5. Armar una Antena para WiFi

Antena isotrópica o Antenas WiFi

Las antenas Wi-Fi obedecen a las mismas leyes de la naturaleza que rigen para todas las antenas de radio. El radiador isótropo es la antena teórica de radio más simple. Se trata de una fuente puntual que produce ondas de radio igual en todas direcciones, en teoría, pero esto en la realidad es algo distinto. Sin embargo, puede servir como un estándar por el cual se puede medir otras antenas: los decibelios -db- en comparación a un radiador isotrópico.

Ganancia de la antena

Cada antena tiene una ganancia, una cualidad por la cual aumenta la fuerza de una señal de radio. Hay dos factores principales que afectan la ganancia de la antena: forma y tamaño.

DBI

El dBi, o decibelio isótropo, es una unidad para medir la ganancia de una antena en referencia a una antena isótropa teórica. El valor de dBi corresponde a la ganancia de una antena ideal (teórica) que irradia la potencia recibida de un dispositivo al que está conectado, y al cual también transmite las señales recibidas desde el espacio, sin considerar ni pérdidas ni ganancias externas o adicionales de potencias.

Las redes WiFi tienen un alcance limitado, es por ello que existen antenas que te permiten captar señal a mayor distancia. Las antenas de redes inalámbricas se pueden dividir en tres tipos :

Antenas Direccionales (o directivas)

Orientan la señal en una dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance. Una antena direccional actúa de forma parecida a un foco que emite un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance).

Las antenas Direccionales "envían" la información a una cierta zona de cobertura, a un ángulo determinado, por lo cual su alcance es mayor, sin embargo fuera de la zona de cobertura no se "escucha" nada, no se puede establecer comunicación entre los interlocutores.

El alcance de una antena direccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor.

Debido a que el haz de la antena direccional es estrecho, no siempr ees fácil alinear (encarar) dos antenas direccionales en un enlace inalámbrico entre dos puntos.

Antena Direccional

Antena omnidireccionales

Orientan la señal en todas direcciones con un haz amplio pero de corto alcance. Si una antena direccional sería como una linterna, una antena omnidireccional sería como una bombilla emitiendo luz en todas direcciones pero con una intensidad menor que la de la linterna, es decir, con menor alcance.

Las antenas Omnidireccionales "envían" la información teóricamente a los 360 grados por lo que es posible establecer comunicación independientemente del punto en el que se esté. En contrapartida el alcance de estas antenas es menor que el de las antenas direccionales.

El alcance de una antena omnidireccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor. A mismos dBi, una antena sectorial o direccional dará mejor cobertura que una omnidireccional.

Antena Omnidireccional

Antenas sectoriales

Son la mezcla de las antenas direccionales y las omnidireccionales. Las antenas sectoriales emiten un haz más amplio que una direccional pero no tan amplio como una omnidireccional. La intensidad (alcance) de la antena sectorial es mayor que la omnidireccional pero algo menor que la direccional. Siguiendo con el ejemplo de la luz, una antena sectorial sería como un foco de gran apertura, es decir, con un haz de luz más ancho de lo normal.

Las antenas sectoriales tienen un angulo aproximado de entre 80º y 180º grados. Las antenas sectoriales suelen ser más costosas que las antenas direccionales u omnidireccionales. Podemos fabricarlas.

Antena Sectorial

¿ Qué antenas debemos instalar ?

Las antenas direccionales se suelen utilizar para unir dos puntos a largas distancias mientras que las antenas omnidireccionales se suelen  utilizar para dar señal extensa en los alrededores. Las antenas sectoriales se suelen utilizan cuando se necesita un balance de las dos cosas, es decir, llegar a largas distancias y a la vez, a un área extensa.

Si necesita dar cobertura de red inalámbrica en toda un área próxima (una planta de un edificio o un parque por ejemplo) lo más probable es que utilice una antena omnidireccional. Si tiene que dar cobertura de red inalámbrica en un punto muy concreto (por ejemplo un PC que está bastante lejos) utilizará una antena direccional, finalmente, si necesita dar cobertura amplia y a la vez a larga distancia, utilizará antenas sectoriales.

Alineación de antenas

En el caso de antenas omnidireccionales o sectoriales que mandan la señal en un área muy amplia, las antenas direccionales (o directivas) mandan un haz de señal muy potente pero estrecho, eso significa  que si queremos hacer una unión inalámbrica entre dos dispositivos y los dos llevan antenas direccionales, si la distancia es larga, podemos tener alguna dificultad en "encarar" ambas antenas con precisión.  Decimos esto porque, sobretodo en exteriores donde no se producen rebotes de la señal, y esta viaja de forma limpia de un punto a otro, la correcta orientación de las antenas es un elemento muy determinante para obtener  una conexión rápida y libre de errores (reenvios de paquetes/transmisiones).

Armar una Antena para WiFi Sectorial de unos 80º a 120º

Podemos comprar una cuyo precio lo encuentras desde unos $ 25 (usa), también puedes fabricarte una te costará $ 3, para ello necesitamos lo siguiente:

Paso1

Pelar el alambre de cobre unipolar de número 16 o 14, el alambre debe estar lo mas recto posible, de preferencia tener 50cm de alambre.

Paso2

Con un marcador indeleble marcar las siguientes medidas en el alambre en centímetros: 1, 3, 6, 3, 3, 6, 6, 6, 3, 3, 6, 3, 1; observa la figura.

Ver Imagen de Las Medias y Marcas

Paso 3

No doblar las esquinas o extremos (Ext), comenzar a doblar desde el segmento 1, debe quedar de la siguiente forma.

Deberás poner las sobras del aislante que te quedaron en partes del alambre para evitar el cruce, ver la figura.

Paso 4

Colocar en conector hembra coaxial para carcaza, los extremos del alambre de cobre de 1cm, los doblas cortas con cuidado a un tamaño prudente y luego con un cautil y con estaño lo sueldas a este conector, ver la figura.

Conector coaxial para carcaza soldado.

Paso 5

Asegurar en la carcaza con el seguro del conector.

                                   
Al final la antena debe quedar así.

Usando una canaleta de Aluminio de 20cm de largo y 6cm de Ancho

Usando una placa de cobre ce circuito de 20cm de largo por 8cm de ancho

Paso 6

Soldar el conector RP - SMA a un extremo del cable coaxial.

Conector SMA - RP

El pin se suelda al alambre de cobre del cable coaxial.

Debe quedar así.

Puedes ver que el pin tiene un agujero.

Una vez soldado el pin se introduce y asegura, debe quedar así.

El otro extremo del cable debe soldarse con el conector Macho Coaxial como en la figura:

Paso 7

Al final puedes poner a tu antena una protección delgada de plástico contra el sol y el polvo, luego ponerla en un lugar elevado o en una ventana, realizando la alineación que deseas.

Importante.

• Las soldaduras y el asegurar los conectores es importante.
• Nota que hemos dejado parte de los aislantes del cable, los cuales evitan que el alambre de cobre se junte en los cruces al doblarlo.
• El cable coaxial debe tener una distancia no mayor de 10 metros y debe ser de buena calidad, asegurarse que el cobre central NO sea muy delgado..