Mundo Libre: Antena Yagi de 12 Elementos

Saludos Mundo Libre.

Amplifica la senal de tu internet con una antena Yagi mejor alcance mejor anonimato en la red.

Consideraciones generales

La antena Yagi que proponemos utiliza como elemento irradiante (Drv),
el llamado "DIPOLO PLEGADO O FOLDED DIPOLE ", cuya impedancia
nominal es de 300 Ohms. Este dipolo, al estar instalado con elementos
parasitos en su entorno, vera su impedancia reducida a 200 Ohms,
aproximadamente, es decir que nuestra antena Yagi tendra una
impedancia 4 veces mayor a la impedancia del cable coaxial (50 Ohms),
que normalmente utilizamos para alimentar nuestras antenas. Si bien al
conectarla a aste cable la antena funcionara, parte de la malla del cable
coaxial pasara a formar parte de la rama del elemento irradiante al que
esta conectada, produciendo una variación en la longitud de la antena y
haciendo que la frecuencia de resonancia sea distinta a la deseada, como
consecuencia que estamos conectando un elemento balanceado (antena
dipolo) a otro desbalanceado (cable coaxial).

El problema planteado se resuelve utilizando un dispositivo llamado Balon
cuyo nombre proviene del tarmino inglas "BALanced-UNbalanced". Su
función sera corregir el desbalance entre la antena y el cable coaxial,
evitando que nuestra antena resuene en una frecuencia distinta a la
deseada, por el motivo señalado.
Ademas, el Balon, se aprovechara para que se comporte como adaptador
de impedancias ya que tenemos que conectar un cable de 50 a una
antena de 200 Ohms. De esto se desprende que deberemos utilizar un
Balon que permita realizar una adaptación de impedancias, con relación
de 4 a 1 (4:1).

Al utilizar un Balon, conseguiremos que nuestra antena resuene en la
frecuencia que nos interesa y esta convenientemente adaptada a la
impedancia del cable de alimentación que utilizaremos, minimizandose de
esta forma los efectos negativos en el rendimiento de nuestro sistema de
antena que, en algunas ocasiones, pueden ser muy significativos.

Existen muchas formas y materiales para construirlo, pero por su
simplicidad y economia hemos elegido el que se confecciona con cable
coaxial. No esta demas insistir que las conexiones deberan ser lo mas
cortas posibles y que las soldaduras deberan ser hechas con mucho
cuidado. Las longitudes de la antena Yagi y del Balon son criticas y para
su confección es imprescindible el uso de un Pie de Metro. Recuerde la
PAZ-CIENCIA es vital a la hora de obtener buenos resultados.

El plano que se muestra a continuación esta diseñado elactricamente para
la frecuencia de 2.437 GHz, correspondiente al canal 6, y sus dimensiones estan en milimetros.

Materiales

01 Metro de cable de 2,5 milimetros de sección. *
01 Palito de Rauli 6 x 6 milimetros, para maquetas.
01 Caja chica de poxipol.(Pegamento epóxico).
50 Cms. de cable coaxial RG174.

* Nota: El cable 2,5 mm de sección para instalaciones elactricas domiciliarias tiene aproximadamente a 1,6 mm de diametro

La construcción.

Corte un palito de Rauli de 6 x 6 milimetros para maquetas, de 450
milimetros de longitud para el BOOM (soporte de los elementos ) de la
antena Yagi. Con el Pie de Metro comience por marcar desde uno de los
extremos un punto a 145 milimetros, desde donde comenzara la
construcción de la antena. Especificamente ese sera el lugar donde se
ubicara el Reflector (R). Siga marcando los puntos segon la indicación del
plano de la imagen de arriba. Sea prolijo al hacer las marcas puesto que
esta acción es unos de los factores determinantes a la hora de los
resultados del trabajo.

Luego, con un taladro de pedestal, comience a hacer las perforaciones
con una broca de 1,5 milimetros, segon las marcas trazadas en el palito.
Tenga Paz-Ciencia y realice aste trabajo con mucho cuidado para no
desastillar la madera.

Acto seguido, corte 150 milimetros de alambre de cobre de 2,5
milimetros y con el Pie de Metro, haga una marca desde uno de los
extremos a 45 milimetros. En ese punto y con la ayuda de una broca de 8
milimetros, haga un dobles del alambre de 180º. Acomode el radio del
alambre con cuidado para lograr los 10 milimetros de separación que
indica el plano del Dipolo.

Enseguida pase por la perforación que corresponde al Drive (Drv), el lado
recto, dandole el largo de los 60 milimetros. Haga el segundo dobles
para terminar el Dipolo, como se aprecia en las siguientes imagenes

Una vez hecho esto, inserte un trozo de alambre de timbre que sera el
punto de tierra del centro del Dipolo. Enrosque el alambre de timbresegon lo muestran las imagenes.

En nuestra antena, y como mostraremos aqui, hicimos con un soporte
con un trocito de fibra de vidrio para circuito impreso, tal como se
muestra en las imagenes, y que sirve para afirmar el dipolo y para
posteriormente, afianzar el Balon.

En las imagenes de arriba se puede apreciar en detalle como queda
mecanicamente afianzado el Dipolo. Una vez mas reiteramos que sea
meticuloso al realizar este trabajo, puesto que asta es una de las partes
mas importantes y delicadas de la antena.

A continuación, corte cada uno de los elementos a la medida que indica el
plano. Sea ordenado y cuidadoso con las mediciones y posteriormente,
con la ubicación de los elementos directores. Comience a instalar estos
elementos; ponga en cada uno de estos un trozo del forro plastico del
alambre cuidando que al momento de instalar cada elemento, esta al
centro del Boom, es decir que la distancia de los extremos al centro sea
equidistante. Comience por el Reflector (R) y asi sucesivamente con el
resto de los elementos. Una vez que este seguro que las distancia entre
los extremos esta justo al centro de cada elemento comience a pegarlos
con Poxipol. (SEA PACIENTE). Una vez concluido esto, deje fraguar el
Poxipol y aplique, con un secador de pelo, aire caliente y despuas limpie
los residuos de pegamento que quedan en la antena.

Una vez terminado el montaje de los elementos debe alinearlos mirando
desde el frente de la antena. Posiblemente quedara mas de alguno de los
directores desalineado, pues bien, rectifique esto, con cuidado y sin hacer
mucha fuerza mecanica sobre el BOOM, recuerde que aste es de madera.

Diseño y calculo del Balon.

Tal como se ha mencionado, para los efectos de producir una buena
adaptación de impedancia entre el cable coaxial de alimentación y la
antena, utilizaremos un Balon construido con cable coaxial y se calcula
segon la formula que muestra la imagen de mas abajo. Como se
observa, uno de los factores de la fórmula, es lo que se denomina í***Â¢íƒÆ’í‚Â¢íƒÂ¢í¢â€šÂ¬í…Â¡íƒâ€ší‚Â¬íƒÆ’í¢â‚¬Â¦íƒÂ ¢í¢â€šÂ¬í…â€œfactor
de velocidadí***Â¢íƒÆ’í‚Â¢íƒÂ¢í¢â€šÂ¬í…Â¡íƒâ€ší‚Â¬. Este parametro es muy importante y debera corresponder
exactamente al indicado por el fabricante del cable coaxial que utilicemos
para construir nuestro Balon.

Por ejemplo, si utilizamos el cable coaxial RG-174 para su construcción,
el factor de velocidad de ese cable es de 0,66. Aplicando la fórmula
anterior para el canal NíƒÆ’í†â€™íƒÂ¢í¢â€šÂ¬í…Â¡º 6 cuya frecuencia es 2.437 Mhz., el largo del
Balon seria: (15000 x 0,66) / 2446 = 4,06 cm. Para efectos practicos
nuestro Balon medira 4 cm. Las 6 centasimas de cm. pueden
despreciarse. El largo debe medirse desde un extremo de la malla hasta
el otro extremo.

Podra utilizarse cualquier tipo de coaxial, siempre y cuando su
impedancia caracteristica sea de 50 Ohms. Ademas, por razones
mecanicas se recomienda utilizar aquellos que sean flexibles por cuanto
deberemos doblarlo para realizar una figura similar a la letra U y por
ningon motivo debera deformarse al hacer el doblez. Las conexiones con
la antena dipolo deberan ser los mas cortas posibles y la soldadura
debera quedar fluida, brillante y libre de protuberancias. El diseño del
Balon se ha basado en la publicación del Radioaficionado Belga.
Guy Roels ON6MU.

El acoplamiento del Balon y el conector de entrada.

Luis ha experimentado con antenas Yagi de 4 elementos con el Balon
construido con Cable Coaxial RG-58/U con buenos resultados. Asi
tambian, esta construyendo una antena Yagi de 11 elementos con el
BOOM y los elementos de aluminio, cuyos detalles de construcción se
publicaran próximamente.

Durante las pruebas realizadas en el sector rural de El Transito en
Melipilla, las antenas Yagi de 12 y 4 elementos que construimos nos
dejaron muy conformes, puesto que los resultados obtenidos cubrieron
con creces nuestras expectativas logrando una ganancia de 11 dB y 6 dB,
respectivamente, con respecto a una antena dipolo de íƒÆ’í†â€™íƒÂ¢í¢â€šÂ¬í…Â¡½ Onda.

La antena Yagi es una muy eficiente y de alta direccionalidad. Este
articulo esta dirigido a los experimentadores y aficionados a las
comunicaciones Wireless en 2,4 GHz.

La polaridad

Vertical Horizontal

Seria interesante hacerle algon cobertor mecanico, ya sea en plastico u
otro material, para proteger la antena y asi, instalarla a la intemperie.
Esperamos ver la creatividad en acción por parte de ustedes. Una
alternativa seria algo similar a esto: