Informe Antena

UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS

INFORME ELABORACION ANTENA BIQUAD (WIFI)

CONSTRUCCION ANTENA BIQUAD (WIFI) UNIVERSIDAD DE LAS AMERICA MATERIA: MATERIA: CAMPO CAMP O MAGNETICO Y ONDAS ALUMNO: MAURICIO CASTELLANOS M. AÑO 2014

INFORME DE LABORA LABORATORIO TORIO

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I.

TEMA Elaboración Antena Biquad (Wifi)

En este informe presentaremos la elaboración de una antena biquad (wifi), el diseño, presupuesto, experiencias y comentarios de manera clara y objetia, adem!s de presentar un bree marco teórico que afian"ar! la función de esta antena #

II.

OBJETIVOS

El objetio de este informe es reali"ar una antena con el fin de entender y desarrollar mejores conocimientos acerca de las funciones de las antenas Wifi, adem!s de obserar paso a paso como se puede construir una antena con elementos tan sencillos y f!ciles de conse$uir#

III.

MATERIALES

DETALLE PASO A PASO LA EJECUCION DE LA PRACTIA Y LOS EQUIPOS INVOLUCRADOS EN CADA PUNTO. Baquelita de 15 x 15

C#$e%t#& N %'a!i! de &#!%a

INFORME DE LABORATORIO

Cale de E!ta"#

Caut($

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%aladro y Broca de &' mm de di!metro

able de cobre

able oaxial





IV.

FUNDAMENTO TEÓRICO DE LA ANTENA BIQUAD

Definición: a antena Bi*+uad, pertenece al $rupo de las antenas sectoriales, es decir, concentra su efectiidad en un sentido y dirección principalmente, el lóbulo principal o delantero# Esta antena es muy popular debido a su f!cil construcción y a que entre$a $anancias por sobre los &dBi# Adem!s, existe en -nternet abundantes ejemplos constructios de esta antena con distintas ariaciones# omo es posible apreciar en la $r!fica, la polaridad de esta antena est! dada por su $eometr.a, siendo esta opuesta a su posición aparente, al estar la antena f.sicamente /ori"ontal, su polaridad ser! ertical y iceersa#

Variante !e" Bi#$a! El modelo m!s com0n de antena Bi+uad es el construido en base a un alambre de cobre doblado en las dimensiones antes mencionadas, conectado directamente al cable conductor, y que posee adem!s un reflector tambi1n de cobre# Esta antena lo$ra $anancias del orden de los && o &2 dBi# 3tra ariación a esta misma antena es la doble Bi+uad, que posee la misma construcción, pero le son adicionados dos cuadros m!s de cobre de i$ual medida# El


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UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS resultado de esta modificación es un aumento en la $anancia de la antena del orden de 2 dB# 4na tercera ariación de esta antena, est! dado por la confección del cuadro de cobre directamente sobre un conector 5, esto simplifica la construcción y al eliminar interconexiones y cable, podr.a reducir perdidas#

Me!ici%ne Teórica

A tra1s de software de simulación es posible $enerar representaciones de los patrones teóricos que lo$raran las antenas, muestra de ello es el presente patrón que indica la $anancia estimada para una antena Bi+uad como la mostrada anteriormente, esta ser.a del orden de los &C dB# A la e", es posible apreciar la direccionalidad de la antena y el desarrollo del olumen del lóbulo principal#


!


A medida que la onda atraiesa el circuito la señal parece cambiar de lado a lado# on respecto a la ubicación del reflector, existen indicaciones distintas se$0n el fabricante, esto al parecer se deber.a a que con el reflector a una distancia equialente a 89:, o sea a &'mm se lo$rar.a el m!ximo bandwidt/ y menor ;3E (resultado experimental)< mientras que la teor.a de antenas nos dice que todo reflector debe estar ubicado a una distancia equialente a 89= (o un m0ltiplo impar) lo que en nuestro caso ser.a del orden de los 6mm, esto para que las ondas entren en fase# on respecto al c!lculo teórico de la $anancia de esta antena, es posible relatii"arlo a un dipolo de media onda, esto se lo$ra mediante el an!lisis de su $eometr.a, siendo cada lóbulo el equialente a una antena dipolo de > onda de 6 dB#

Ent%nce? 2 x 6 @ 6dB  6dB @ 7dB as el reflector @ 7dB %otal @ &2dB enos Cerdidas (conectores, etc#) @ &dB

D%&"e Bi'Q$a!


"

UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS En ista de toda la información existente con respecto a las antenas Bi+uad, sus caracter.sticas faorables, y el ser una antena Dprobada por muc/os usuarios, $enera la motiación para /acer esta antena# El copiar un modelo existente, con planos de fabricación, no presenta nin$una dificultad, ni tampoco una mejora a lo existente, tampoco brinda la posibilidad real de aprender# A partir de estos /ec/os nace la idea de resoler al$unas de las problem!ticas que presenta esta antena# a principal es debida a lo exacto de las mediciones en esta lon$itud de onda, al tratarse de medidas en mil.metros< como se /a isto las construcciones son principalmente en alambre de cobre que es doblado con la mayor precisión posible de sus !n$ulos y lar$os# a idea es $enerar una $eometr.a ri$urosa, objetio no siempre cumplido dado los materiales, y el resultado tampoco es durable en el tiempo dado la flexibilidad del material#

Venta(a a primera propuesta entonces, es confeccionar la antena en circuito impreso, esto $aranti"ar.a la mayor exactitud en las medidas, a la e" que durabilidad y precisión en el tiempo# ;!pidamente fue comprobado que este tipo de antenas son utili"adas en artefactos comerciales, debido a su reducido tamaño y constructibilidad# Esto, en e" de desalentar el proyecto, $enera una motiación mayor dado el /ec/o de que es una solución probada# Fe$undo paso, es $enerar al$0n $rado de innoación# Cor lo que se toma la decisión de que el proyecto sea una antena Bi+uad Goble sobre placa CH# Esto debiera brindar las mejores caracter.sticas constructias y a la e" la mayor $anancia posible para este tipo de antena#

V.

DISE)O

Cerforamos en el centro de la baquelita de manera que la cañer.a del cobre entre ajustada y quede firme en el a$ujero# 4n escariador ser! muy 0til para a$randar el a$ujero al tamaño adecuado#


#

UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS H-#

H--#

*acer $n a+$(er% en e" centr%

El elemento est! /ec/o con alambre de cobre, dobl!ndolo en la forma apropiada# 5ote que la lon$itud de cada IladoJ debe ser de 6#'mm, lo m!s exacto posible (medidos desde el centro del alambre de cobre), correspondiente a un cuarto de una lon$itud de onda a 2#=KL"

La f%r,a - !i,eni%ne !e "a Bi#$a! +uitar la aislación, medir y cortar un peda"o de alambre de cobre de 2== mm de lon$itud y endere"arlo lo mejor que se pueda#

En!erear e" a"a,&re edir el punto centro del alambre, y /acer un doble" de M $rados# El doble" debe ser bastante pronunciado#


$


D%&"e !e /0 +ra!% edir los puntos medios de cada mitad, y /acer dos dobleces m!s de M $rados cada uno, de manera que se pare"ca a la muestra en la foto$raf.a de abajo#

Otr% !% !%&"ece 4na e" m!s, medir los puntos medios de cada mitad, y /acer dos dobleces m!s de M $rados, el resultado es el que se muestra abajo#

A"+$n% !%&"ece ,1. La$a lo mismo al otro lado y dar! como resultado la forma del Biquad#

La f%r,a e i,2trica. Ena,&"e


%

UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS A/ora la Biquad puede ser conectada al reflector, mediante le conector tipo 5# El alambre de cobre debe estar separado, aproximadamente, &'mm del reflector#

E" Q$a! %"!a!a %&re "a ca3er4a !e c%&re Facar, aproximadamente, 6mm de la cubierta exterior del coaxial,

Clie$ue la malla /acia atr!s, por encima de la cubierta exterior, cortar y sacar la cubierta del conductor del centro, de manera que sobresal$an aproximadamente =mm de 1ste#

Facar la cubierta exterior del coaxial y $irar la malla /acia atr!s y sacar la cubierta aislante del conductor central# -ntroducir el coaxial con la malla /acia atr!s en el conector 5 /embra,


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S%"!ar e" c%n!$ct%r !e" centr% !e "a Q$a!

VI. I.

SIMULACION Inf%r,ación - f$nci%na,ient% !e" %ft5are

Cara la simulación se a a utili"a una aplicación llamada InSSIDer6 para lo cual a continuación se explica su funcionamiento#

C%nce7t%.' Esta aplicación sire para mejorar nuestra conectiidad wifi, inspeccionando el escenario de frecuencias a nuestro alrededor# B!sicamente -nFF-Ger locali"a las señales de los puntos de acceso cercanos y muestra un $r!fico con la intensidad de la señal y la frecuencia de la misma# on la información que -nFF-Ger proporciona, podemos confi$urar nuestro router para que emita en el canal con menos tr!fico (ruido) o con menos interferencias# A parte de los FF-Gs de los puntos de acceso, el software tambi1n proporciona las direcciones A e


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UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS incluso la marca del router (as direcciones A tienen información de la marca y modelo del router)

Caracter4tica.' • •

• • • • •

Nunciona con la tarjeta de red interna, no /ace falta una antena especial# -nformación de las redes wifi, FF-G, A, marca del router, elocidad de transmisión, potencia de la señal y se$uridad de la red a información se muestra en un $r!fico muy intuitio uestra el solapamiento de las redes 3pen source Foporte para $ps Fe $enera un lo$ en Oml compatible con Koo$le Eart/

Cara poder empe"ar a usar -nFF-Ger primero /ay que confi$urar la interfa" de red con la que amos a trabajar, aunque aparecer! la interfa" por defecto?

F$nci%na"i!a!.' En el cuadro principal se muestran todos los puntos de acceso cercanos# Cor defecto ienen todos seleccionados, para /abilitar o des/abilitar las redes que nos interesan bastar! con marcar o desmarcar el c/ecO de la red correspondiente# En el cuadro se muestran las si$uientes columnas?       

A address? dirección f.sica del punto de acceso(AC) FF-G? nombre de la red wifi(Ferice Fet -dentifier) ;FF-? potencia de la señal(;eceied Fi$nal Ftren$t/ -ndication) /annel? canal en el que se emite la señal Hendor? marca del router Fecurity?5iel de se$uridad de la red 5etworO %ype? tipo de red, ad /oc(un pc /ace de router) o infraestructura (un router o un dispositio inal!mbrico independiente)

a potencia de la señal suele enir en ne$atio, siendo los n0meros próximos a  mejores que los m!s alejados?


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%oda esta información se puede filtrar por FF-G9Hendor escribimos el nombre de la red o de la arca del router y presionamos intro# Cara filtrar por canales, pinc/amos en la flec/a del desple$able y seleccionamos el canal (&*&= para 2#=KL" y 67*&7' para 'KL")# E filtro por canal admite arios formatos? &*7 para canales del & al 7< &, 2, 6 para los canales &,2 y 6# Estos filtros se pueden me"clar? &,6*7,&2# %ambi1n podemos filtrar por se$uridad, en el desple$able seleccionamos el niel de se$uridad a filtrar

II.

Inta"ación !e" %ft5are

-#

Fe ejecuta el arc/io descar$ado del linO? /ttp?99es#OiosOea#net9download9descar$ar*P'=2*inssider

--#

Crocedemos dando clic en next, aceptando la licencia#


1

UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS ---#

Gamos clic en -nstall y se espera unos minutos para la instalación#

-H#

Ninalmente se da clic en Ninis/

H#

Cor 0ltimo se ejecuta del icono que encontramos en el escritorio, antes de ejecutarlo se debe tomar en cuenta que est1 conectado la antena mediante la tarjeta wireless al C#


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E89ERIENCIAS: a experiencia que tue fue muy buena, me dio la oportunidad de conocer, aprender, descubrir, crear, desarrollar destre"as# Al inicio fui diidiendo los materiales que se iban a utili"ar, despu1s se fue desarrollando la antena y iendo como seria la manera de construir de la misma, y clase a clase ir modificando# En el tiempo transcurrido para elaborar el proyecto /ubo al$unos problemas en el proceso pero a la final se lo$ró resoler lo$rando as. un correcto funcionamiento de la antena en este caso biquad para wifi# Nue al mismo tiempo un desaf.o para m. el poder reali"ar esta actiidad ya que se tuo problemas que a la lar$a se iban solucionando# %ambi1n tue la oportunidad de en base a los conocimientos adquiridos arias iniciatias sobre todo en como modificar los !n$ulos de incidencia, y en las pruebas del software que se pudieron reali"ar primero con el pro$rama mon el cual me dio problemas de lectura para terminar con el pro$rama -nFF-Ger que medio mejores prestaciones y facilidad para trabajar#


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Informe Antena

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