Pringles

Instituto Tecnológico de Tijuana

Antenas direccionales Integrantes: Ordaz Reyes José de Jesús Portocarrero Castañeda Gustavo Torres Cervantes Miguel

Antenas direccionales Tienen la capacidad de enfocar toda la señal

que le aplica la tarjeta o punto de acceso en una dirección. Suelen usarse para enlaces punto a punto (direccional contra direccional) o para enlazar con un nodo con una antena omnidireccional. Dentro de estas encontramos diferentes modelos y formas, dependiendo del uso que se les quiera dar: Antena direccional de rejilla o parabólica. Antena direccional de tipo Patch panel.

Antena direccional de rejilla o

parabólica:

Tiene como característica su alta

ganancia. Esta va desde los 15dBi hasta los 24dBi. A mayor ganancia mayor direccionalidad. Esto es debido a que se reduce muchísimo el ángulo en el que irradian la señal. Ejemplo:

Antena direccional con poca ganancia. Como se ve la elipse en negrita es ancha, al igual que su extremo superior. Así pues no es tan directiva como parece, admitiendo un margen de error grande cuando apuntamos con ella.  Aquí se ve que el haz es más estrecho, siendo la antena más 

Antena direccional de tipo Patch panel: Se usan para crear pequeñas zonas de cobertura, estableciendo células con varias de ellas. Pueden también sustituir a una antena omnidireccional cuando esta no puede dar cobertura por obstáculos. Esto se hace poniendo varias de ellas cubriendo la zona deseada para no desperdiciar la señal.

Ganancia Cuando se usa una antena altamente directiva, toda la potencia transmitida se enfoca hacia una dirección. Como la potencia se concentra en un pequeño haz, el efecto es como si la antena hubiera amplificado la señal transmitida. Al enfocar la potencia, la directividad provoca que la antena exhiba ganancia, la cual es una forma de aplicación. La antena tiene ganancia en potencia.



La ganancia en potencia de una antena puede expresarse como una relación de la potencia transmitida (Ptrans) con la potencia de entrada de la antena (Pent). Por lo regular, sin embargo, la ganancia en potencia se expresa en decibeles:   La cantidad total de potencia radiada por la antena, la potencia efectiva radiada (ERP) es, la potencia aplicada a la antena multiplicada por la ganancia de la antena. Ganancias en potencia de 10 o mas, se logran con facilidad, en especial en las RF mas altas. 

Relación entre directividad y ganancia La relación entre la ganancia y la directividad de una antena se expresa de manera matemática por la formula.





Donde B= ancho de haz de la antena, en grados  x= ganancia en potencia de la antena en decibeles dividida entre 10 (x=dB/10). 



El ancho de haz se mide en los puntos 3dB abajo en el patrón de radiación. Se considera un lóbulo mayor simétrico. Por ejemplo, el ancho de haz de una antena con una ganancia de 15dB sobre un dipolo se calcula como sigue (x = dB/10 = 15/10 = 1.5): 



Construcción de una antena casera. Introducción. En esta presentación vamos a ver cuáles son los pasos para la construcción de la, antena casera hecha con un bote de patatas de la marca Pringles. Esta antena es válida para la frecuencia de 2.4 GHz, frecuencia que utilizan las redes inalámbricas 802.11b/g tan de moda últimamente.

Materiales y herramientas Materiales. 10 arandelas de 10mm de diámetro.  5 arandelas de 30 mm de diámetro.  10 tuercas de 4mm de rosca.  1 barra de hierro con rosca de 4mm de diametro.  1 bote de papas pringles.  1 conector tipo N.  1 trozo de cable de cobre de unos 5cm de longitud y de 1.5mm de diámetro aproximadamente. 

Herramientas.

1 cautín y soldadura.  Pinzas para apretar las tuercas.  Un bote de pegamento rápido.  Una sierra para cortar la barra de hierro. 



Construcción del colector El colector está formado por un trozo de la barra de hierro con la rosca de 4 mm de aproximadamente el tamaño de la longitud de onda de la frecuencia de trabajo, es decir, de unos 122 a 124 mm dependiendo del canal en que centremos la antena, aunque como veremos será un poco más largo al tener que añadir el ancho de las tuercas de los extremos. A este trozo de la barra le enroscaremos las 5 arandelas de 30 mm de diámetro separadas 1/4 de la longitud de onda (unos 30 mm aproximadamente). Como el diámetro interior de las arandelas de 30 mm es mayor que el exterior de las tuercas usamos las arandelas pequeñas para poder fijar las arandelas grandes. La longitud

Despejando la longitud de onda de: c = Lo * f => Lo = c / f Donde, c = 300 000 Km/s (velocidad de la luz) f 1 = 2.412 Ghz (para el canal 1) f 11 = 2.462 GHz (para el canal 11) Longitud de onda para el canal 1: 8 -9 Lo 1 = 3 * 10 * (1 / 2,412) * 10 Lo 1 = 0,124 m Longitud de onda canal 11: 8 * (1 / 2,462) * 10-9 Lo = 3 * 10 11 Lo 11 = 0,122 m 



Una forma práctica de calcular el tamaño final de

la varilla del colector puede ser presentar ya las tuercas y las arandelas separadas los 30 mm en la barra de 1 m que hemos comprado y una vez esté todo colocado cortarla. En total, las arandelas grandes de los extremos del colector han de estar separadas aproximadamente sobre 123 mm (la longitud de onda intermedia). El colector irá introducido en el bote de pringles y deberá estar centrado en el eje del cilindro, para ello debemos colocar en ambos extremos un círculo que lo centre. En uno de ellos vamos a usar la tapa del tubo de pringles y en el otro podemos usar un trozo de plástico o cualquier cosa que encontremos por casa que tenga una cierta resistencia. Símplemente hay que recortarlo al tamaño del diámetro de la lata de pringles y hacer un agujero en el centro.

       

Cambios en el bote pringles En la lata de patatas sólo hay que hacer un pequeño agujero en la parte lateral a 8 cm del fondo donde introduciremos el conector N hembra que tendrá soldado un trozo del hilo de cobre de algo más de 3 cm.    





Lo primero que haremos será soldar el hilo de cobre al conector N hembra. Este hilo tiene que estar totalmente perpendicular a la horizontal del conector N. En principio, es recomendable soldar un trozo de unos 5 cm que más adelante ajustaremos para que su extremo quede en el eje del cilindro de la lata.

Una vez que el hilo esté soldado lo más

perpendicular y recto posible lo colocamos en el borde de la lata y ajustamos su longitud para que, una vez montado, la punta del hilo soldado esté justo en el eje del cilindro que forma la lata. haremos un agujero en la lata a 8 cm del fondo del tamaño de la rosca conector N de forma que el conector esté centrado justo a los 8 cm. Para fijar el conector a la lata podemos usar pegamento.

Ahora sólo queda introducir el colector en el

bote de pringles. El extremo interior del colector ha de quedar lo más cerca posible del cable de hilo cobre, pero nunca tocarlo

Fuentes http://www.dcomg.upv.es/~chernan/T8/Wi-fi.pdf

. http://www.merlos.org/documentos/articulos/41-co . Frenzel, (2007), “Sistemas Electrónicos de Comunicaciones”, ed. Alfaomega, Mexico, pags 655-657. 