3º Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas
Creación de una antena wifi
Autores: Noel Outeriro González
Fecha: 3 de mayo de 2011
Objetivos:
El trabajo opcional elegido en este caso consiste en fabricar una antena wifi.
Lo que se pretende con esta antena wifi casera, es llegar a capturar redes inalámbricas como si de una antena comprada consistiera.
Teoría básica
La antena a construir en este caso consiste en una antena tri-quad enfocando como repetidor un plato parabolico con 85cm de diametro.
Configuración de la antena:
Material empleado para la construción:
- Plato parabolico de 85cm de diámetro.
- Cable coaxial con 4 metros de longitud.
- Alambre de cobre con un diametro de 2´5 milimetros y una longitud de 85cm.
- Conector N macho y conector N hembra.
- Antena wifi USB.
- Chapa de alumino con dimensiones 9 x 36 cm.
Desarrollo
Primer paso
En mi caso voy a trabajar con una antena parabolica (vía digital), lo primero que hay que hacer es desmontar el iluminador que viene de fabrica y crear el nuestro propio, ya que el de fábrica viene pensado para recibir ondas de televisión y no ondas wifi.
Para crear el iluminador necesitamos el alambre de cobre, el conector N hembra (no importaría usar el conector N macho) y la placa de aluminio.
Conector N hembra de soldar
La antena tri-quad está formada por 6 elementos de cobre o quad con la peculiaridad que la longitud del lado de cada quad debe de ser de 35mm en su interior, ya que en el exterior será un poco más, debido al grosor del alambre.
Se realiza de una pieza pero sin llegar a tocarse en ningún momento, como vemos en la imagen, quedando en la parte central de la antena los extemos, es decir, dos patillas. Estas patillas serán las que se conecten al polo negativo y positivo del conector N. Esto formará el iluminador.
Iluminador
En la placa metálica se hace un hueco del diámetro justo que tiene el conector N, ya que será la forma de unir la antena tri-quad al reflector (la propia placa). La masa del conector N debe de estar en contacto con el reflector. La distancia a la que debe de estar el iluminador y el reflector es de 15mm, de esta manera garantizaremos una mejor recepción de la señal wifi.
ConectorN
Aprovecharemos el brazo metálico de la antena parabólica para que el iluminador esté en el ángulo adecuado para producir el perfecto rebote de la señal.
Antena
Segundo paso
En este paso habria dos opciones sencillas y otra más complicada que es la que voy a realizar en este caso
-
Ulilizar una antena wifi (usb o PCI) que disponga de una antena omnidireccional, direccional, etc. La cual se quitaría y se sustituiría
por la que fabricamos.
Antena de red USB
-
Emplear para la conexión una tarjeta de red con salida coaxial.
Tarjeta de red coaxial
-
Modificar una antena wifi usb de las convencionales.
Antena wifi USB
Modificación correspondiente:
En la transformación de la antena convencional usada, en este caso con chip ZysDas ZD1211, lo primero que hay que hacer es anular la antena interna del propio periferico usb. Para esto basta con anular la parte del circuito que comunica con ella y eliminando también la resistencia colocada justo antes de dicha antena.
En mi caso al no tener el estañador correcto para trabajar con estos circuitos tan pequeños no pude eliminar la resistencia y aún quitando la antena interna todavía percibe una mínima señal como vemos en la imagen. Pero comprobamos mas adelante que es muy pequeña ya que una de las redes que aparece tiene el router wifi a escasos metros.
Señal redes wifi "sin antena"
Por último hay que conectar el cable coaxial a la placa del circuito, poniendo de manera correcta la masa y el vivo (parte central) del cable. De este paso no dispongo de una imagen donde mostrar como conectarlo por la dificultad que supone, esta dificultad viene fuertemente unida al tamaño reducido del cicuito y del punto justo donde estañar el vivo, ya que con un ligero movimiento rompe la soldadura, para evitar la rotura de la parte interna del circuito, me ví obligado a fijar con cinta aislante según terminé de soldar el cable.
Tercer paso
Este paso consiste en la unión de la antena wifi fabricada y el periferico usb modificado.
Como en el segundo paso aquí también hay varias opciones, en este caso me decidí trabajar con la opción que me daba una comodidad aceptable y un precio mas recomendable.
- Una conexión directa soldando el cable coaxial tanto en la antena como en el periférico.
- Ultilizando un conector N macho en un extremo del cable y en el otro un conector SMA invertido macho.
- Soldar uno de los dos extremos y el otro emplear un conector.
La opción que escogí fue la tercera, soldar el extremo que corresponde con el periférico y unir con un conector N macho de crimpar a la antena ya que anteriormente había puesto un conector N hembra (de soldar) en las patillas del iluminador.
Conector N macho de crimpar
El método de crimpar no es más que en vez de ir soldado, se introduce el cable en el conector y luego es presionado con una herramienta especial, tanto en la parte interna donde va introducido el vivo del cable como en la externa donde hace contacto la malla. La herramienta la podemos ver en esta imagen.
Herramienta de crimpar
Cómo dige antes, utilicé esta manera de unión por que la comodidad es aceptable, ya que se puede separar la parte correspondiente al cable y el periférico de la parte comprendida por la antena. La otra parte a tener en cuenta es el coste de los conectores, mientras que un conector N de soldar ronda 1´5 euros y el de crimpar 3 euros, el conector SMA invertido se encuentra en una tienda física de electrónica por unos 8 euros.
Esto supondría que para unir uno de los extremos del cable tendrías que emplear 16 euros ya que se necesita un SMA hembra para colocar en el periférico y uno macho para colocar en el cable coaxial.
Conectores SMA hembre y macho
En cambio, si en el segundo paso de la fabricación hubiermos escogido utilizar la primera opción, tendríamos que poner un conector SMA invertido macho al extremo obligatoriamente, ya que es el que se emplea en las tarjetas wifi que disponen de antena adicional.
Y si por lo contario nos decantaramos por la segunda opción habría que poner un conector BNC (Conector Naval Británico).
Conectore BNC
Cuarto paso
Comprobación del funcionamiento de la antena wifi. Para esto hice una medición de las señales wifi que captaba con la antena wifi usb, anulando la propia antena interna. Como se puede ver en la imagen no esta anulada al 100% ya que como comenté anteriormente todavía capta una mínima señal.
Después hice la medición con la antena instalada y comprobé los resultados, que salta a la vista que el número de señeles wifi aumentan notablemente al igual que su intensidad.
Señal redes wifi con la antena instalada
Un dato importante a tener en cuenta a la hora de colocar la antena parabólica es que la orientación no es la habitual, ya que están pensadas para recibir señales de satélites, en el caso de la utilizada para esta antena (vía digital) tiene el foco de rebote en el centro del plato con lo que basta situarla a 90 grados para estar en la posición correcta.
Enlaces
Todos los enlaces que propongo a continuación son, los que de manera implícita, inspiraron la creación de esta antena wifi.
- Antena bi-quad http://www.engadget.com/2005/11/15/how-to-build-a-wifi-biquad-dish-antenna/
- Antenas caseras http://www.seguridadwireless.net/hwagm/antenas-caseras.html
- Antena tri-quad http://bricotallerdecarlos.blogspot.com/2009/10/triple-antena-biquad-1-antena-wifi.html
- Circuito antena wifi usb. http://www.zero13wireless.net/wireless/Mods_Wireless/CT-WN4320Z-USB/CT-WN4320Z-USB-Parte_delantera.jpg
- Modificacion de una antena wifi. http://hwagm.elhacker.net/asus/galeria-logica+wende.htm
Podría poner más ya que fueron muchos más los que consulté para hacer el trabajo, pero sería un poco redundante la información.
Conclusiones
Como conclusión puedo decir que si lo que se pretende es captar redes inalámbricas a gran escala, lo más conveniente es comprar una antena comercializada para redes wifi, ya que aunque su coste sea algo mayor de lo que te puede suponer fabricar una, es más fiable.
Por otra parte está el tiempo invertido en la fabricación y la complejidad que tiene modificar el circuito, en este caso de la antena wifi usb.
Pero si lo que te gusta es la electrónica y realizar las cosas por tus propios medios, como es mi caso, es una buena manera de conseguir amplificar la señal de tu ordenador y de pasar un buen rato.
Este trabajo utiliza una Licencia Creative Commons.