• Alicate • Lima • Ferro de solda • Solda
• Furadeira com um conjunto de brocas para metal (incluindo uma broca de 1,5 cm de diâmetro)
• Um pedaço de cano ou uma broca de furadeira com 1 cm de diâmetro • Torninho ou outro tipo de suporte
• Martelo
• Chave inglesa ou grifo
Construção
1. Estique e endireite o fio usando o torninho.
Figura 4.14: Endireite o fio, tornando-o o mais reto que conseguir.
2. Com um marcador, desenhe uma linha a 2,5 cm de uma das pontas do fio. Nesta linha, dobre o fio em um ângulo de 90 graus, com a ajuda do torninho e do martelo.
Figura 4.15: Com cuidado, martele o fio para fazer um ângulo reto.
3. Trace uma outra linha na distância de 3,6 cm da dobra. Usando o torninho e o martelo, dobre novamente o fio nesta segunda linha, a 90 graus, na direção oposta à primeira dobra, no mesmo plano. O fio deve ficar parecido com um 'Z'.
Figura 4.16: Dobre o fio na forma de um 'Z'.
4. Agora, iremos curvar a perna central do 'Z' no fio para fazer uma espira com o diâmetro de 1 cm. Para isto, usaremos como guia a broca ou o cano, curvando o fio ao seu redor, com a ajuda do torninho e do alicate.
Figura 4.17: Curve o fio ao redor da broca para fazer uma espira.
A espira deve parecer-se com a figura abaixo:
Figura 4.18: A espira completa.
5. Você deve fazer uma segunda espira na distância de 7,8 cm da primeira. Ambas as espiras devem ser curvadas na mesma direção e devem estar do mesmo lado do fio. Faça a terceira e a quarta espira seguindo o mesmo procedimento, mantendo a distância de 7,8 cm entre elas. Corte o último elemento de fase a uma distância de 8,0 cm da quarta espira.
Figure 4.19: Tente manter sua montagem tão reta quanto possível.
Se as espiras foram feitas de forma correta, deve ser possível inserir um cano entre elas, como mostrado abaixo:
Figura 4.20: Inserir um cano entre as espiras pode ajudar a endireitar o fio.
6. Com o marcador e uma régua, desenhe as diagonais na placa metálica, de forma a encontrar seu centro. Com uma broca de diâmetro pequeno, faça um furo guia no centro da placa. Aumente o diâmetro do furo com brocas de diâmetro crescente.
Figura 4.21: Furando a placa metálica.
O furo deve servir para o encaixe perfeito do conector N. Use uma lima se necessário.
Figura 4.22: O furo deve servir para o encaixe perfeito do conector N.
7. Para que a antena tenha uma impedância de 50 Ohms, é importante que a superfície visível do isolante interno do conector (a área branca ao redor do pino central) esteja no mesmo nível da superfície da placa. Por isto, corte 0,5 cm do cano de cobre com o diâmetro externo de 2 cm, e coloque-o entre o conector e a placa.
Figura 4.23: A adição de um espaçador feito a partir do cano de c obre ajuda a casar a impedância da antena em 50 Ohms.
8. Rosqueie a porca ao conector, fixando-o firmemente à placa com a ajuda da chave inglesa ou outra ferramenta apropriada.
Figura 4.24: Firme bem o conector N à placa.
9. Lime o lado do fio que tem 2,5 cm de distância da primeira espira. Use o torninho como auxiliar e estanhe cerca de 0,5 cm da área suavizada.
Figura 4.25: Adicione um pouco de solda ao final do fio, estanhando-o antes de soldá-lo.
10. Com o ferro de solda, estanhe o pino central do conector. Mantendo o fio na posição vertical, com o auxílio do alicate, solde seu lado estanhado no furo do pino central. A primeira espira deve ficar a 3,0 cm da placa.
Figura 4.26: A primeira espira deve começar a 3,0 cm da superfície da placa.
11. Agora vamos esticar as espiras, aumentando o comprimento vertical do fio. Usando o torninho e o alicate, você deve puxar o cabo de
forma que o comprimento total da espira seja de 2,0 cm.
Figura 4.27: Esticando as espiras. Seja cuidadoso e tente não arranhar a superfície do fio com o alicate.
12. Repita o mesmo procedimento para as outras três espiras, esticando- as para o comprimento de 2,0 cm.
13. No final, a antena deve medir 42,5 cm da placa ao topo.
Figura 4.29: A antena finalizada deve ter 42,5 cm da placa ao final do fio.
14. Se você tiver um analisador de espectro com um gerador de sinal e um acoplador direcional, você poderá verificar a curva da potência refletida da antena. A figura abaixo mostra o visor do analisador de espectro.
Caso você for usá-la como uma antena externa, precisará protegê-la do tempo. O método mais simples de fazer isto é colocar todo o conjunto em um pedaço de cano grosso de PVC, encapando suas aberturas. Corte um furo no fundo para a linha de transmissão e sele o conjunto com silicone ou cola de PVC.
Cantenna
A antena de guia de onda, algumas vezes chamada Cantenna (do inglês “can”, lata), usa uma lata metálica como guia de onda e um pequeno fio soldado em um conector N como sonda (probe) para a transição entre o cabo coaxial e a guia de onda. Ela pode ser construída apenas com o investimento no conector e reciclando uma lata de comida, suco, ou qualquer outra. É uma antena direcional, útil para links ponto-a-ponto de curta ou média distância. Pode também ser usada como alimentação para um prato ou grade parabólica.
Nem todas as latas são boas para a construção da antena em função da dimensão de seus limites.
Figura 4.31: Os limites dimensionais para uma cantenna.
1. Os valores aceitáveis do diâmetro D para o alimentador estão entre 0,60 e 0,75 do comprimento de onda no ar da freqüência desejada. Com 2,44 GHz o comprimento de onda λ é 12,2 cm. Então, o diâmetro da lata deve estar entre 7,3 e 9,2 cm.
2. O comprimento L da lata deve ter, preferencialmente, um mínimo de 0,75 λG, onde λG é a guia do comprimento de onda, que e dada por:
λ λ
G = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
Para D = 7,3 cm, precisamos de uma lata com ao menos 56,4 cm, enquanto para D = 9,2 cm, ela terá que ter ao menos 14,8 cm. Na prática, quanto menor o diâmetro, mais longa deve ser a lata. Em nosso exemplo, usaremos latas de óleo com um diâmetro de 8,3 cm e altura de cerca de 21 cm.
3. A sonda (probe) para a transição entre o cabo coaxial e a guia de onda deve ser posicionada à distância S do fundo da lata, dada por:
S = 0.25 λG
Seu comprimento deve ser 0,25 λ, correspondendo, para uma freqüência de 2,44 GHz, a 3,05 cm.
O ganho desta antena será da ordem de 10 a 14 dBi, com a largura do feixe de cerca de 60 graus.
Figura 4.32: A cantenna finalizada.