Construir una antena direccional de Wifi fácil, barata, sin soldar

tipo Patch 2x2 de 12dbi de Ganancia para 2.4Ghz

Tutorial por Ing. Francisco Sanchez Clariá

Links Relacionados1. Construcción antena omnidireccional 8dbi colineal 2.4ghz (WiFi) apta exteriores

2. Construcción de antena direccional de 15dbi Yagi-uda

3. Conectar antena externa a notebook usando placa PCMCIA

FASE 1 de 3Ir a la Fase 2 >>

Esta antena es la más facil de construir, no necesitás soldador, ni estaño y los elementos para hacerla se consiguen en cualquier parte!

Además es muy pero muy barata de hacer (3 o 4 USD máximo)

Elementos Necesarios1. Una plancha de 20cm x 20cm de poliestireno expandido más conocido como telgopor de

5mm o 10mm de espesor

2. Dos planchas plásticas de 20cm x 20cm. Podés usar por ejemplo la tapa de helado de un pote de 2kg, o una base plástica para macetas

3. Una lámina de 50cm x 50cm de "contact" plástico transparente

4. Unos cuatro precintos de 10 o 15cm

5. Una lámina de 20cm x 50cm de papel aluminio (muy barato) o papel de cobre (más caro) para "repujar" (se consigue en una librería o atelier)

6. 50cm de cable coaxial RG58

7. Un conector acorde a la placa donde vas a enchufar tu antena. Normalmente son del tipo SMA macho

8. Herramientas: cutter, regla, "pistolita" plástica, adhesivo de contacto (ejemplo: pegamil), una pc con impresora

9. Descargar el PDF con el diseño de la antena patch o bien descargar el diseño de la patch en formato XPS para imprimir (revisar que las dimensiones una vez impresas sean de 175x175mm para el cuadrado externo).

Imprimir la antena en contact y cortar el aluminio Lo primero es cortar dos láminas de 175mm x 175mm (17,5cm x 17,5cm) del aluminio o

cobre para hacer el "plano de tierra" y los elementos. Luego podemos alisar las láminas con algún objeto que nos resulte cómodo, yo usé un potecito de plasticola.

 

Luego imprimir en el contact (del lado de la lámina adhesiva) el diseño de la antena

A continuación pegar el contact impreso sobre uno de los aluminios de 175mm x 175mm para poder luego hacer el "array de 2x2". Con el contact pegado al aluminio vamos a poder tener la referencia de donde hay que ir cortando con el cutter para obtener los "parches" listos. Una técnica para cortar puede ser la de recortar todas las lineas verticales primero (ayudándonos de una regla) y luego las horizontales para mantener lo mejor armado todo sin que se doble.

 

 

 

FASE 2 de 3

Preparar el plano de tierra y el cable

Tomamos el cable coaxil RG58 y le cortamos la vaina negra unos 2 o 3cm de manera que quede expuesta la malla y el conductor central. El conductor central que viene cubierto por un aislante deberá ser pelado unos 2cm para que luego pueda hacer contacto.

En el plástico de 20x20cm (en mi caso, la tapa de helado) hacemos una perforación de 3mm donde iría el punto de conexión para poder pasar a través de este orificio el cable RG58 que luego tiene que hacer contacto con el plano de tierra (malla externa) y con el patch de 2x2 (conductor central)

 

Hecho el orificio, pasamos el cable y luego de pasado dejamos la vaina negra en el límite de la tapa de helado y abrimos los "pelitos" de la malla externa del coaxil como una flor para maximizar el contacto con el plano de tierra que colocaremos a continuación.

Luego de esto, tomamos la plancha de aluminio (o cobre) de 175mm x 175mm, le hacemos un orificio para que pase a través de esta el conductor central del cable RG58 con su aislante: NO DEBE HACER CONTACTO EL CONDUCTOR CENTRAL CON EL ALUMINIO CUADRADO!!! El aluminio cuadrado debe solo hacer contacto con la malla externa del coaxil.

 

Luego de colocado el aluminio, colocamos la plancha de telgopor (poliestireno expandido) para que actúe de dieléctrio entre el plano de tierra y el arreglo de parches.

 

A continuación colocamos sobre este "sandwich" el aluminio con los parches que recortamos anteriormente asentándolo sobre el telgopor y cuidando que el conductor central del RG58 pase a través del orificio de conexión. Y luego doblamos el conductor central contra el aluminio para que haga buen contacto (nota: con un tester o con una pila y un cablecito conectado a un led puede verificarse que haya continuidad eléctrica entre el aluminio y el conductor central).

 

FASE 3 de 3

Asegurar y cerrar la antena

Si deseamos podemos aplicar contact sobre el aluminio para que quede más firmemente pegado contra el telgopor.

A continuación con la otra tapa plástica de 20cm x 20cm procedemos a "tapar" el arreglo cuidando que quede lo más apretado posible para mejorar el contacto de los elementos conductores.

 

Luego con la "pistolita plástica" aseguramos bien los contornos del conjunto para que queden firmemente sellados. Así como el cable RG58 en la parte posterior.

 

Por último para que ambas tapas queden bien presionadas contra el "sandwich" interno le pasamos dos precintos a través de las tapas (CUIDANDO DE NO PERFORAR LOS PARCHES, no hay problema de pasar a traves del plano de tierra). Los paretamos gentilmente sin "abollar" o deformar los plásticos, deben quedar firmes pero no hundidos. Podemos pegar en la tapa del helado el diseño de la antena impreso para tener de referencia por donde debemos atravesar las tapas para no dañar la antena.

 

Finalmente, colocamos el conector que corresponda para poderlo conectar a la placa WiFi (conector SMA).

 

Conclusiones y parámetros

El diseño de la antena tiene una performance calculada teórica de 14dbi con una impedancia de entrada de 50 Ohms y ROE menor a 1.5 - Debido a la simplificación que se ha efectuado en la construcción para facilitar su armado sin soldaduras la ganancia de esta antena va entre los 10 a 12dbi si se construye siguiendo los pasos indicados.

Si se dispone de más tiempo y recursos, el diseño de la antena provisto puede imprimirse en una placa para circuitos impresos, separarase del plano de tierra 6mm respecto del plano de los parches con pequeños tacos de telgopor o PVC para tener como dieléctrico el aire y soldarse un conector N chasis al plano de tierra por un lado y el pin central del conector al punto de conexión que se indica en el diseño.