ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR

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Mensagem por administrador em Qui Fev 11, 2010 9:19 pm

Quad'antena: Construindo uma Antena BiQuad para WiFi

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Ant17Bom
pessoal, há alguns meses eu postei em meu blog algumas construções de
antenas para WiFi, e fiquei muito feliz por ver que várias pessoas
gostaram destas antenas, as construíram, testaram, e a maioria gostou
dessas antenas. Agora, vou postar mais um esquema de construção de
antena.

A antena que vamos aprender a fazer hoje é do tipo BiQuad. O post de hoje é uma tradução livre do post How-To: Build a BiQuad Dish Antenna,
do site Engadget. Algumas alterações por minha parte nas fórmulas para
acertar corretamente as frequências e algumas referências extras de
imagens, e deixo para vocês mais um a ótima antena para WiFi. Espero
que gostem!

Quad'antena: Construindo uma Antena BiQuad para WiFi

Fácil
de construir, a biquad é uma antena alternativa que pode realmente
resolver diversos problemas de conexão ruim ou ausência total de
comunicação. Esta antena, colocada em paralelo com uma superfície
refletora, possui a forma de um oito angular e se tornou bastante
popular na internet.

Basicamente, a biquad consiste em dois
quadrados. A medida de cada lado desses quadrados corresponde a um
quarto do comprimento de onda (aproximadamente 30,5 mm). Para
fabricá-la, basta um fio de cobre rígido com 1 mm de seção. A antena
deve ser colocada numa distância de 15 a 17 mm da superfície refletora
e a alimentação desta é feita por um “objeto” localizado no ponto onde
os dois quadrados se encontram. A palavra “objeto” foi empregada porque
não existe uma regra. Pode-se utilizar desde um cilindro construído
manualmente até um conector tipo N. O formato da superfície refletora
ideal também deve ser um quadrado de metal com 123 mm de lado.

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Biquad_01

Eu
tenho feito algumas experiências com várias antenas dipolos, de 24dBi,
e acrescentando pratos refletores consegui melhorar o desempenho da
antena.

Esta antena pode cobrir até 10Km de distância, apenas com uma potência de 30 mW. Claro que em uma área aberta.


Material:

* Placa de Circuito Impresso virgem, medindo 123 x123mm.
* Tubo de cobre com 5cm de comprimento e 1/2 " de diâmetro.
* 30cm de cabo coaxial CNT - 400 ou LMR - 400 baixa perda.
* 25 cm de fio de cobre rígido com 1,5 mm de diâmetro.
* N conector

A
placa de circuito impresso virgem, é para o refletor, mas pode-se usar
qualquer material que seja eletricamente condutivo, que possa ser
ligado eletricamente à malha do cabo coaxial, ou seja, qualquer placa
metálica funcionará sem problemas.

Refletor:

Corte um pedaço quadrado da placa de circuito impresso, com 123x123mm.
Use lã de aço (BomBril) para remover qualquer mancha ou oxidação. A limpeza do cobre irá facilitar a solda.

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Ant1
Placa de circuito impresso virgem

Corte
um pedaço de 50 mm de comprimento do tubo de cobre, e deixe ambas as
extremidades lisas. Usando uma lixa e lã de aço, até que o tubo
(incluindo o interior) fique bem limpo.

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Ant2
Dimensões do tubo de cobre

Faça um entalhe em uma das extremidades do tubo de cobre, eliminando aproximadamente 2 mm de metade da circunferência.

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O tubo de cobre chanfrado em uma das extremidades.

Perfurar o centro da placa de circuito para que o tubo de cobre entre bem justo neste furo.

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Placa já com o furo.

Insira
o tubo de cobre no furo, de maneira que o chanfro fique sobre o lado
cobreado da placa. A extremidade do tubo deve ficar 16 mm acima da
superfície cobreada da placa.

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Tubo já inserido à placa

Soldar o tubo na placa, para garantir o contato físico e elétrico.

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Ant6
Tubo soldado à placa.

Um
pouco de calor é necessário, devido à espessura do tubo de cobre. Um
ferro de solda de 100 Watts seria o ideal. Eu usei um mini maçarico a
gás para este serviço.

Formar o Elemento Irradiante

O elemento é formado a partir de um pedaço de fio de cobre, dobrado de forma adequada.
Note que o comprimento de cada "lado" deverá ser tão próxima de 30,5 mm quanto
possível, que é correspondente a um quarto de onda em 2.4GHz

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Forma e dimensões do elemento irradiante.

Retire o isolamento, e corte um pedaço 244 mm comprimento do fio de cobre, e deixe-o mais esticado possível.

Meça a metade do comprimento e dobre em 90º. Deixe o canto da dobra o mais vivo possível.

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Dobrar em 90º

Medir a metade de cada metade, e fazer duas dobras com 90º cada uma, de modo que se pareça com a foto mostrada abaixo.

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Mais uma vez, medir a metade de cada seção, e fazer as respectivas dobras de 90º, resultando no que é mostrado abaixo.

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Faça o mesmo para o outro lado, e aí está a forma biquad (quadro duplo).

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Ant11

Limpar
todo o elemento, e assegurar a cada um dos lados do elemento estejam
perfeitamente alinhados, e com suas medidas tão proximas de 30,5
milímetros quanto possível.

Note que será necessário cortar uma
pequena quantia ao largo de cada extremidade do fio para atingir o
objetivo de soldá-los ao tubo de cobre.

Montagem:

O
elemento agora deve se anexado ao refletor. Note que apenas as duas
"pontas" do fio de cobre, devem ser soldadas ao tubo de cobre. O centro
do elemento não deve tocar o tubo de cobre (daí o entalhe, que foi
cortado na extremidade do tubo de cobre. O elemento deve ficar
aproximadamente 15 mm afastado do refletor.

Testei o desempenho
da antena variando esse espaçamento entre os fios de cobre e o elemento
refletor. Indico um espaçamento de aproximadamente 15 milímetros, pois
oferece o mais baixo SWR. (Stationary Wave Relation - Relação de Onda
Estacionária).

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Descasque aproximadamente 30 milímetros da capa exterior do cabo coaxial.

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Dobre
a malha sobre a capa exterior, e corte a guarnição do centro condutor,
a fim de que cerca de 4 milímetros do polo vivo do cabo fique exposto.

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Insira
a malha no tubo de cobre, de modo que o polo central (vivo) fique
alinhado com a extremidade do tubo de cobre, e solde o centro do
elemento a ele, assegurando que o centro do elemento não fique em
contato com o tubo.

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Note que o alimento entre o refletor traseiro e o elemento tem de ser perfeito.

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Agora soldar a outra extremidade do cabo coaxial a um conector N.
Se
desejar, você pode adicionar espaçadores isolantes em cada extremidade
do elemento, a fim de garantir que o mesmo não se mova em relação ao
refletor.

Se você pretender usar a antena externamente, poderá
montá-la dentro de uma tupperware, ou qualquer recipiente de plástico
que caiba o conjunto.

Isso pode ser conseguido através da
perfuração em um dos lados do recipiente, e passar o cabo coaxial,
deixando a biquad dentro do recipiente.

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Ant17

Variações:

Algumas
pessoas têm sugerido o espaçamento entre o elemento e o refletor de
30,5 milímetros, ou seja, 1/4 de onda, em vez de 15 milímetros. No
entanto, os resultados dos testes indicam que a SWR da biquad é
minimizada quando o espaçamento é de aproximadamente 15 - 17
milímetros. Aumentar o espaçamento de 30,5 milímetros aumenta a SWR
significativamente, reduzindo assim a eficiência do biquad.

Quando
usar um biquad para estabelecer uma ligação a outro dispositivo sem
fio, é preciso garantir que a polarização da biquad é a mesma que a
antena dos outros equipamentos. Do mesmo modo, se fizer uma conexão com
duas biquads, deve-se garantir que eles estejam orientados para a mesma
polarização.

Não igualar a polarização resultará em perda significativa do sinal.

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Biquad_polar_vertANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Biquad_polar_horiz
Polarização vertical-----Polarização horizontal

Alterar
a polarização é só uma questão de rotação da antena em 90º. A antena
biquad não é perfeitamente direcional, pois tem amplo ângulo de
irradiação. 3dB para uma biquad é tipicamente cerca de 40º a 50º de
ângulo de irradiação, tornando ideal para qualquer aplicação onde você
deseja ampla cobertura.

O amplo ângulo de irradiação também faz
uma biquad muito adequada para captar sinais sem necessidade de alinhar
a antena diretamente com a origem do sinal.

Para atenuar os lóbulos traseiros da antena, muitos dobram a superfície refletora em suas extremidades.

ANTENA BI QUAD PARA INTERNET FACIL DE MONTAR Biquad_03

Alguns
afirmam que a biquad é capaz de atingir um SWR de 1:1.15 com um ganho
entre 10 dB e 12 dB. Inclusive, há relatos de PCs portáteis conectados
em pontos de acesso localizados a alguns quilômetros de distância.

Por
enquanto é isso. Algumas partes do post são de minha autoria, mas a
grande maioria do texto é do link do começo do post. No entanto, espero
mais uma vez ajudado vocês a construir uma boa antena. Até um próximo
post!









Postado por Eduardo Rolim às 00:19:00

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Mensagem por aloizio em Sex Abr 01, 2011 3:04 pm

Um projeto deste para celular como o amigo viria?
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Mensagem por administrador em Sex Abr 01, 2011 8:23 pm

pode tentar usar esta mesma antena,ver se fica bom o sinal. lembrandro;ela e direcional.

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Mensagem por aloizio em Sab Abr 02, 2011 9:04 am

Vopu fazer o teste amigo.
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