como fazer uma antena omni direcional

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APELIDO MERCADO LIVRE INFOTECRV Escrito por Daniel C Castro Esta apostila dedicada a todo aquele que tem interesse em expandir o acesso de Internet a radio para pessoas de sua regio todo contedo aqui exposto fruto de muita pesquisa e dedicao na rea de antenas para wireless, transformado em uma linguagem de fcil entendimento para que todos sejam capazes de desenvolver o projeto, j que a rea de transmisso e recepo e um assunto complexo e que envolve muitos clculos matemticos. Preste ateno nos mnimos detalhes, pois uma pequena frase que voc no ler pode ser o suficiente para sua antena no funcionar. So de inteira responsabilidade do usurio a fabricao e uso da antena fabricada. As ondas de RF so prejudiciais sade quando so amplificadas pelas antenas, ao fabricar uma antena cima de 10 Dbi no executar testes a menos de 2 metros da antena. A exposio continua a fortes fontes de RF pode causar cegueira e pode deixar o homem estril. Por isso siga as instrues.

Divirta-se!

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APELIDO MERCADO LIVRE INFOTECRV Escrito por Daniel C Castro

ANTENA OMINI DIRECIONAL 8 DbiEste com certeza o artigo de mais importncia de nossa apostila. A antena omini direcional apresentam um ngulo de cobertura de 360 ou seja ela deve ser colocada no ponto central para distribuir e receber sinais em torno de si mesma. Veja abaixo um esquema de utilizao.

A figura acima mostra uma nica antena omini no centro distribuindo e recebendo sinais de outras antenas direcionais apontadas para ela. Para que o esquema acima funcione necessrio que exista visada entre a antena central e a direcional.

Vamos agora fabricar nossa prpria antena omini, que poder obter ganho entre 6 a 18 dbi, lembrando que para uso geral mais

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recomendado uma antena de 15 a 18 dbi, a qual pode atender clientes mais prximos e mais distantes. A antena em questo foi baseada em antenas de marcas famosas, e reprojetada por mim para funcionamento em equipamentos de wireless usados no Brasil.

Para construo da antena vamos precisar dos seguintes itens: 01- Metro de fio de cobre com de 2 mm de dimetro. 01- Fio de cobre 1,2 mm de dimetro (fio para enrolamento de transformadores). 01- Conector N fmea. 01- Par suporte para antena (muito usado para antenas de tv). 01- Tubo de PVC, fibra ou acrlico, para acabamento. 10- Pedaos de esponja cortados em cubos. Veja a foto abaixo:

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A cima esta o fio usado para fazer os elementos.

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Este fio ser usado para fazer as bobinas.

Voc pode usar este conector ou este outro ilustrado a baixo.

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Vamos precisar de pedaos de esponja para centralizar os elementos.

Para facilitar o enrolamento das bobinas adquira um parafuso de 6 mm de dimetro.

Ferramentas necessrias.

Aps conseguir juntar todos os objetos podemos comear. 6

Corte 5 pedaos do fio mais grosso(2mm) de exatos 5,7cm.

Lime as extremidades ate que as pontas fiquem lisas,

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Aps limar o fio ele devera ter exatos 5,6 cm. Faa o mesmo com os cinco pedaos, todos devem ter 5,6cm. Estes pedaos de fio sero os elementos de nossa antena. Ateno! Qualquer diferena milimtrica no tamanho do elemento inviabilizara o funcionamento da antena.

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Ainda do fio grosso corte um pedao de 3,1 cm limando-o e fazendo com que ele fique com exatos 3cm.

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Vamos enrolar agora as bobinas, pegue o parafuso e de exatas 8 voltas do fio fino.

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Faa cinco bobinas.

Agora devemos retirar o verniz do fio para que o mesmo pegue solda, devemos tirar o verniz das duas extremidades dos elementos e das bobinas.

Agora vamos estanhar as pontas dos elementos e das bobinas para preparar a unio dos elementos com as bobinas. 11

Solde primeiro o pedao de 3cm no conector.

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Agora solde uma bobina e um elemento.

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Repita o passo anterior com os outros elementos e bobinas.

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Pronto! Agora s testar. Nota: entre um elemento e outro devera haver exatos 3,2 cm, se o parafuso que voce utilizar no der essa medida s esticar a bobina ate obter esta distancia. Agora s colocar as espojas de alinhamento e colocar dentro de um tubo de pvc. Colocar o suporte e instalar no mastro. Lembrando que voc pode testar a antena com o programa que acompanha a apostila. 15

Eu recomendo que voc inicie os testes a partir do momento que soldado o primeiro elemento no conector que o elemento de 3 cm. Para fazer os testes Voc ter que ter um AP instalado e funcionando a uns 600 metros de do local do teste. Veja os resultados que obtive com essa antena.

Estes foram os resultados obtidos com a antena da placa.

Estes so os resultados que obtive com a nova antena. 16

Aps fabricar a antena de 8 Dbi e test-la, podemos agora fabricar a de 15 ou ate a de 18 Dbi. Para tanto vamos modificar pouca coisa em relao de 8 Dbi, uma delas a quantidade de elementos e bobinas a outra e a substituio do primeiro elemento de 3cm por um de 5,6. Vamos l! APELIDO MERCADO LIVRE INFOTECRV Escrito por Daniel C Castro

ANTENA OMINI DIRECIONAL DE 15 e 18 Dbi

Para construo da antena vamos precisar dos seguintes itens: 02- Metro de fio de cobre com de 2 mm de dimetro. 02- Fio de cobre 1,2 mm de dimetro (fio para enrolamento de transformadores). 01- Conector N fmea. 01- Par suporte para antena (muito usado para antenas de tv). 01- Tubo de PVC, fibra ou acrlico, para acabamento. 10- Pedaos de esponja cortados em cubos. 01- Tubo de alumnio, de medida que o tubo de pvc encaixe dentro dele. Veja a foto abaixo:

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A cima esta o fio usado para fazer os elementos.

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Este fio ser usado para fazer as bobinas.

Voc pode usar este conector ou este outro ilustrado a baixo.

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Vamos precisar de pedaos de esponja para centralizar os elementos.

Para facilitar o enrolamento das bobinas adquira um parafuso de 6 mm de dimetro.

Ferramentas necessrias.

Aps conseguir juntar todos os objetos podemos comear. 20

Corte 10 pedaos do fio mais grosso(2mm) de exatos 5,7cm para antena de 15 Dbi ou 12 pedaos para de 18 Dbi.

Lime as extremidades ate que as pontas fiquem lisas,

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Aps limar o fio ele devera ter exatos 5,6 cm. Faa o mesmo com os cinco pedaos, todos devem ter 5,6cm. Estes pedaos de fio sero os elementos de nossa antena. Ateno! Qualquer diferena milimtrica no tamanho do elemento inviabilizara o funcionamento da antena.

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Vamos enrolar agora as bobinas, pegue o parafuso e de exatas 8 voltas do fio fino.

Faa 9 bobinas para antena de 15 Dbi ou 11 para a de 18 Dbi. 23

Agora devemos retirar o verniz do fio para que o mesmo pegue solda, devemos tirar o verniz das duas extremidades dos elementos e das bobinas.

Agora vamos estanhar as pontas dos elementos e das bobinas para preparar a unio dos elementos com as bobinas.

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Vamos agora soldar o primeiro elemento que pode variar o tamanho de acordo com o conector que voc utilizar, vamos aprofundar um pouco mais..

Tubo de aluminio

5,6cm 8cm

8cm

Outro exemplo:

4cm 7cm 7cm 3cm

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O que estou querendo mostrar nas figuras acima que o primeiro elemento no tem um valor padro, ele tem apenas que ficar da mesma altura do tubo de alumnio e isso muito importante, pois aps passar o tubo temos que ter exatos 5,6 cm de elemento ate a primeira bobina, caso contrario a antena no funciona. Resolvida a questo do primeiro elemento vamos agora terminar a antena. Solde o segundo elemento em seguida do primeiro, sem a utilizao de bobina.

Agora vamos colocar a primeira bobina.

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Agora s continuar com o conjunto elemento + bobina ate obtermos 9 elementos para antena de 15 Dbi e 11 Elementos para antenas de 18 Dbi. A antena ficara assim:

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essencial que voc coloque as esponjas para que a antena no fique balanando dentro do tubo. Para facilitar o desenvolvimento da antena estou mandando junto com a apostila uma forma para que voc coloque sua antena em cima e faa com que ela fique do mesmo tamanho. Veja como fica fcil:

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Coloque irradiador em cima do mapa e estique por etapas ate que fique do mesmo tamanho

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Tubo de aluminio

Agora vamos preparar a parte externa da antena. *- Corte 110 cm de pvc. *- Corte o tubo de alumnio com 8 cm. *- Encaixe o pvc dentro do tubo de alumnio e cole com a cola que voc achar ideal, pode ser cola de cano, super bonder, araldite, fica realmente a seu critrio.

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Adicione as esponjas

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Coloque dentro do pvc

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Pronto! Agora s testar. Nota: entre um elemento e outro devera haver exatos 3,2 cm, se o parafuso que voc utilizar no der essa medida s esticar a bobina ate obter esta distancia. Use o mapa para facilitar. Agora s colocar as espojas de alinhamento e colocar dentro de um tubo de pvc. Colocar o suporte e instalar no mastro. Lembrando que voc pode testar a antena com o programa que acompanha a apostila. Montando o suporte:

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Para isso que serve a parte de alumnio, pois o pvc no suportaria ou ate quebraria com o tempo.

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APELIDO MERCADO LIVRE INFOTECRV Escrito por Daniel C Castro

ANTENA OMINI DIRECIONAL PARA JANELA OU PARA CLIENTES DE ATE 1km METROSMateriais utilizados: 20 cm de cabo coaxial 213 Conector fmea Tubo de pvc Tubo de alumnio Esta uma das mais simples antenas explicadas aqui nesta apostila e no pense que seja invivel a sua construo, ela e tima para clientes prximos e ate mesmo para ser usada em janelas de prdios. Veja o esquema abaixo

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Est pronta a menor das ominis que eu j desenvolvi.

Antena de quatro quadrados

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Aqui vou apresentar uma antena de aproximadamente 19dBi ganho . Com esta antena j obtive ganho de 11 a 19 dbi isso possvel aumentando ou diminuindo o tamanho do refletor.

ConstruoEssa antena deve ser construda utilizando-se das medidas prestabelecidas, o refletor deve ter 110x220mm. Vamos mostrar algumas partes e no fim vamos acompanhar do comeo ao fim a construo de uma antena semelhante.

Note que os locais onde o elemento se cruza no se tocam e vem estar separados por uma distancia entre 1 e 2 mm.

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Partes necessrias para construo da antena

Dois furos no refletor Devemos fazer dois orifcios no refletor largos o suficiente para passarmos as abraadeiras

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Devemos fixar bem o elemento, pois deve ser resistente ao transporte e a ventos etc.

Podemos notar que essa antena e totalmente exposta, ento no caso de utilizarmos ela do lado de fora temos que nos preparar para chuva colocando-a em uma embalagem e evitando a exposio do cabo coaxial gua.

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Antena pronta

Testes feitos com essa antenaSNR (dB) 43 45 Sinal (dbm) -58 -56 noise (dBm) -101 -101

Antena biquadrada Dupla bi-quadrada

O resultado indica um ganho de aproximadamente 2dBi em relao biquadrada, pouco porem significativo. As biquadradas obtm um ganho de 11-12dBi, as duplas biquadradas entre 13-14dBi, podendo chegar ate 19 dbi com alguns testes em relao a distancia entre o elemento e o refletor.

Partes requeridasEu utilizei as seguintes peas:

110x110mm placa de circuito impresso (fibra de vidro ou fenolite) 50mm fio de cobre 1/2" Cabo LMR-400 coaxial Quatro abraadeiras fita Conector N

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A placa de circuito impresso devera ser virgem, existem pessoas que fazem o refletor com discos de cd-rom.

Acompanhe a construo de uma antena semelhante porem somente biquadradaA diferena entre essa e a antena anterior to somente o tamanho do refletor e a utilizao de apenas dois quadrados diminuindo o ganho para faixa de 11 dbi.

Corte uma seo de 50mm da tubulao de cobre, e arquive ambas as extremidades lisas. Usar alguma lixa ou lima para limpar a superfcie de cobre (interior incluindo a da tubulao de cobre, para assegurar uma

conexo boa com a trana co-axial). Dimenses do tubo de cobre

Faa um entalhe em uma extremidade da tubulao de cobre, removendo aproximadamente 2mm da metade da tubulao da circunferncia, para assegurar uma conexo boa com a trana co-axial.

Faa um furo na fenolite, de modo que d para inserir o tubo de cobre.

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Faa um furo no centro

Insira o tubo no orifcio Solde o tubo de cobre com a placa de fenolite na medida que no existam falhas.

Pronto! Terminamos a primeira etapa

Fazendo o elementoO elemento feito de um comprimento do fio de cobre, dobrado na forma apropriada. Note que o comprimento de cada "quadro" seja como perto de 30.5mm como possvel (medido do centro do fio de cobre ao centro do tubo de cobre), que um quarto de um wavelength em 2.4Ghz.

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A forma e as dimenses do elemento Eu utilizei um fio de 1,6 mm diferente do indicado que de 1,2 mm porem funcionou perfeitamente.

Utilizei cabos usados Tirei a capa do fio e medi 244mm para cada dois quadros.

Mea o ponto mdio do fio, e faa uma curvatura de 90 graus. A curvatura deve ser completamente perfeita.

90 graus Mea os pontos mdios de cada metade, e faa duas curvaturas de 90 graus no fio, de modo que olhe como aquele mostrado na foto abaixo.

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Outras duas curvaturas Mea os pontos mdios de cada seo, e faa mais curvaturas de 90 graus, tendo por resultado o que est mostrado abaixo.

Dobre-o mais... Faa o mesmo ao outro lado, tendo por resultado a forma do bi-quadrado.

Pronto o bi-quadrado Lime acima de todas suas curvaturas, e assegure cada lado do elemento to reto quanto possvel, e exatos 30.5mm como possveis. Anote que voc pode necessitar aparar uma quantidade pequena fora de cada extremidade do fio para conseguir isto.

Vamos unir agora a primeira e a segunda etapaO elemento deve agora ser unido ao refletor. Anote que somente os ltimos dois pontos do fio de cobre vo ser unidos s tubulaes de cobre - os centros do fio de cobre no deve tocar na tubulao de cobre (daqui o entalhe que foi cortado na extremidade da tubulao de cobre. O fio de cobre deve ser aproximadamente 15mm afastado do refletor).

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O elemento soldou na tubulao de cobre Descasque aprox 30mm da bainha exterior da extremidade do co-axial.

Desencape a bainha exterior.

Dobre a trana para trs sobre a bainha exterior, e apare o condutor do centro, de modo que aproximadamente 4mm se esteja projetando.

Dobre a trana para trs, apare o condutor do centro.

Introduza a trana na tubulao de cobre, de modo que a extremidade do condutor do centro alinhe acima com a extremidade extrema da tubulao de cobre, e solde-lhe o centro do elemento, assegurando que o centro do elemento no entre em contato com a tubulao de cobre. Consulte a algumas das fotos adicionais abaixo para detalhes.

Solde o condutor do centro ao elemento.

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Uma outra vista. Eu usei um frisador co-axial frisar a extremidade da tubulao de cobre no co-axial. Isto assegura de que o co-axial no se mova dentro da tubulao de cobre.

Esta pronta!

Termine agora a outra extremidade do co-axial com um conector N. Se desejado voc pode adicionar espaadores em cada extremidade do elemento, para assegurar o movimento do elemento com relao ao refletor.

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Variaes que um nmero de estudos sugeriram que o afastamento entre o elemento e o refletor traseiro deve ser um wavelength de 1/4 (IE, 30.5mm) em vez de 15mm. Entretanto, os resultados de teste (tais como estes) indicam que o SWR do bi-quadrado est minimizado quando o afastamento sobre 15-17mm. Que aumenta o afastamento aos aumentos de 30.5mm o SWR significativamente, assim reduzindo a eficincia do biquadrado. UsoAo usar um bi-quadrado e estabelecer uma ligao a um outro dispositivo wireless, voc deve se assegurar polarizao do bi-quadrado a mesma como a antena que voc est conectando. Similaridade, estabelecendo uma ligao com dois Bi-quadrado, assegure-se que ambos esto orientados na mesma polarizao. O no combinamento da polarizao resultar na perda significativa do sinal.

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Vertical

Horizontal

Mudar a polarizao apenas uma matria de girar a antena inteira do biquadrado por 90 graus. A antena do bi-quadrado no particularmente direcional, mas tem um feixe razoavelmente largo. O feixe 3dB para um biquadrado (sem bordas laterais) aproximadamente 40-50 graus, assim fazendo o ideal para todas as aplicaes onde voc quer a cobertura razoavelmente larga.

APELIDO MERCADO LIVRE INFOTECRV Escrito por Daniel C Castro

ANTENA GUIA DE ONDAEssa tambm uma antena bem fcil de ser fabricada, pode ser feita com uma lata de batatas, lata de caf etc. ache uma lata com as especificaes indicadas e faa a antena ou se achar melhor faa que nem eu mande fazer uma quantidade boa no torno, fica algo mais industrial e funciona muito bem, voc ainda pode fazer uma bocal mais largo para que aumente o ganho da antena isso vai de sua imaginao melhorar o projeto.

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Corte 3cm de fio de cobre 2mm

Solde no conector Faa com que com a ponta do conector mais o elemento tenha exatos 3,2cm. Faa um furo na lata 6,2cm de distancia do fundo. Insira e arrebite ou emparafuse o conector neste orifcio. A antena j esta pronta! 50

Ela ficar mais ou menos assim:

O comprimento da lata pode ser entre 20 e 30cm.

Testes no programa:

no comeo esta funcionando com a antena da placa, no fim com a nova antena.

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Espero que a apostila tenha sido de boa utilidade, pois estas antenas forma feitas e testadas cada uma antes de serem publicadas, inclusive as fotos aqui expostas foram tiradas durante a fabricao das antenas e os testes feitos com as mesmas.

Qualquer duvida entre em contato: Daniel Campos de Castro Fone: 64 - 9641-6464 E-mail: [email protected] MSN: [email protected] Ate a prxima!

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