 mm de diametro. De momento con esto pasamos. Vamos ahora al hardware y el software. Hardware y Software Para empezar necesitaremos una tarjeta tipo Prism2. Nosotros hemos utilizado la USR2445 que es la que viene en los AP USR2450 ya que era la que teniamos mas a mano y, adems es la que vamos a usar en nuestra infraestructura de red. En principio deberia valernos cualquier tarjeta Prism2 con conector de antena externo.

Asi que la desmontamos de una unidad y listos.Acordaros de conectarle la ANTENA, ya que , si no, podeis destruir vuestra tarjeta!!!

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Ojo!... existen al menos 3 tipos de tarjetas distintas dependiendo del origen de vuestro USR2450, de momento, que sepamos hay modelos con la USR2410, USR2415 y USR2445 y, es mas, de la USR2445 existen 2 tipos, la "americana" y la "europea"... En principio todas funcionan correctamente.... aunque hemos detectado un mejor "rendimiento" a la hora de configurar determinados parametros en una de ellas... aqui las teneis:

Ahora, para los que vayais a usar esta misma tarjeta, si no lo habeis hecho ya, lo primero que hay que hacer es "descaparla" para que pueda trabajar en todos los canales, ya que, por lo general, si teneis en vuestras manos un AP de procedencia Belga o Francesa, vienen "capadas" y solo pueden trabajar entre los canales 10 y 13, por lo que no nos seria til para nuestro objetivo. Parad atencin a la hora de quitar el conector de la tarjeta. Tratadlo con delicadeza. Hemos detectado algunas tarjetas en las que el casquillo de la masa del conector esta suelto y esto produce lecturas falsas que os pueden hacer pensar que el WlanExpert, que es el programa que vamos a usar, no funcione correctamente.

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Para solventarlo, bastar conque hagais palanca con un destornillador fino en los orificios de ambos lados del conector, y, con otro destornillador le deis la vuelta a la abertura hasta que oigais un ligero chasquido que indicar que se ha roto el remache de plastico que impide abrirla... no seais brutos y hacedlo con cuidado... una vez abierta bastar con aplicar una soldadura rapida y precisa a ambos lados del conector sobre el circuito impreso.

Bien, una vez solventados esos pequeos problemas que os pueden surgir seguimos.... Una vez "descapada", bajaros los ultimos drivers para la tarjeta segn el sistema operativo que vayais a usar. Nosotros hemos estado usando los de la versin 1.33 y funcionan perfectamente.

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Los drivers para la tarjeta USR2445 son los mismos que los de la USR2410 asi como la utilidad "cliente" de configuracin. El objetivo, antes de nada, es que vuestra tarjeta funcione "normalmente" y os podais conectar a vuestro AP sin ningun problema. Se han detectado en algunos modelos de PC portatiles ciertas incompatibilidades entre drivers de distintas tarjetas/adaptadores USB, sobre todo si usais Windows XP, ya que este SO tiene la "tendencia" de querer "controlarlo" todo, asi que es recomendable desinstalar cualquier tipo de driver wireless antes de realizar la instalacin de los drivers para vuestra tarjeta Prism2. Una vez instalados y actualizados los drivers, el programa "cliente", una vez instalado, os har aparecer un icono en vuestra barra de tareas en forma de monitor, (en verde, en amarillo o en rojo) :

Si aparece en verde o en amarillo es que ya ha detectado un AP prximo y que vuestra tarjeta funciona correctamente. Si est en rojo es que hay algun problema. Asi pues verificaremos si es un problema de configuracin clicando sobre el icono del monitor, o si es que teneis algn otro problema:

Si conoceis el SSID del AP al que intenteis conectar podeis intentar ponerlo en "Network Name" para aseguraros de que no haya algn problema en el escaneo, aunque eso no sera demasiado "normal". Si no conseguiis "ver" vuestro AP cercano, posiblemente tengais algn problema de drivers, asi que volved atrs e intentad la reinstalacin. para verificar que funciona, en la pestaa de "Status" debe aparecer algo parecido a esto:

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Bien, llegados a este punto podemos decir ya que vuestra tarjeta funciona perfectamente y podemos ir al siguiente paso. WlanExpert Sin duda la principal herramienta que nos permitir analizar con exactitud el comportamiento, ganancia y demas paramentros de nuestra antena. Sabido es de todos los que trasteamos habitualmente con antenas, que, el principal problema con el que nos encontramos, es establecer si nuestras antenas funcionan adecuadamente. El principal problema en estas frecuencias es el encontrar el hardware adecuado para realizar las correspondientes mediciones, y, en el caso de encontrarlo, su precio es prohibitivo. Cierto es que existen por ahi algunos diseos de medidores de SWR Sin embargo, buscando por la red, hemos encontrado esta pequea maravilla de programa que, como podreis ver, cumple con creces cualquier expectativa previa. Se trata del WlanExpert, una autentica joya de programa. Una vez os lo hayais bajado y con la premisa previa de que vuestra tarjeta Prism2 este funcionando correctamente, lo instalais y lo arrancais. Vamos a ver ahora, aunque un poco por encima lo que es capaz de hacer nuestro programa. Una vez arrancado aparecera ante vosotros una pantalla como esta:

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Efectivamente, de inmediato toma el "mando" de nuestra tarjeta sustituyendo a nuestro programa "cliente". Como podeis ver, nos da indicacion en dbm de la seal, interferencia y errores.Nos indica el canal, la tasa de transferencia, potencia de salida y MAC del AP corresponsal. Clicamos ahora sobre el boton de TX Power.

Como podeis comprobar nos permite ajustar la potencia de salida de nuestra tarjeta, lo cual es una interesante herramienta a la hora de poder establecer ganancia y sensibilidad de nuestro sistema. Vamos ahora al boton Air Scan.

Aqui nos muestra el "espectro" de nuestra banda, lo que nos permitira analizar en que canales hay "ruido" o seales de AP.Como podeis ver tiene unas cuantas opciones con el fin de poder ajustar los distintos paramentros de analisis. Y por ultimo vamos a clicar sobre la, para nosotros, mejor utilidad del programa en cuestin, la tecla de Antenna Test.

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Vamos a parar atencin a esta parte del programa, que va a ser la que nos va a permitir ajustar al mximo nuestras antenas para conseguir un rendimiento ptimo en nuestros enlaces. Si os fijais en la tabla, en vertical tenemos la relacion de SWR, es decir, de ondas estacionarias que no "pueden" salir al aire por el motivo que sea, y que nos son devueltas al emisor. En la horizontal tenemos los canales de trabajo de nuestra tarjeta. El hecho de que estamos trabajando con un ancho de banda considerable, de 5 Mhz por canal, har que, como podreis ver, no sea un trabajo facil el ajustar una antena optimizada que nos trabaje igual de bien en todos los canales. Adems, tendremos la opcin de ver "numericamente" los valores de SWR en cada canal dandole a la tecla "Inform"

Fijaros en que, ademas de los valores en cada canal de SWR nos genera un informe en donde nos apunta los posibles fallos de nuestra instalacin. Una joya, vamos... En definitiva, junto a la pantalla principal de WlanExpert que nos permite analizar la calidad de nuestro enlace, asi como la ganancia en cada momento de nuestra antena en referencia a un AP determinado, esta utilidad de Antena Test nos permitir establecer los ajustes necesarios para obtener el mximo rendimiento y comparar las caracteristicas de cada antena que nos propongamos probar... Vereis cuantas desagradables sorpresas nos vamos a llevar. Visto esto podemos pasar ya a nuestras primeras prcticas con el programa y antenas.... Primeros pasos Sin duda, una vez visto el potencial del programa WlanExpert, vamos a empezar ya con la primera prueba prctica con el a fin de irnos familiarizando con su uso, y en nuestro caso, que mejor que empezar con la propia antena de nuestro Ap USR2450. Muchas veces, cuando leo comentarios "despectivos" en relacin a las "antenitas" que llevan incorporados los equipos comerciales, no puedo por menos que torcer una media sonrisa pensando en lo ilusos que podemos llegar a ser creyendonos que un fabricante sera tan estpido como para echar por los suelos el prestigio de sus equipos dotandoles de una mala antena que hagan caer en picado el rendimiento de los mismos y condenadoles al ostracismo. Y una demostracion palpable de lo que que comentamos la vamos a ver de inmediato analizando la propia antena del USR2450. Asi pues, vamos a usar de referencia la propia antena comercial de nuestro AP para establecer los rendimientos y comportamientos de nuestras antenas posteriores... vereis que sorpresas nos llevaremos.

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Antena dipolo 2dbi USR2450 Vamos pues a analizar nuestra antena. Para ello, a fin de no tener sorpresas vamos a utilizar los propios "pigtails" de nuestro AP. Asi que si no lo habiais hecho an, lo desmontais de la caja de plastico y le conectais la antena.

Es MUY IMPORTANTE realizar las pruebas colocando la antena en su posicin "natural", es decir, en posicin vertical y alejada de cualquier objeto metalico. De hecho, lo ideal para cualquier tipo de experimento con antenas sera hacerlo en el exterior, lejos de cualquier elemento que pueda perturbar las mediciones y que nos pueda llevar a engao. Asi que, vistas ya las primeras premisas, vamos alla con nuestra primera experiencia con el WlanExpert. Arrancamos nuestro cliente, nos aseguramos de que funciona y ejecutamos el WlanExpert con nuestra antena conectada a la tarjeta:

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Efectivamente comprobamos que funciona correctamente. Un buen nivel de seal de nuestro AP cercano, sin interferencias y sin errores de enlace. Clicamos ahora al boton de Antenna Test:

Que observamos?.Pues nada mas y nada menos lo que ya nos habiamos imaginado. Es una fantstica antena con un comportamiento excelente en todos los canales, siendo su rendimiento ptimo en el centro de la banda entre los canales 4 y 9, y un rendimiento mas que aceptable tambien en el resto. Fijaros pues bien en este grafico porque va a ser el punto de referencia de aqui hasta el final del Taller de Antenas, es decir, vamos a establecerla como lo que llamabamos en el primer capitulo la Antena Perfecta. Si ahora le damos a la tecla Inform veremos que nos confirmar an mas nuestra apreciacin.

Efectivamente, el "Nice Antenna..." que aparece en el informe nos est diciendo que estabamos en lo cierto. Es una buenisima antena. A partir de aqui, con un punto de referencia establecido, vamos ya a construir nuestra primera antena...

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Nuestra primera antena Sin duda, como hemos visto en el capitulo anterior, el dipolo de 2dbi, es decir 1db, original de nuestro USR2450 es una mgnifica antena, asi que vamos a hacer de "japoneses" y a intentar "calcarla", y asi, de paso, sacar nuestras primeras conclusiones. En nuestro caso, y como ya os advertiamos antes, hemos tenido que suplir la falta del conector "adecuado" cortando por lo sano nuestro "pigtail" an a sabiendas de que por ahi vamos a perder alrededor de 1 db por muy bien que hagamos el empalme... pero de momento nos conformaremos... Aunque en la foto aparezca un conector, al final, para evitar ms perdidas innecesarias y con el fin de hacer nuestra replica lo mas fideligna posible, hicimos la conexin directamente sin conectores...

Asi pues, lo primero que haremos ser analizar a conciencia nuestra antena de referencia, asi que, ni cortos ni perezosos desarmamos el capuchon de nuestra antena.... que aunque en algunas de ellas puede quitarse sin demasiado esfuerzo... en otras hay que tomar medidas mas drsticas. He aqui nuestra antena "por dentro":

Tomamos "medidas". La parte superior del elemento radiante 3 cm. el capuchon metalico inferior del supuesto dipolo 2,2 cm. Vaya, primer "misterio", y por lo tanto la "capacidad" intrinseca tampoco es la misma. En teoria deberian medir lo mismo si estamos hablando de un dipolo... pero por contra, el casquillo inferior es bastante mas ancho.

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En un principio incluso llegamos a pensar de que la parte no visible pudiera albergar la malla del propio cable "plegada" sobre el mismo coaxial y que, la parte exterior fuese un "adaptador de IMPEDANCIAS" para equilibrar la impedancia tipica del dipolo (75 ohms) con la del cable, posiblemente RG-174... pero no, pudimos comprobar que simplemente se trata del capuchn metalico soldado directamente sobre la misma malla. Asi pues, tuvimos claro que la linea de alimentacin terminaba "justo" donde empieza el elemento superior de la antena, y que esta antena NO tiene adaptador de impedancias. Porque?, pues muy sencillo, porque el propio capuchn que esta trabajando como elemento radiante inferior sobre la propia malla del cable confiere a nuestra antena una impedancia aproximada a los 50 ohmios, por lo tanto est perfectamente adaptada. Vamos ahora con la longitud del cable, desde la parte superior del capuchn hasta la "punta" del conector TNC Reverse Female que constituye el punto de conexion entre nuestra antena y el "latiguillo" o "pigtail" que lleva nuestra antena hasta nuestra tarjeta, en total 8 cm. Vamos ahora a medir el "latiguillo".

Medimos y, de punta a punta 13 cm. Es decir 13+8= 21 cm. En ese momento no puedo por menos que establecer una relacin evidente entre el elemento radiante, 3 cm. (1/4 de onda) y los 21 cm. del "latiguillo", es decir 21/3 = 7 .A que me recuerda esto?... Ah... ya lo tengo, la vieja teoria de los radioaficionados que siempre escuche de mis mayores y que decia que una linea de alimentacin coaxial (asimetrica) debe ser siempre de una longitud tal que coincida con UN MULTIPLO IMPAR de 1/4 de onda. pero... no deciamos en el primer capitulo, cuando hablabamos de las lineas de alimentacin, que el cable de alimentacin debia de ser el equivalente a los CUARTOS PARES de la longitud de onda?... si... es cierto...pero eso era solo para lineas de alimentacin SIMETRICAS, ya que los campos generados en las propias lineas de alimentacin se contrarestan entre ellos, pero no asi en las lineas de alimentacin coaxiales, donde el efecto no es el mismo y el punto mximo de intensidad y minmo de tensin coincide con los multiplos impares de 1/4 de la longitud de onda. Asi pues, si estamos en lo cierto, podemos deducir que LAS TARJETAS QUE USAMOS NO TIENEN NINGUN TIPO DE TRANSFORMADOR DE IMPEDANCIA, por lo que, ademas de tener en cuenta las carcteristicas tpicas de la antena, sea la que sea, siempre deberemos de tener en cuenta la longitud de la linea de alimentacin. Por esto los "pigtails" valen lo que valen...no porque montar los conectores sea mas o menos dificl como algunos dicen... y eso lo podreis ir comprobando en capitulos posteriores.

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Pero a lo que ibamos. Nuestra antena clnica. Cortad un trozo exacto de cable RG-58 de 21+3 = 24 cm. (Si lo haceis como tuvimos que hacerlo nosotros por el tema de los conectores acordaros de compensar la longitud aadida de la longitud del cable y recortarlo del RG-58, es decir, la medida total debe de ser siempre de 21 cm.) Cortad tambin un trozo de tubo de cobre de 9 o 10 de diametro de 2 cm. Pelad un extremo del cable de 3 cm. exactamente, pelando 1 mm. el plastico para poder estaarlo posteriormente, y cortad la malla a 1 mm. como mucho, el espacio mnimo para poder soldar el tubo en el punto de unin con cierta comodidad. mas o menos como en la imagen.

Ahora, a efectos prcticos, para que os deis cuenta de la importancia de la exactitud de las medidas en las antenas de microondas, soldad en la punta un trocito del vivo del mismo cable de 5 mm. y vamos ya a observar el comportamiento de nuestra antena "clonica" que tendra un aspecto mas o menos como esta:

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Arrancamos el WlanExpert y veamos que nos muestra....con 35 mm (3,5 cm.).

Uff... parece resonar "algo" bien en los canales 2,3 y 13, pero dista mucho de nuestra antena "perfecta". Vamos a cortar 1 mm., es decir, a 34 mm.

Seguimos mas o menos igual. Sin embargo observamos una ligera mejora en los canales 2 y 3. Vamos a cortar 1 mm. mas, es decir, nos ponemos a 33 mm.

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Vamos ganando un poco mas.El vrtice situado en el centro de la banda ya ha disminuido ligeramente.Cortamos otro mm. y nos ponemos a 32 mm.

Aja...esto parece irse centrando... cortamos otro mm. Nos ponemos en 31 mm.

Ya casi...cortamos el mm. que nos sobra y dejamos el cable en los 30 mm originales de la antena de referencia.

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Bien. Esta es la antena en principio homnima a la original. Ahora bien, existen una serie de factores como puede ser el tipo de cable, la capacitancia del tubo, soldaduras, etc... que puede originar ligeras diferencias, asi que vamos a afinar un poco mas y cortamos otro mm. Estamos en 29 mm

Bueno... casi perfecto. Vamos a partir de aqui a afinar un poco mas y cortaremos solo 0,5 mm. Asi que nos quedaremos en 28,5 mm.

Bien, la parte central de canales est ya estabilizada y un rendimiento casi ptimo en toda la banda. Vamos ahora a cortar otro 0,5 mm y nos ponemos en 28 mm.

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Pues casi hemos dado en el clavo. Observad la evolucin hasta aqui..y ahora, a partir de aqui. Lo cierto es que, posiblemente, 0,5 mm sea an una medida demasiado "grande" y deberiamos afinar ms, pero ahi est la evolucin y podremos ir deduciendo por donde tirar en cada caso. Vamos acortando...

Observando vemos que ya se nos va alterando el grfico...otro recorte....

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Vamos a menos..... otro recorte?

Definitivamente ya nos hemos pasado cortando... no vale la pena seguir. De todas formas la progresin nos ha servido para comprobar que no podemos despreciar en absoluto los decimales y cortar a "bulto" nuestras antenas, y, que, por obvio que parezca hay que cuidar al mximo los detalles y ajustar las medidas con un "pie de rey". A partir de aqui, la prxima experiencia ser trasladar nuestro dipolo a una linea de alimentacin de mayor longitud... teniendo en cuenta, si recordais, que la longitud fisica de nuestro dipolo (Longitud de onda x 0.475 ) deberia de ser 5,84725 cm / 2 = 2,923625 cm (en el centro de la banda) y no deberia de alterarse. Pero eso ya ser en el prximo capitulo...aunque, si alguien quiere ir probando.. Calculando la linea de alimentacin Sin lugar a dudas este es un tema que ha levantado y levantar todo tipo de controversias y opiniones. Si os dais una vuelta por los buscadores de Internet buscando una formula "mgica" acabareis como estais, es decir, sin sacar nada en claro. Desde explicaciones matematicas fundamentadas que, al llevarlas a la practica, no funcionan, hasta articulos con mas o menos buena voluntad del "a mi me han dicho". Lo cierto es que la mejor definicin es aquella que, llevada a la prctica, funciona. En frecuencias bajas, donde hacen falta grandes longitudas de cable es bastante dificil de demostrar cualquier teoria, pero en frecuencias altas y de microondas, aunque tengamos que luchar muchas veces con longitudes imposibles de cortar (por lo micrometricas), tenemos la ventaja de que podemos "ver" fisicamente el comportamiento y la incidencia de las mismas en nuestros equipos. Hay incluso quie se atreve a decir que las ondas estacionarias o SWR "no existen" y luego dice, muy ufano,que lo unico que hay es una "desadaptacin" de impedancias y que "eso" no afecta para nada en el rendimiento de nuestros equipos. En este capitulo demostraremos en la practica que si existen y, ademas, la incidencia que tienen en nuestras instalaciones tanto en emisin como en recepcin, y habeis leido bien, en recepcin afectan de la misma forma, y de que manera.

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De momento vamos a olvidarnos de nuestra antena del capitulo anterior.Porque?... pues bien, aunque hemos visto que realmente hemos sido capaces de "clonar" una original, lo que queremos es ser capaces de disear nuestras propias antenas o bien comprobar si esas antenas que ya tenemos en nuestra instalacion realmente funcionan o nos han vendido una "moto". Lo primero que debemos tener en cuenta a la hora de disear nuestra linea de alimentacin, lease "pigtail","latiguillo" o como le querais llamar, son las caracteristicas tcnicas del material que vayais a utilizar. Toda lnea de transmisin tiene unas caractersticas especiales por las cuales la distinguimos de las otras, siendo su rendimiento mejor o peor segn sea la aplicacin que le demos o la onda de radiofrecuencia que transporte. Atendiendo a su constitucin fsica se clasifican en: Unifilares, Bifilares, Multifilares, de Cinta, Tubulares, Coaxiales y Guiaondas. Segn su utilizacin se clasifican en dos grandes grupos: aperidicas o sea no resonantes, y peridicas (sintonizadas). Las lneas de transmisin no deben radiar energa, sino que la deben transportar con el mximo rendimiento posible. Una de las caractersticas ms importantes de las lneas de transmisin es su impedancia, que est determinada fsicamente por los materiales que la constituyen: dimetro y disposicin de los conductores as como el dielctrico que los separa. El valor de la impedancia caracterstica de una lnea de transmisin Zd se halla en funcin de la autoinduccin y de la capacidad de la misma. Se expresa por la formula:

Zd es la impedancia caracterstica que corresponde a la unidad de longitud, por lo que podemos afirmar que toda lnea de transmisin tiene un determinado valor de impedancia caracterstica. Se llama factor de velocidad a la relacin entre la velocidad con que una onda de radio viaja por una lnea de transmisin y la velocidad con que se propagara en el caso de una lnea terica cuyo dielctrico sea el vaco con factor de velocidad uno. En lneas fsicas este factor siempre ser menor que la unidad, ya que la constante dielctrica tambin lo es. Cuanto menor sea el factor de velocidad ms tardara la onda en recorrer la lnea. Al circular una onda de radio por una lnea de transmisin cuya impedancia vara de repente, una parte de la energa ser reflejada hacia el generador y se producirn ondas estacionarias. Por lo tanto, sobre la lnea tendremos dos ondas, una que circula del generador hacia el extremo de la lnea y otra desde la discontinuidad al generador, de tal modo que se crearn a lo largo de la lnea unos puntos en que la tensin variar de cero al doble de su valor; la corriente har lo mismo en los puntos intermedios.

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Para analizar el efecto de las ondas estacionarias consideremos una lnea acoplada por un extremo al generador de radiofrecuencia y cuyo otro extremo est en corto circuito. En este punto tendremos un mximo de intensidad y un cero de tensin. El valor instantneo de la corriente reflejada ser diferente a lo largo de la lnea; en ciertos puntos ser tal que la fase de la corriente reflejada y la salida se anularn entre si, mientras que en otros puntos se sumarn. La distancia entre estos puntos vara segn el factor de velocidad de la lnea y de la frecuencia de la onda, de tal manera que si en el extremo corto-circuitado las intensidades estn en fase, a una distancia mltiplo de medias longitudes de onda lo volvern a estar. En el caso de que el extremo de la lnea opuesto al generador est abierto, la corriente y tensin circulan en concordancia de fase a lo largo de ella, hasta que llegan al extremo abierto. En este punto la corriente tiene que desaparecer, ya que no hay movimiento y tendr que volver sobre su camino retornando hacia el generador; en el extremo abierto de la lnea existir un mximo de tensin. Si en el extremo abierto la corriente est en fase, volver a estarlo en un punto distante de aqul un cuarto de onda y en todos los mltiplos impares. La onda reflejada tiene la misma velocidad de propagacin sobre la lnea de transmisin que la onda incidente. Hemos visto los casos en que la lnea de transmisin termina en corto-circuito o est abierta. Cuando la lnea termina con una resistencia pura, parte de la potencia de radiofrecuencia ser absorbida por la resistencia; la potencia reflejada ser inferior a la incidente y, por lo tanto, en ningn punto de la lnea la tensin y la intensidad de la onda reflejada podrn anular la tensin e intensidad de la onda incidente. En el caso de estar terminada la lnea en una reactancia pura, la forma de la onda estacionaria ser intermedia entre la que se forma en una lnea terminada en cortocircuito y la terminada en circuito abierto; la separacin entre los modos de corriente y tensin seguir siendo de 900. La lnea puede terminar en una capacidad grande y una inductancia pequea; en este caso la forma de la onda estacionaria se aproximar a la de corto-circuito. En el caso de terminar en una inductancia elevada y una capacidad pequea se aproximar a la forma de onda de una terminacin abierta. La relacin entre los valores mximo y mnimo de tensin o corriente medidos a lo largo de la lnea determina la relacin de ondas estacionarias. Cuando la potencia es absorbida completamente por la carga en el extremo de la lnea, la relacin de ondas estacionarias es uno. Si la lnea est terminada por una resistencia pura, tendremos que la relacin de ondas estacionarias "ROE" ser la relacin entre la impedancia de carga y la impedancia de la lnea

Cuanto mayor sea el cociente de reflexin, mayor ser la ROE normalmente referida a la tensin o a la corriente. Las prdidas en las lneas de transmisin suelen ser debidas a los aislantes y a los conductores. Las primeras, debidas al dielctrico, son directamente proporcionales a la frecuencia; a mayor frecuencia ms prdidas.

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Las segundas aumentan en funcin de la raz cuadrada de la frecuencia y a causa del efecto peculiar de los conductores, que tendrn ms resistencia efectiva cuanto ms alta sea la frecuencia de la onda que circule por ellos. Asi pues, sabiendo esto, lo primero que debemos conocer es el factor de velocidad del cable que vayais a usar. En nuestro caso estamos utilizando cable RG58 C/U, no porque sea el mejor, sino porque es el que mas a mano teniamos, y, a pesar de que no es el mejor entre los propios RG-58, tampoco es el peor para una distancia corta. Nominal Nominal Nominal Nominal Nominal % Attenuation O.D. Capacitance Impedance Velocity of dB/100 Description (inches) pF/ft (Ohms) Propagation MHz ftRG 58C/U 20/19 STC Solid Polyethylene Dielectric 95% Tinned Copper Braid PVC Jacket, CSA - UL Flame Rated FT-1 or FT4

.195

30.8

50

66

50 100 200 500 900

4.1 5.3 8.2 12.6 20.0

Si nos fijamos en el recuadro de "Nominal Attenuation" rapidamente nos daremos cuenta de que no es el cable mas adecuado para trabajar a 2,4 Ghz ya que vamos a tener una atenuacion de mas de 2db por metro, pero, todo y asi, vamos a usarlo en nuestro ejemplo puesto que solo necesitamos un par de metros para hacer un "pigtail" o "latiguillo". Para distancias mayores os recomendamos cables del tipo RG-213 o en su defecto, si no teneis problemas de presupuesto, LMR-400 que, sin duda, es de los mejores, sino el mejor. Pero vamos a lo que ya tenemos. Es decir, un factor de velocidad del 66% y una impedancia de 50 ohms para el cable RG-58 C/U. Establezcamos pues la medida de cable que necesitemos, en nuestro caso, para hacer pruebas de antenas y hardware posteriores nos bastaria con una longitud de cable que rondara 1'5 mts. Asi pues, si partimos de la base de que queremos igualar las condiciones de impedancia que tenemos a la salida del transmisor y trabajar con una antena con una impedancia de 50 ohms, la formula seria: Longitud de onda / 4 x Numero impar x Factor de velocidad = Longitud fisica del cable

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Pasandolo a numeros 12,3 / 4 = 3.075 x 75 x 0,66 = 152,212 cm Este valor es teorico y raramente sera exacto debido a posibles errores milimetricos, de induccin, conexion y/o fabricacin del cable, asi que, cortando el cable aproximadamente sobre los 154 cm. podremos ir recortandolo milimetro a milimetro hasta obtener un "pigtail" perfecto para trabajar posteriormente con cualquier antena que tenga una impedancia tipica de 50 ohms, que , a la postre, es lo que nos interesa. En nuestro caso, vamos a comprobar la validez de nuestros calculos colocando una resistencia "pura" de carbn de 51 ohms como resistencia de carga,(ni se os ocurra poner una resistencia bobinada), aunque lo mas adecuado seria una carga artificial comercial de 50 ohms blindada. De esta forma tenemos la seguridad de que nuestro "pigtail" tendra la longitud adecuada para esa impedancia. En el ejemplo de la fotografia hemos soldado directamente la resistencia al cable, pero yo os aconsejaria hacerlo ya con el conector que vayais a usar posteriormente con vuestras antenas para no tener que andar luego retocando la longitud del cable. Ni decir tiene que los rabillos de la resistencia deben de ser lo mas cortos posible y debeis de ubicar la resistencia de carga lejos de cualquier objeto metalico que os pueda proporcionar lecturas erroneas, en nuestro caso hemos utilizado un tubo de PVC a modo de soporte.

Vamos a ver ahora las lecturas que vamos obteniendo con WlanExpert. Logicamente no vamos a verlas todas para no sobrecargar la pagina, pero es interesante ver la evolucin, milimetro a milimetro, del comportamiento de nuestra linea de alimentacin para que os deis cuenta de la importancia de la linea de alimentacin... para que luego nos digan que "cualquier medida" nos vale. Si en lugar de una resistencia de carga optais ya directamente por una antena y teneis un punto de acceso cercano, prestad atencin a la evolucin del "Signal Strength" de la misma en funcin de la longitud del "pigtail" en la pantalla "General" del WlanExpert. Posteriormente, cuando hablemos de antenas, ya lo iremos viendo pero, mientras, id tomando vistas.

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Para empezar vamos a ver la lectura "habitual" cuando aun estemos fuera del punto de resonancia. Aunque aparezcan dos "picos" en dos canales determinados esto no indica que nuestra linea funcione correctamente, mas bien son puntos aleatorios de resonancia en determinados canales. En definitiva, nada a tener en cuenta.

A partir de aqui vais a ir viendo la secuencia de progresin a medida que nos acercamos al punto de resonancia. No quiere decir esto que en vuestro cable tengais que ver "exactamente" lo mismo, porque, como ya hemos explicado, son multitud los factores que influyen en la medida "final".

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Nos acercamos. Cuando veais algo parecido, afinad el corte porque no estais lejos.

Se va "aplanando".Ya, asi mismo, nos seria til.

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Un poco mas....

Nos habremos pasado?

No, por suerte no nos habiamos "pasado"...una linea con una respuesta como esta es ya excelente. De hecho nosotros solo conseguimos "aplanarla" casi totalmente una sola vez, pero ya fue cuestin de suerte al cortar el cable.

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Esto seria perfecto...aunque, posiblemente, cuando intenteis soldarle el conector deberiais volver a retocarla y cuando le coloqueis la antena otra vez, etc... y tampoco se trata de ser mas "papistas que el papa", ya que lo que buscamos es un "pigtail" correcto y que no nos confunda cuando le conectemos una antena. Bien, esto que habeis visto hasta aqui y que parece facil, nos llevo mas de 5 horas hacerlo ya que, entre soldar, cortar, medir y a veces nos pasabamos y otras no llegabamos, pero, la seguridad de tener un "pigtail" casi perfecto y que no nos engae respecto a las antenas que podamos usar en el futuro, paga con creces el esfuerzo...y ya lo ireis viendo. Nuestro "pigtail" en concreto mide 151,1 cm. , es decir, algo mas corto de lo que, en teoria, deberia, pero eso no quiere decir que el vuestro deba de medir lo mismo ya que, como hemos dicho, son muchos los factores que influyen, desde los conectores, pasando por el tipo de cable (segun el fabricante), el rabillo de la resistencia de carga, etc... asi que tendreis que jugar un poco con el hasta que deis con la medida correcta... y aqui os dareis cuenta del porque del precio de los "pigtails" comerciales, que, ademas, en la mayoria de los casos, solo sirven para "sus" antenas. Nuestro primer dipolo o antena de media onda. Sin lugar a dudas esta es la antena clasica por excelencia, y la gran mayoria de antenas, salvo excepciones, basan su funcionamiento en el dipolo o bien en su "sucedaneo", la antena de 1/4 de onda, hasta tal punto que, como ya explicabamos en el primer capitulo dedicado a antenas, las medidas de ganancia o atenuacin del resto de antenas se hacen respecto a l.

Bien, parece sencillo, pero vamos a analizar los problemas con los que nos vamos a encontrar. El primero salta a la vista. Tenemos una impedancia tipica de 73 ohms y nosotros vamos a utilizar una linea de 50 ohms (en realidad suelen ser 52 ohms). El segundo, tambien es obvio. Vamos a utilizar una linea coaxial, es decir no balanceada, es decir, asimetrico, y nuestro dipolo es a todas luces un elemento balanceado, es decir, simetrico. Asi pues debemos de resolver estos problemas para conseguir que nuestro proyecto llegue a buen puerto. Para conseguir rebajar la impedancia tipica de nuestra antena la solucin seria colocar una resistencia en paralelo de un valor determinado por la Ley de Ohm que nos dice que si colocamos dos resistencias en paralelo, el valor de la resistencia resultante es la suma de los valores de las mismas dividido por el numero de resistencias. Asi pues en nuestro caso: 73+x/2= 50 ohms

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De lo que se deduce que nuestra resistencia ideal deberia de ser de 27 ohms. Pero, claro, tampoco se trata de poner una resistencia de carbon en paralelo, ya que, evidentemente, absorberia parte de la energia radiada, aparte de generar otros muchos problemas.(Yo he visto algunas antenas comerciales de fabricantes poco escrupulosos hacerlo...). Asi pues...que hacer?. Pues, si deducimos un poco, llegaremos a la conclusion de que, si a nuestro dipolo le "cortamos" uno de sus elementos tendremos una impedancia de justo la mitad...no es cierto?... asi pues 73/2= 36,5 ohms . Asi que, si le aadiesemos, en paralelo, a nuestra antena un elemento radiante de 1/4 de onda le "sumariamos" una impedancia de 36,5 ohms con lo que tendriamos: 36,5+73/2= 109,5/2 = 54,75 ohms No esta mal...verdad?... Pues bueno, esto es lo que hace, aparte de otras cosas, un BALUN, que toma su nombre del ingles Balanced/Unbalanced o sea convierte una linea simetrica en asimetrica mediante un elemento resonante de 1/4 de onda para evitar retornos de radiofrecuencia a traves de la masa de nuestra linea de alimentacin, y, a la vez adapta la impedancia de nuestro dipolo a una impedancia muy cercana a la de nuestra linea de alimentacin. Los dos tipos mas utilizados (hay bastantes mas) en microondas son estos:

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Aqui quizs se vea mejor el Bazooka

Asi pues, acabamos de descubrir uno de los "grandes secretos" de las antenas... ahora haced un repaso mental a las antenas que teneis montadas, o que os habeis construido e id echando cuentas de cuantas disponen de un elemento "adaptador" de impedancias. Vamos pues a construir nuestro dipolo. Nosotros hemos tenido preferencia por el tipo "Bazooka", mas que nada porque con el del "Balun Partido" nos da cierto reparo tener que "cruzar" fisicamente la "masa" y el "vivo" de nuestra antena, aunque, posiblemente funcione igual de bien. Y he aqui la imagen.

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Dicen algunas teorias, que, al aadir el balun a nuestra antena y eliminarse los posibles retornos de radiofrecuencia, la longitud del cable de alimentacin de nuestra antena deberia de ser indiferente. Vamos a comprobar si es cierto. Cortamos el cable de alimentacin a una distancia "a voleo". Vamos a ver que nos dice nuestra tarjeta mediante el WlanExpert al respecto.

Uff...que mal.habremos medido mal los elementos de nuestro dipolo?. Repasamos las medidas y parecen estar bien. Vamos a cortar unos mm. de nuestra linea de alimentacin, en teoria no deberia de variar... a ver que pasa.....

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Pues esto parece que ha variado!. Fijaros en el principio de la banda... entre los canales 1-4.... cortamos un poquito mas?

Pues si...parece que la longitud del cable de alimentacin SI TIENE QUE VER!!! La experiencia previa nos dice que, a poco que afinemos conseguiriamos "aplanar" nuestro grafico, pero ahora que ya esta demostrado que la longitud del cable tiene que ver (y mucho) con el rendimiento de nuestra antena, vamos ahora a probar como se comporta nuestra antena alimentandola con el "pigtail" que construimos en el capitulo anterior y asi, de paso, verificamos su funcionamiento. Asi que, manos a la obra. Sustituimos el cable por nuestro "pigtail" y ...

Bien!. Ahora ya no hay duda. Nuestro "pigtail" funciona de maravilla. Posiblemante reajustando los extremos de nuestro dipolo conseguiriamos que aun fuera mas perfecto el rendimiento,(recordemos que habiamos ajustado nuestro pigtail para una impedancia de 51 ohms) todo y que, un grafico como el anterior es ya excelente para nuestra antena y para el rendimiento del paso final de nuestro transmisor. Demostrado queda pues que, dejando aparte el tipo de antena, la linea de alimentacin tiene un papel crucial en nuestra instalacin.

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Y para aquellos an reticentes (que los habra), en el proximo capitulo vamos a ver, en la practica, la incidencia REAL de cuanto hemos comprobado hasta aqui en nuestros enlaces. Rendimiento del dipolo en funcin de la linea de alimentacin. Tal y como hemos visto en el capitulo anterior, el rendimiento o eficacia de nuestra antena se ve alterado significativamente en funcin de la adaptacin de la antena con el sistema de alimentacin y, logicamente, con la adaptacin de este con nuestro emisor receptor. En este capitulo vamos a ver realmente la importancia que esto tiene, y mas en nuestro caso, dada la escasa potencia con la que nos esta permitido trabajar. Para ello contamos con un Punto de Acceso remoto, a modo de baliza, situado aproximadamente a 3 Km. de nuestra ubicacin. Es un USR2450 con su propia antena en polarizacin vertical y sin ningun tipo de reflector.

Para nuestro experimento contamos con nuestro dipolo de media onda adaptado y fijado en el exterior con un soporte de PVC, al que conectaremos un cable de alimentacin con una medida ligeramente superior a un multiplo impar de 1/4 de onda suficiente para poder experimentar tranquilamente desde el interior y comprobar la incidencia de una buena adaptacin en el rendimiento de nuestra instalacin. Logicamente, al cortar a "voleo" la progresin de las primeras mediciones no fue exactamente en la progresin que os vamos a mostrar, ya que tuvimos bastante suerte y en las primeras mediciones habiamos llegado ya al punto ptimo, asi que nos "pasamos" voluntariamente para poder mostraros la evolucin. Asi que la progresin es de "peor" a "mejor".

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Bueno, aqui tenemos la forma "clasica" de la linea cuando no esta sintonizada en ningun punto. La medicion de la seal era esta:

Como podeis ver, hay seal, aunque impracticable totalmente -91.2 dBm. Cortamos un poco ms...

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Aqui parece que ya se va arreglando un poco mas el asunto... la seal:

Bueno... ha cambiado ya de color... tenemos ahora -88.5 dBm, es decir, con un simple corte de alrededor de 1 mm. hemos ganado 2,7 dBm. Seguimos cortando....

Bueno... este ya ha sido un corte bastante bueno... vamos a ver la respuesta de la seal...

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No esta nada mal... -84,1 dBm , es decir, 7,1 dbm mas de seal que en la primera medicin.... cortamos un poquito mas...

Bonita curva... veamos....

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Hemos ganado un poquito mas.... -83,8 dBm...es decir, vamos ya por los 7,4 dBm ganados... intentamos afinar?

Casi perfecta.... vamos a ver la ganancia....

Ha cambiado otra vez de color!... -83.4 dBm, justo ya en el umbral, es decir 7,8 dBm mas que en la primera medicin!. A partir de aqui ya nos pasamos y la cosa fue decreciendo de nuevo...no esta nada mal el enlace para estar trabajando con un dipolo "a pelo"... Conclusin. La desadaptacin de la linea de transmisin trabajando con la mejor antena del mundo puede hacer que pasemos de tener una antena maravillosa al trasto mas inutil que nos podamos imaginar. Y ya, para aquellos que no se molestan en pasarse unas cuantas horas afinando su instalacin en la prctica y solo basan su conocimiento en la teoria...la prueba mas irrefutable... coged la antena que llamabamos de "REFERENCIA", es decir, la propia antena del USR 2450, os buscais un par de conectores y le poneis un cable cortado a "voleo".... vereis el resultado...... La evidencia habla por si sola... 53

Tincan o Guiaondas Por su sencillez de construccin y su economia fue una de las primeras elegidas. Y ya os adelantamos que es una de las mejores opciones para distancias medias. Los parametros originales del constructor podeis encontrarlos aqui: http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2.html La tabla de construccin dependiendo de las medidas de vuestro bote aqui: http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2calc.php Nuestra tincan Para no irnos por las ramas, para realizar nuestra antena hemos utilizado un bote de caf "Excelsior" (vamos a tener que pedir comisin por publicidad) cuyas medidas son:

Realmente, si os molestais en comprobar las medidas, la longitud de 3/4 Lg deberia de ser 133,5, pero como en el super no encontramos nada ms parecido nos aventuramos con ella. Luego veremos que, posiblemente, si encontraramos un bote con unas medidas mas cercanas, conseguiriamos una mayor ganancia.Asi pues, con estas medidas y con nuestro "pigtail" ajustado, conectamos la antena a nuestra USR2445 y encaramos el bote hacia nuestro Punto de Acceso corresponsal.

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Y estas fueron nuestras mediciones.

Como podeis observar la seal recibida ronda los -78,7 dBm, es decir, en comparacion con nuestro dipolo de referencia que nos daba -83,4 dBm, una ganancia de 4,7 dBm respecto a un dipolo!!!!

Y ya puestos a experimentar sustituimos nuestro bote de cafe por un bote de cacahuetes "Eagles". La medida de 3/4 de Lg en este caso quedo reducida a solo 84 mm.

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Y el resultado....

Eppppp... realmente el valor de 3/4 de Lg si tiene su importancia... como podeis ver nuestra ganancia se ha visto reducida a 2,4 dBm asi que nuestro proximo objetivo ser encontrar o fabricar un bote con las medidas precisas para acabar de concretar la ganancia exacta de nuestra tincan... asi que en pie queda el compromiso...pero mientras ya os podeis hacer una idea de la efectividad de esta sencilla antena.

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Antena "GuaOndas" para redes inalmbricasLa antena se compone bsicamente de una lata cilndrica, y de un conector N con su espiga central prolongada. Despus de un sencillo montaje, se trata slo de apuntar la parte abierta de la lata hacia la estacin del ISP y comenzar a navegar. Por supuesto, se necesitar tambin un cable entre la antena y la tarjeta inalmbrica.

El dimetro de la lata debe estar en torno a los 100mm para la banda de 2.4GHz, pero puede oscilar entre 90mm y 110mm, y puede utilizarse, por ejemplo, una vieja lata de caf. Tanto las paredes como el fondo de la lata deben ser lisos. Si en el extremo abierto de la lata quedaron rebabas de metal de la tapa, deberemos quitarlas limando, o con ayuda de algn otro instrumento. Dimensiones En el texto siguiente, la letra L sustituye a la letra griega Lambda. La altura de la lata vendr determinada por el envase que hayamos escogido, aunque la longitud ptima sera de 3/4 Lg, o mayor. La espiga central del conector N se prolongar con cobre de una sola fibra, de unos 4mm de dimetro, y de largo Lo/4. Lo depende nicamente de la frecuencia nominal: Lo = 122 mm @ 2.45 GHz, y por tanto Lo/4 = 31mm. Lg depende del dimetro del cilindro.

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Estos son algunos valores posibles: Lg en funcin del dimetro del cilindro @ 2.45 GHz Dimetro interior del cilindro Longitud onda estacionaria Lg / 4 D / mm Lg / mm 90 202,7 51 95 186,7 47 100 175,7 44 105 110 167,6 161,5 42 40

Para acoplar el conector N a la lata, necesitamos practicar un agujero de 12mm de dimetro, que distar Lg/4 del fondo de la lata. Para fijar este conector necesitaremos hacer, adems, cuatro pequeos agujeros de unos 3.5mm para los tornillos. La parte central del conector N que da al interior de la lata (la espiga) la prolongaremos con un pequeo trozo de cobre hasta Lo/4, o sea, 31mm. Lo cierto es que la altura de esta varilla no necesita medirse de manera demasiado precisa; yo he realizado multitud de pruebas con longitudes desde 25mm hasta 40mm, y no hall demasiadas diferencias -aunque la impedancia de la antena s que depender de la longitud de esta varilla. Suele ser buena idea el taladrar un agujero de unos 3mm en el extremo de la varilla, donde se pone en contacto con la espiga den conector; de esta manera se consigue una soldadura muy firme. El conector N se fija con cuatro tornillos de 3mm, que colocaremos con la cabeza por la parte interior de la lata, de manera que las tuercas queden por fuera. Esto se hace as para minimizar protuberancias en el interior de la lata, que podran perjudicar el funcionamiento de la antena. Las juntas que queden entre el conector N y la lata la sellaremos con silicona resistente al agua. En el punto ms bajo del cilindro hacemos un agujero muy pequeo para que el agua que se condense dentro de la lata pueda salir. El extremo abierto de la lata necesita una tapa de plstico (normalmente la tapa original). Este plstico que vamos a utilizar deber pasar la prueba del microondas (enlace en ingls). El montaje de la antena ya terminada al mstil que vaya a sujetarla puede hacerse, por ejemplo, con algn tipo de cinta que rodee la lata, de manera que no la aplane ni la abolle.

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Mejoras al modelo

Si el fondo de la lata no es liso y regular, podemos aadir un falso fondo que s lo sea. Puede hacerse con hojalata o alumino, que se corta de acuerdo al dimetro interior de la lata. Hay muchas maneras de acoplar este falso fondo dentro de la lata, y no hace falta que encaje perfectamente porque las microondas no pasan por las ranuras estrechas. El espacio que queda entre el fondo original y el falso no tendr ninguna funcin especial. Versin mejorada La antena descrita anteriormente puede equiparse con un embudo que incrementar la sensibilidad de la misma al recolectar la seal hf de un rea mayor. Este aadido multiplica la gananacia de la antena por dos (3db).

La imagen de la derecha muestra cmo debe cortarse la hojalata para hacer el embudo. Las lneas de puntos muestran los mrgenes necesarios para las juntas. Esta antena la hice a partir de una pieza de conducto de aire acondicionado, con un dimetro D = 100 mm, al que aad un fondo de hojalata. Las dimensiones de la antena son, por lo tanto: D = R1 = 100 mm, D2 = R2 = 170 mm, Lg/4 = 44 mm, Lo/4 = 31 mm, 3/4 Lg = 132 mm

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El extremo abierto del embudo se cierra con una tapa de plstico a prueba de microondas. La fijacin del conector N, as como el agujero para el agua condensada, son iguales a los del modelo bsico. Teora de la Antena "GuaOndas" Dentro del tubo que hace de gua de ondas distinguiremos tres ondas distintas. Las denominaremos Lo, Lc y Lg. Lo es la onda de la seal hf al aire libre, o Lo/mm = 300 / (f/GHz). Lc es la onda del extremo ms bajo de la frecuencia, que depende slamente del dimetro de la lata: Lc = 1,706 x D Lg es la onda estacionaria dentro de la lata, y es una funcin de Lo y Lc. Una gua de ondas (la lata) con un extremo cerrado actua de manera parecida a un cable coaxial haciendo cortocircuito. La seal hf entra en la lata, se refleja en el fondo, y forma lo que se conoce como "onda estacionaria" cuando las seales entrantes y las reflejadas se amplifican o debilitan mutuamente.

Si con una sonda midisemos la onda que entra y discurre a lo largo de la lata, registraramos unos valores mximos y mnimos cada cierto intervalo. Al chocar la onda en el fondo de la lata, este valor sera cero; y lo mismo ocurrira cada Lg/2. El primer mximo se alcanzar a Lg/4 de distancia del fondo de la lata. Este es el lugar ideal para colocar la salida hacia el coaxial. Como se podr apreciar, la zona del mximo es bastante plana, as que el lugar de la salida no necesita calcularse milimtricamente. Es importante recalcar que la onda estacionaria no es igual a Lo. Los tubos de gua grandes pueden llegar a ser casi equivalentes al aire libre, donde Lg y Lo son practicamente iguales; pero cuando el dimetro del tubo disminuye, Lg comienza a incrementar hasta que llega un punto en que se hace infinito, que se corresponde con dimetro de la lata donde la seal hf no llega a entrar siquiera en el tubo. Por lo tanto, la lata "GuaOndas" actua como un filtro High Pass que limita la longitud de onda Lc = 1.706 x D. Lo puede calcularse a partir de la frecuencia nominal: Lo/ mm = 300/(f/GHz). Los valores inversos de Lo, Lc y Lg forman un tringulo de rectngulos donde se puede aplicar el teorema de Pitgoras:

(1/Lo)2 = (1/Lc)2 + (1/Lg)260

Despejando, nos queda que Lg = 1 / SQR((1/Lo)2 - (1/Lc)2) En la lata, el conector N est situado en el punto de mximo, que est a Lg/4 de distancia del fondo. La altura total del tubo se selecciona de manera que el prximo mximo coincida con el extremo abierto de la lata, a 3/4Lg del fondo. Esto ltimo es slamente una suposicin ma, y no parece ir mal. Una idea

Este es un modelo que se me ha ocurrido. Por qu no usar una gua de ondas tambin, en lugar de cable? El tubo debera ser de una altura tal que el extremo inferior llegase cerca de la tarjeta inalmbrica del ordenador; podra hacerse con tubera de aire acondicionado de 100mm de dimetro acodada en el extremo, y un embudo. La construccin sera muy resistente a los rayos, creo. Separecera al silbato de un barco de vapor. Si te animas a construir este tipo de antena, por favor infrmame de los resultados.

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Antena wifi con 2 cdsAntenas para redes wireless para 2.4Ghz. hay muchas y de muchos tipos, lo fcil sera comprarlas pero tambin esta la posibilidad de constrursela uno mismo. Por normal general hay que ser muy estricto con las medidas y el material y hay muchos modelos que cuestan encontrar el material, pero quien no tiene dos cds y un trozo de cable de antena de televisin?

Material:

2 CDs. 1 Trozo de papel de plata. 50 cm aprox. de cable de antena. 1 Conector N hembra. Un poco de cinta.

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Ponemos el papel de plata en la mesa con un CD encima para recortar un circulo de papel de plata igual que un CD. Uno de los cds lo tuve que calentar el centro para agrandarlo un poco para que pasase el conector N, despus los puse primero un cd despus el conector N, el papel de plata y el otro cd, haciendo un emparedado con el papel de plata y el conector N, despus le puse un poco de cinta para que no se abriese. Ahora nos queda hacer los rombos con el cable. Pelamos el cable de antena para quedarnos con el cobre, le tenemos que dar la forma exacta, 2 cm de altura desde la base del conector N despus 32 mm cada lado de los rombos, cuando este cerrado el circulo lo estaamos y lo soldamos a la superficie del conector " cuesta mucho" despus cogemos otro trozo y unimos el centro del conector con los rombos. La antena ya esta echa, pero para protegerla mejor yo la incrust en una tarrina de cds. Esta antena es ms o menos de 5 dbi direccional, pero es ideal para ponerla con una parablica con lo que gana bastante. Hice una prueba, por un lado una senao de 100mw con una guiaondas ranurada de 8x8 y por el otro una senao pcmcia tambin de 100mw con la biquad-cd a unos 250m atravesando dos paredes y un rbol, se conectaba perfectamente. Ya no hay escusa para no hacerse una antena, animo!!. Para ms informacin: http://www.sorgonet.com/network/biquad/ http://trevormarshall.com/biquad.htm Para ver una antena parecida: http://perso.wanadoo.fr/backslash/antenneweb/biquadcd.htm

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Construccin de una antena direccionalLoop Uda Yagi para 2.4 Ghz. El diseo de esta antena se basa en otros encontrados en internet y sobre todo en los datos obtenidos con el programa de G6KSN loopyagi.exe y que sirve para calcular antenas loop uda yagi para cualquier frecuencia. Las dimensiones y la forma de construirla se han cambiado levemente para adaptarnos a los materiales que tenamos a nuestro alcance. Es una antena muy direccional y con ganancia bastante alta, 14dbi. La polarizacin horizontal o vertical depende nicamente de la posicin en que fijes la antena. Los resultados obtenidos con loopyagi.exe para una frecuencia de 2441Mhz son los siguientes : Elemento reflector 1 reflector 2 alimentador director 1 director 2 director 3 director 4 director 5 director 6 director 7 director 8 director 9 director 10 director 11 director 12 director 13 director 14 director 15 director 16 director 17 director 18 director 19 director 20 director 21 director 22 Dimensiones Distancia desde el reflector1 0 mm 42 mm 55 mm 70 mm 81 mm 105 mm 129 mm 146 mm 177 mm 225 mm 273 mm 321 mm 369 mm 417 mm 465 mm 513 mm 561 mm 609 mm 657 mm 705 mm 753 mm 801 mm 849 mm 897 mm 945 mm

123mm diametro 135mm circunferencia 123mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 114mm circunferencia 110mm circunferencia 110mm circunferencia 110mm circunferencia 110mm circunferencia 110mm circunferencia 110mm circunferencia 110mm circunferencia 110mm circunferencia 106mm circunferencia 106mm circunferencia

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Figura 1: Esquema de la antena original de G6KSN

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El mstil (pieza a la que van soldados el resto de los elementos) es un tubo de cobre, usado en fontanera, de 12mm de dimetro. Los elementos en forma de anilla estn hechos a partir de un alambre de cobre de 1.5mm de dimetro. Dependiendo de la ganancia que queramos conseguir tendremos que hacer la antena mas o menos larga, aqu damos las instrucciones para hacer una de aproximadamente 1 metro de longitud y 22 directores, que da una ganancia aproximada de 14Dbi. Si se quiere hacer una antena de menor ganancia basta con acortarla hasta donde desees, por ejemplo, una antena de 50cm y 11 directores tiene una ganancia de aproximadamente 11Dbi. Como orientacin decir que en las pruebas realizadas se obtuvieron ganancias de 7db (la de 22 directores) y 4db (la de 11 directores) por encima de los resultados obtenidos con una antena tipo bote (de 8.7 cm de dimetro y 16.5cm de longitud). Empezaremos haciendo las anillas, quitamos la funda aislante del cable de cobre, y a continuacin enrollamos el alambre sobre un trozo de tubo de cobre de 35mm de dimetro, hasta hacer 12 vueltas completas. Fijamos el alambre con alguna cinta adhesiva y con una cuchilla, dando varias pasadas, hacemos una marca a todas las anillas. Soltamos la cinta, retiramos el alambre del tubo de cobre y vamos cortando cada anilla por las marcas que hemos hecho. Se manipulan las anillas hasta conseguir que formen un crculo completamente cerrado. Estas doce anillas sern los primeros alimentadores numerados del 1 al 12. El paso anterior lo repetimos enrollado el cable sobre un tubo de 34mm de dimetro, (nosotros utilizamos un tubo de una aspiradora). Sobre este tubo hacemos ahora otras 10 espiras, las marcamos y cortamos. A dos de stas les cortamos 4 mm, para utilizarlas como directores 21 y 22, las restantes 8 anillas sern los directores del 13 al 20. Medimos dos trozos de alambre de cobre, uno de 123mm y otro de 135mm para hacer el Alimentador y el Reflector 2 respectivamente. Les daremos tambin forma circular enrollndolos sobre un tubo de 40mm de dimetro y rematando la forma a mano. Cortamos el tubo de cobre que formar el mstil, la longitud depende del nmero de directores de la antena que nos propongamos hacer. Para la de 22 directores lo cortaremos a 102 cm, es decir, 7.5cm mas largo que la medida que nos indica la tabla (Director 22 945mm). A continuacin sujetamos, con alguna herramienta o cinta adhesiva, una cinta mtrica al tubo de cobre y le hacemos las marcas en las que irn soldados los distintos elementos. Comenzamos haciendo una marca a 7cm de uno de los extremos. Esta marca la tomamos como origen o "cero" para le resto de las medidas, o sea, en ella ir soldado el Reflector1. A 42 mm del "cero" haremos la marca para el Reflector2, a 55 mm del "cero" haremos la marca para el Alimentador, a 70 mm del "cero" la marca para el Director1, a 81mm la del Director2 y as hasta llegar al Director22. Ya slo nos queda soldar cada elemento en su sitio. Empezaremos por el ltimo director, el 22. Para esto hemos preparado una herramienta o pinza que se puede desplazar por el tubo de cobre y tiene unos brazos que permiten sujetar firmemente una arandela en su posicin correcta mientras la soldamos. La soldadura la hacemos con soplete de fontanero, aplicando previamente decapante o flux en las piezas a unir.

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Tanto los directores, como el Reflector2 se sueldan con la abertura de la anilla en contacto con el tubo de cobre, de modo que al soldar la anilla al tubo queden tambin unidos los extremos de la anilla. El Director se suelda de forma que la ranura quede diametralmente opuesta al punto de unin de la arandela al tubo. En los extremos sueltos del Alimentador soldaremos posteriormente el cable coaxial, la malla a uno de los extremos y el vivo al otro. Soldamos a continuacin el Reflector 2. El Reflector1 es un crculo de 123mm de dimetro de chapa de latn de 0.5mm de espesor. Se marca con comps o plantilla y se corta con la tijera para chapa. En este reflector hacemos dos agujeros, uno con centro a 26mm del centro del reflector, y de 12mm de dimetro, en este agujero soldaremos el mstil. Hacemos otro agujero, de 4mm de dimetro y con centro a 18mm del centro del reflector. En este agujero soldaremos un trozo de tubo de latn de 4mm de dimetro y de 60mm de longitud. Por el interior de este tubo se introduce el cable coaxial RG-316, soldamos el cable coaxial al Alimentador y en el otro extremo del cable le colocamos el conector apropiado, dependiendo a que aparato Wifi vayamos a conectar la antena. Herramientas que necesitas:

Un cortatubos o un arco de sierra para metales. Unas tijeras para cortar chapa. Unas tenazillas para cortar los cables, la tijera de chapa puede servir. Un soplete, estao y flux. Estao y un estaador, si es de 100watios mejor que el de 40watios. Un tornillo de banco para sujetar las piezas mientras las sueldas. Tubos de diferentes dimetros para enrollar las anillas (35mm, 34mm, 40mm)

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Antena Omni SimpleMagteriales 50cm de alambre de cobre esmaltado de 1 a 1,5 mm de diametro. 1 conector tipo N hembra para cable RG58 para soldar. 4cm termocontraible de 2mm de diametro (mayor al del alambre de cobre). 1cm termocontraible de 4 a 5mm de diametro (mayor al del pin central del conector N). goma de borrar o cualquier goma de densidad y facilidad de fraccionamiento similar. 10cm estano Herramientas soldador de electronica de 30 a 60W. morza pequea o algo q sirva como sujetador. algun objeto cilindrico de 8mm de diametro. calibre (o regla en su defecto). cutter o trincheta. lima de paso fino (dientes pequenos). Alicate. pinza de punta. encendedor.

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Montaje Manos a la obra. Desarmar el conector N y sujetar el pin central del mismo con la morza en pocision lo mas vertical posible con el lado donde se suelda hacia arriba. Calentar con el soldador el hueco donde iria el alambre central del rg58 y colocar estano hasta q todo el interior quede estanado. Enderezar aprixmadamente el alambre de cobre y en una punta limar suavemente la circunferencia del mismo unos 3mm hasta quitar el esmalte Con el alambre horizontal sobre la mesa de trabajo calentar con el soldador la punta limada y colocar estano hasta q toda la circunferencia limada quede estanada. Sostener el alambre lo mas verticalmente posible apoyando la punta estaada en el hueco del pin central todavia sujeto en la morza. Calentar con el soldador el pin central (no el alambre) hasta q derrita el estano y se unan las 2 piezas. Introducir los 4cm de termocontraible de diametro menor por el otro extremo del alambre dejandolo lo mas cerca del pin central. Calentar el termocontraible con el encendedor de un lado y del otro hasta haberlo contraido. Colocar el cm de termocontraible de diametro mayor cubriendo el sector de mayor diametro del pin central, sobrando hacia el lado de la soldadura lo suficiente para cubrirla y tambien un poco hacia el otro lado. Calentar el termocontraible con el encendedor de un lado y del otro hasta haberlo contraido. Cortar el exedente de termocontrible del lado fino del pin central con la trincheta y dejandolo similar a la siguiente foto.

Ahora, montar el alambre con el pin en el conector N observando q quede introducido hasta el tope. Y colocar la arandela de forma conica con la parte ancha hacia arriba.

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Colocar la arandela de goma y unos pedazos de goma de borrar, seccionados previamente con la trincheta, logrando q precionen el alambre y obstruyan la salida del pin central hacia arriba. No sobrepasar la altura de la arandela de goma mas de 0.5mm con los pedazos de goma de borrar.

Colocar las restantes arandelas metalicas y la rosca final apretandola con la pinza de punta. Crear un par de cuas de goma de borrar e introducirlas entre el alambre y el diametro interior de la rosca. Dejando el alambre centrado y al raz del conector.

Sujetar horizontalmente en la morza el conector ya armado con el alambre. Medir con el calibre,

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los mm especificados en el diagrama.

Doblar el alambre 90 grados hacia la derecha con la pinza de punta. Alieneando la parte recta del alambre con el objeto cilindrico de 8mm de diametro, realizar la primer bobina.

Al dar la vuelta completa, con la pinza de punta enderezar el alambre.

Para la segunda bobina, repetir el proceso de la primera. Al terminar la segunda bobina, medir y segun la medida del diagrama cortar con el alicate. Alinear ambas bobinas para q queden concentricas (es la plabra correcta?).

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Terminacion Como terminacion enderezar lo mas posible los secotres rectos. Tambien lograr los angulos rectos en los comienzos y terminaciones de las bobinas. Por ultimo que esten alienadas las bobinas.

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Antena Patch Panel Cisco Aironet AIR2012 de 6.5dBIAcabo de conseguir esta antena diseada para interiores o para extender rango y lo primero que hice fue desarmarla para ver como era y aqui estan las fotos y medidas, es muy facil de hacer, ya que como pueden ver solo se compone de una placa de aluminio de base y 2 plaquitas de bronce.

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Nota Ha habido cierta confusion ya que me falto explicar que el centro del coax va soldado a la plaquita de bronce y la "malla" va soldada o sujeta con un tornillo y tuerca a la placa de aluminio (o base). La medida de las plaquitas de bronce es de algo asi como 1mm, PEEERO siempre es bueno experimentar, asi que pueden probar con unas placas de otro metal (cobre, laton) y un poco mas de grosor.

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Antena Yagi PlanaPara hacer esta antena marcamos el dibujo sobre una chapa de aluminio de 1mm de espesor y lo recortamos con una tijera de chapa. Realizamos el dipolo en placa de circuito impreso, soldamos el cable rg-316 y colocamos y sujetamos el dipolo en su sitio.La ganancia de la antena es de unos 15dbi

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Antenne DidreComme vous pouvez le voir sur les photos, il s'agit d'un diple plac dans un rflecteur didre. Le didre est fait dans une tle d'alu de 350mm X 123mm. je me suis mnag un plat sur la pointe du didre pour en faciliter la fixation sur un support. Ce plat sert aussi faciliter la fixation du "coax rigide" qui supporte le diple. Le diple fait trs exactement 53,1mm de bout en bout. Il est fait avec du fil maill de 0,8mm et se trouve ~23mm "du fond".

Les diagrammes ci-dessous sont calculs pour un montage en polarisation verticale. L'angle de couverture -3db, plus large de 15 dans le sens vertical que horizontal pousserait plutt la tourner de 90, je vous laisse tester....

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Antenne HlicodaleIl s'agit donc de ma premire tentative d'antenne hlicodale. Mcamiquement assez simple, mais tres loin de donner les rsultats attendus. Son gros avantage est de m'avoir permis de vailder le concept de "quart d'onde en transfo d'impdance".

Elle est simplement bobine sur un tube en PVC de 40mm de diamtre. Une extmite du fil est fixe dans un trou, et l'autre est soutenue par un morceau de PVC coll sur le tube. Le Tube PVC est fix au reflecteur par un systme 2 pices connique qui s'emboite et qui se coince