Antena Wireless 24 dBi

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O desafio do ganho real em antenas de Radiofrequência

Quando o assunto é antena, o receio é comum.

Quem se aventura a construir seus próprios irradiadores sabe que o segredo não está apenas nos materiais, mas na precisão milimétrica e no conhecimento básico de RF.

Atualmente, com a expansão das redes sem fio, a busca por antenas para enlaces de longa distância cresceu, mas muitos projetos disponíveis não seguem critérios técnicos, prometendo ganhos em dBi que não correspondem à realidade.

Como meu objetivo aqui no Ibytes não é vender equipamentos, mas compartilhar conhecimento, posso afirmar: este projeto alcança vinte e quatro dBi de ganho, desde que as medidas sejam seguidas à risca e os materiais sejam de qualidade.

Na verdade, trata-se de uma evolução da nossa antena de 21 dBi já publicada, otimizada para máxima eficiência.

Inovação com Placa de Circuito Impresso (PCI)

Neste projeto, substituímos o corte manual de alumínio por algo mais sofisticado e preciso: placas de circuito impresso virgens.

O uso do fenolite como base garante que os elementos não entortem e que as medidas fiquem “travadas”, o que é crucial em altas frequências.

Na prática, a precisão do layout impresso é o que permite saltar dos vinte e um para os vinte e quatro dBi.

Materiais Necessários (Algoritmo Ibytes)

• Placa de Circuito Impresso (Fenolite): Duas unidades de dezesseis vírgula cinco centímetros por seis vírgula cinco centímetros (16,5 cm x 6,5 cm).
• Elemento Central (Espinha): Trinta e três centímetros de comprimento total gravados na parte metalizada da placa.
• Elementos Diretores e Refletores: Devem ter exatamente dez milímetros (1 cm) de largura pelo comprimento especificado no gabarito.
• Cabo Coaxial: Recomenda-se o uso do RGC 213. Embora seja mais rígido, ele apresenta menor perda (atenuação) em altas frequências do que cabos comuns de setenta e cinco Ohms.
• Refletor Parabólico: Para atingir o ganho total, utilizaremos a parábola de uma antena de TV por assinatura (como as da SKY ou Claro). Usaremos apenas o refletor metálico para concentrar as ondas.

Gabarito e Montagem Técnica

A montagem consiste em duas placas de CI: uma com o lado metalizado para cima e outra para baixo, mantendo uma separação máxima de quatro milímetros entre os elementos.

A parte metalizada é a antena propriamente dita.

Para desenhar o layout na placa, você pode usar técnicas de serigrafia ou o método clássico do esmalte de unhas (o famoso esmalte da dona Maria).

Ele é resistente ao corrosivo e muito econômico.

Se preferir algo mais profissional, pode utilizar o método de transferência térmica que já ensinei aqui no site.

A física do enlace: Potência vs. Sensibilidade

Uma dúvida comum é: “Qual a distância máxima desta antena?”.

Em RF, nada é absoluto, mas em terreno plano e com equipamentos de potência equivalente (transmissão e recepção), um enlace de quarenta e cinco quilômetros é teoricamente possível.

No entanto, o erro de muitos é usar uma antena de alto ganho em um lado e um equipamento fraco no outro.

Na prática, se o Access Point (AP) tem duzentos e cinquenta dBm de referência e o cliente apenas dezenove dBm, o sinal chega no cliente, mas o sinal de retorno não tem força para voltar.

Por isso, para grandes distâncias, as duas estações devem ser tecnicamente similares para manter o tráfego de dados constante.

Dicas de Corrosão e Acabamento

Para uma corrosão perfeita no percloreto de ferro, a placa deve estar bem limpa e lixada (lixa cem ou cento e vinte).

Se a solução estiver velha, uma leve aquecida ajuda no processo.

Como as trilhas desta antena são largas, o risco de curto-circuito é mínimo.

Assista ao vídeo para entender os detalhes da montagem e como posicionar o refletor para maximizar o ganho:

Perguntas Frequentes (FAQ)

Posso usar placa de fibra de vidro em vez de fenolite?

Sim, a fibra de vidro é inclusive superior para RF, apresentando menor perda dielétrica, embora seja um pouco mais cara e difícil de cortar.

Por que usar o cabo RGC 213?

Diferente dos cabos comuns, o RGC 213 possui blindagem e impedância adequadas para minimizar a perda de sinal entre o rádio e a antena em frequências de dois vírgula quatro Gigahertz.

A antena funciona para sinal de celular?

Este projeto foi calculado especificamente para redes Wireless.

Para celular, as medidas dos elementos precisariam ser recalculadas de acordo com a frequência da operadora (como setecentos ou oitocentos Megahertz).

Leituras Recomendadas

• Leitura recomendada: Medidas de antena direcional: Versão 21 dBi
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