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antena omnidireccional qfh cuadrifilar

Antena Omnidireccional Cuadrifilar (QFH)
#1
Traigo el siguiente post desde Fabricacion Antena Helicoidal de 20 dBi's

Cita:De [Imagen: paz.jpg] EA1EF : Algunas consideraciones sobre la polarizacion y las antenas

Hola a todos

Con este mensaje me estreno en el foro. No debo de tener privilegios para abrir nuevo tema asi que suelto esto aqui.

Con vuestro permiso voy a soltar un rollo para quien se aburra o le interese mucho el tema. Hablo totalmente de memoria por lo que esto no es informacion formal, solo una explicacion coloquial.

Polarización circular (P.C.): este tipo de polarización parece ser que tiene gran axito a partir de la existencia de los satalites. La mayoria los satalites no estacionarios (de órbita baja) necesitan intrinsecamente antenas de polarización circular. La causa es que para asegurar una exposición de las placas solares es necesario que el satalite gire continuamente sobre un eje perpendicular a la superficie terrestre. La P.C. es el onico sistema de antenas no afectado por este giro. Como ya sabais cuanto mas alta es la frecuencia mas atenuación existe por desfases de la polarización (en la luz visible es posible anular totalmente la señal polarizada, tal y como se hace con gafas de sol y polarizadores de foto). Si no existiera la P.C. La regla de los 3db no es exacta con la P.C., la atenuación entre la P.C. y cualquier otra polarización, excepto la circular inversa, es menor que entre dos polarizaciones perpendiculares (por ejemplo horizontal-vertical). Creo que es la mitad, 1,5 db)


Quiza la señal polarizada circularmente mas omnipresente es la del sistema GPS. Una propiedad decisiva para el sistema GPS es que la señal polarizada circular cuando rebota cambia su sentido si el nº de rebotes es impar (igual que una imagen en un espejo). Como generalmente solo el primer rebote es otil debido a la atenuación del reflector en la P.C., en tarminos practicos, las señales rebotadas son filtradas de forma fisica, evitandose asi los indesebles efectos de la multi-trayectoria (que producen ecos y señales redundantes que generan errores en la transmision de datos a alta velocidad)

Teóricamente una antena polarizada circular deberia de ser mejor para señales lineales rebotadas, porque no hay pardidas añadidas de los cambios impredecibles de polaridad lineal, la atenuacion de 1,5db es constante y nunca llegara a 3db.

Una de las antenas mas avanzadas para esta polarización es la antena Omnidireccional QFH o Cuadrifilar. En la red teneis calculadora java para esta antena. He hecho varias cuadrifilares QFH para GPS y para los NOAA y nunca me han fallado. Las antenas QFH son "omnidireccionales" con la supercaracteristica de que se acercan a la perfección de la omnidireccionalidad real en la superficie terrestre (forma semiesfarica). Sin embargo las QFH son tan flexibles que es posible modular la direccionalidad vertical modificando la relacion anchura-altura. No pueden conseguirse altas ganancias con estas antenas.

Cuando hablamos de omnidireccionalidad en las antenas verticales solo es cierto en el sentido horizontal, de forma que cuanta mas ganancia tenga una antena vertical mas estrecho es el angulo de radiacion hacia el horizonte. Esto es muy importante porque a cortas distancias una antena de mucha ganancia puede recibir peor la señal si asta proviene "de muy arriba o de muy abajo". De hecho las antenas verticales tienen su minimo cuando son vistas desde arriba porque no hay superficie fisica de radiación en el eje fisico de la antena.



- en las antenas helicoidales toda la clave esta en el sistema de adaptación del elemento excitado (rabillo), lo ideal seria poder medir el acoplamiento para un ajuste exacto (en la pagina de John Coppens hay un esquema de medidor de estacionarias valido para wifi). Algunos esquemas que he visto son de un diseño muy dudoso y no tienen nada que ver con antenas de funcionamiento contrastado, por ejemplo lo del acoplamiento en "triangulo" no me cuadra para nada con lo que yo conozco en el mundo de la radioaficion.

- esta por experimentar el uso de la antena QFH en wifi, esta antena mejoraria mucho los resultados en espacios tridimensionales, como un edificio, y cuando hay problemas con la polaridad (no todo el mundo coloca sus cuernos verticales en los ruters/ap/tarjetas).

- habria que experimentar con la P.C. para casos de señal rebotada, en la practica he observado que la señal indicada en el Netstumbler cuando es rebotada como maximo llega a 20db pero generalmente se queda entre 12 y 15db lo que se sitoa en los limites para una conexion, asto con una antena yagui.

-Teóricamente la antena rombica deberia de ser muy buena en wifi porque aunque no es muy directiva es menos afectada por los cambios de polaridad.

vaya tomatada! ja ja, otro rato mas...

Eduardo
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#2
De http://www.jcoppens.com/ant/qfh/index.php :

Diseño y construcción de una antena cuadrifilar helicoidal

[Imagen: noaa17qfh.jpeg]

La antena cuadrifilar helicoidal - a pesar de su nombre - es una antena sencilla para construir (aunque realmente parece imponente), con resultados excelentes. En contraste con la turnstile (dos dipolos cruzados con plano de tierra) tiene una circularidad casi perfecta en todo su area de recepción. Recibi unos cuantos reportajes de gente que construyó versiones con los datos de estas paginas, con excelente resultados. En su versión original tiene una relación diametro/altura de 0.44, pero haciandola algo mas alto y angosto, se logra una mejor directividad para satalites cercanos al horizonte. En la literatura aparecen versiones de diferentes formas - hasta en un extremo, donde la antena es muy alta y angosta.
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#3
Adaptación y conexión al cable

[Imagen: 002.jpeg] La antena QFH consiste de dos anillos. Para obtener polarización circular, es preciso que las corrientes en ambos estan desfazados por 90 grados. Aunque existe la posibilidad - popular con la antena turnstile - de utilizar un desfazador con un trozo de cable, la solución usada mas frecuentemente para la QFH es de utilizar anillos de tamaños diferentes. Un anillo levemente largo reacciona inductivamente, mientras que uno mas corto es capacitivo. Aunque asi las corrientes en ambos anillos son reactivos, al conectarlos en paralelo, el punto de alimentación, en la parte superior, tendra una impedancia resistiva, cerca de 50 Ohm.
El onico problema remanente para la alimentación, es que, como es el caso en muchas antenas, la conexión debe ser simetrica. Quiere decir que conectar un cable coaxil no es óptimo - aunque corresponderia la impedancia, radiación en la parte exterior del cable causaria una distorsión en el diagrama de radiación de la antena.
Algunas de las soluciones:
  • Transformador Podriamos instalar un transformador balun en la parte superior de la antena, pero balunes simples generalmente tambian transforman la impedancia - y queremos mantener 50 Ohm.
  • Inductancia Formando una bobina con el cable, cerca del punto de conexión, genera una inductancia que no permite avanzar a las corrientes externas en el cable.
  • Balun infinito Pasando el cable por dentro de uno de los tubos de la QFH, hasta abajo, forma un 'balun infinito', que cortocircuita corrientes exteriores.
  • Preamplificador Otra solución - elegante - es instalar un preamplificador de antena en la parte superior de la antena, con entrada simatrica. Esta solución funciona solamente para recepción...
Finalmente, si utilizaramos simplemente dos anillos perpendiculares, sin la 'torsión' tan caracteristica de la QFH, tendriamos problemas para mantener la circularidad de la antena - cambiaria de circular arriba, a lineal en los horizontes. La 'torsión' genera el deseado diagrama de radiación hemisfarica, que nos permite de oir de horizonta a horizonte.
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#4
Simulación de varias configuraciones
http://jcoppens.com/ant/qfh/sim.php

Calculadora
http://www.jcoppens.com/ant/qfh/calc.php
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#5
Gracias por el aporte... tema con chincheta y movido al Hall de la Fama de las Omnidireccionales.
Zero13

"Así como el hierro se oxida por falta de uso, también la inactividad destruye el intelecto.." - Leonardo Da Vinci

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#6
Saludos amigo quisiera saber si todas estas antenas que ustedes an logrado fabricar encuentran ese alcance y ganancia con un router normal o cuanto mw de potencia necesitaria tener el router para lograr largas distancia gracias.
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#7
Algunos Povrays de la antena:

[Imagen: qfh1.jpg] [Imagen: qfh4.jpg]

http://www.qsl.net/on6jc/ant/qfh/fotos.html

[Imagen: complete.jpg]

http://www.qsl.net/on6jc/ant/qfh/fotos1.html

Ademas es muy importante ver como varia el patron vertical segun la distancia (o ausencia) del plano de tierra:

http://jcoppens.com/ant/qfh/sim_gp.php

Notar que interesante patron se produce con 30cm y la antena invertida!!!
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#8
Segon la literatura la ganancia de esta antena es de alrededor de 3,5 dbi contra una polarizacion vertical y 6 dbi contra otra circular. La ventaja es la polarizacion circular (lo que le da cierta inmunidad a los rebotes) y la homogeneidad del patron de radiacion que realmente cubre con la mejor densidad el area cubierta asegurando sobre su zona de influencia un enlace realmente perfecto.

Ideal para zonas no muy grandes, con varios obstaculos o dentro de edificios.

Hay que tener en cuenta que el patron de radiacion varia muchisimo segun la cantidad de vueltas de la antena.

Por ejemplo, para 5 vueltas es asi:

[Imagen: trad.gif]

Pero para 1/2 vuelta:

[Imagen: multi.gif]

Que para nuestro uso abarcaria un area mayor. Este patron varia mucho con la relación diametro/altura

Notar que , mas que la distancia, aqui lo que se prioriza es la calidad de la señal sobre la superficie efectivamente cubierta.
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#9
Bueno, creo que habria que construir algunas (con y sin plano de tierra, con media vuelta y con relaciones variables de diametro altura) y probar el rendimiento entre ellas y contra la multipolarizada omni para ver con cual nos quedamos!!!

Ahora estoy medio complicado con los tiempos pero me ofrezco a ayudar por este medio a todos los que esten dispuestos a hacer estas pruebas!!!!

Realmente es una antena MUY facil de construir!!

Cool
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#10
Estimados estas antenas pueden llegar a 15 kilómetros?
Saludos Arlinton
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#11
Que potencia tienen los transmisores? Que sensibilidad tienen los receptores? Que longitud y atenuacion tienen los cables?

No tienen sentido hablar de distancias sin mas datos!!

Por favor NO PREGUNTEN EL ALCANCE DE UNA ANTENA, NO TIENE SENTIDO!!!!!
Responder
#12
Me Ofrezco para Construir esta Antena solo diganme que Tengo que Hacer paso a paso , Nivel bebe
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#13
yo tengo experiencia contruyendo antenas ... de este foro copie muchas imagenes q dejaron sin medidas y yo las redimensione y saque sus medidas....

hare este modelo de antenas ... pero me gustaria saber q tipo de alcanze tendri si lo coloco en un dlink 2100ap y con una tarjeta inalambrica de una hp pavilion (laptop)
LAPTOP HP PAVILION DV2422LA
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#14
Mirando en el enlace de la antena cuadrifilar, he visto que tambien hay otra helicoidal que tiene una calculadora y me gustaria hacer una ya que parece interesante por la ganancia que se puede conseguir. Pero tengo una duda en los datos de entrada no se que "Paso de una vuelta(en largos de onda )" he de darle.
Si alguien me puede orientar me pongo a construir una.
Responder
#15
me hice una de estas antenas y son muy buenas
pero estuve calculando........ una cosas sobre una antena q estoy diseñando multipolarizada solo q me falta algunos conceptos y si me puedieran ayudar les agradeceria.... la multipolariada q estoy haciendo es de unos 15 dbi.... omnidireccional.... si me ayudan con algunos detalles les agradeceira


esta antena es muy buena
Responder
#16
vf
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#17
porfabo mande un manual de armado de la antena gracias
Responder
#18
sushisan escribió:Traigo el siguiente post desde Fabricacion Antena Helicoidal de 20 dBi's
estimado amigo ,dices que sueltas un rollo pero la verdad es que es interesante,y que me gustaria ver mas articulos,como el tuyo, ya que de todos vas sacando algo, yo de momento te doy las gracias .jgrfox
Responder
#19
sushisan escribió:De http://www.jcoppens.com/ant/qfh/index.php :

Diseño y construcción de una antena cuadrifilar helicoidal

[Imagen: noaa17qfh.jpeg]

La antena cuadrifilar helicoidal - a pesar de su nombre - es una antena sencilla para construir (aunque realmente parece imponente), con resultados excelentes. En contraste con la turnstile (dos dipolos cruzados con plano de tierra) tiene una circularidad casi perfecta en todo su area de recepción. Recibi unos cuantos reportajes de gente que construyó versiones con los datos de estas paginas, con excelente resultados. En su versión original tiene una relación diametro/altura de 0.44, pero haciandola algo mas alto y angosto, se logra una mejor directividad para satalites cercanos al horizonte. En la literatura aparecen versiones de diferentes formas - hasta en un extremo, donde la antena es muy alta y angosta.
Hola que tal,sushisan el link que tienes aqui puesto al parecer como que esta mal porque no te envia a la pagina y te da un error me gustaria tener las medidas de esta antena ya que se ve interesante y me gustaria probarla,Muchas Gracias de ante mano.
Espero tener uan pronta respuesta ,Que tengas un buen dia,bye
Responder
#20
wow que interesante !
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