Instrucciones para fabricar antenas de altas prestaciones

Discussion in 'R/C Antenas, Emisores, Receptores y Comunicaciones' started by catamar, Mar 6, 2011.

  1. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Abro este hilo para los que como yo vuelan en 1 200 mhz y no encuentran antenas receptoras de buena ganancia a precios aceptables, para los que necesitan que su LR llegue aún más lejos, y para todos los que, en general, quieren tener una buena antena, casi a costo cero, y con grandes ganancias (11 dbi, 13 dbi, 14 dbi, 16,7 dbi, 18 dbi). Sirven para cualquier frecuencia 433 Mhz, 900 mhz, 1200 Mhz, 2400 mhz, 5 800 mHz.
    La mayor parte de la información está sacada de un hilo de RCgroups dedicado a este tema ( http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1328260 ) y de la página de un famoso diseñador de antenas, Dragoslav Dobricic (http://www.qsl.net/yu1aw/dish_feed_antennas.htm y http://www.qsl.net/yu1aw/quados_antennas.htm ), que amablemente me ha aclarado algunos puntos (muchos en realidad) de la fabricación de estas antenas. Espero que nuestros "ejpertos locales" aporten su granito de arena.

    Empezaré poniendo fotos y medidas de una Biquad Stacked de 14 dbi de ganancia, está diseñada originalmente para 2450 Mhz (wi-fi), pero se puede escalar las medidas (prometo que no me lo he inventado, me lo ha dicho Dragoslav) para adaptarla a la frecuencia específica de cada uno. Por ejemplo, en mi caso, el canal 1 de los Tr-Rx lawmate, 1080 Mhz. Lo cual nos permite tener una antena que brinda su máximo rendimiento, precísamente en nuestra frecuencia exacta. Algo que no sucede, por ejemplo, con las patch comerciales, cuya frcuencia de ganancia máxima es la de 1160 Mhz.

    Bueno, sin mas, ahí van las medidas y fotos de la construcción.

    Biquad Stacked ( o de dos elementos):

    Para 2450 Mhz :

    Lados del cuadrado reflector : 196 mm x 196 mm

    Para calcular los lados del reflector de cada uno, simplemente se divide la frecuencia 2450 entre la nuestra. En mi caso, por ejemplo 1080.

    2450/1080 = 2,268

    Con este factor, calculo los lados de mi cuadrado.

    reflector (1080 Mhz) : 196 x 2,268 = 44,45 cm

    distancia de la superficie del reflector al centro del alambre (ojo, no al alambre, a su centro) :

    Para 2450 Mhz: 27,2 mm .

    Para mi ejemplo 1080 Mhz : 2, 268 x 27,2 mm = 6,17 cm

    Distancia del primer elemento al segundo, de eje a eje:

    Para 2450 Mhz 32,9 cm

    Para 1080 Mhz 2,268 x 32,9 = 7,46 cm

    Lados de los quads para 2450 Mhz: 29 mm

    Para 1080 2,268 x 29 mm = 6,6 cm

    Ganancia : 14 dbi


    EDITO PARA PONER LOS LINKS DE RCGROUPS Y DE LOS DISEÑOS DE DRAGOSLAV
     

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    #1 catamar, Mar 6, 2011
    Last edited: Mar 14, 2011
  2. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Resto de fotos

    El material del reflector puede ser cobre, aluminio, o como en este caso, de chapa de latón.

    Los quads están hechos con cable de cobre de 4 mm, cuyo diámetro interno (del cobre), es de 2,2 mm. Se le ha quitado la cubierta.

    En realidad, el grosor del alambre de cobre, debería escalarse también, es decir, sería 2 mm para 2450 mHz, y casi 4,5 mm para 1080 Mhz. Pero yo no se donde encontrar esos diámetros en cobre. Así que le pregunté a Dragoslav, y me ha dicho que para nuestra frecuencia, no importa que haya una diferencia en el diámetro de los elemetos.

    En la última foto sale también una doble biquad de 13 dbi de ganancia. Mas adelante se ecplicarán las medidas.
     

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  3. HaGeN Miembro

    HaGeN
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    Puedo dar fe de que estas antenas son la leche, las biquad funcionan muy bien, yo uso una doblebiquad (4 cuadraditos) y va de maravilla y ademas se hacen con 3 duros, como reflector uso cobre
     
  4. ASRASR Gurú FPV

    ASRASR
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    Gran aporte Catamar, creo que me voy a documentar para intentar hacer una, pero lo más esclarecedor es lo que has comentado que la maxima ganancia de una antena de 1,2ghz está en 1160mhz lo que en mi equipo corresponde al canal 3 y no al 7 que estoy utilizando con lo que cambiaré a ver que tal
     
  5. dayanki Miembro Activo

    dayanki
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    biquad para que?

    Perdonad la bestialidad de mi pregunta, pero en estos ultimos dias estoy tan metido (serà porque no para de llover y de volar nanay) en estas antenas que creo haber perdido su finalidad: estamos hablando de antenas biquad para el sistema de video o como antenas para nuestras radioemisoras? o para ambos? yo queria construir una antena biquad para mi transmisor etiqueta roja de DMD (869 Mhz), pero creo que aqui se habla de video. O no?
    Gracias por contestar
     
  6. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Para las dos cosas, como he comentado en el inicio. Mira el hilo del avión URSUS, al final, luis ha hecho una BIQUAD simple, de 11 dbi para su LR de Thomas, en 433 Mhz. Para usarla como antena emisora, en vez de receptora. Y mira sus comentarios sobre sus resultados.
     

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    #6 catamar, Mar 6, 2011
    Last edited: Mar 13, 2011
  7. dayanki Miembro Activo

    dayanki
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    Gracias Catamar, me sacas de dudas.
    Tus antenas gustan mucho tambien en rcgroups.

     
  8. xavi Maestro FPV

    xavi
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    Esta antena la he usado con muy buenos resultados, tanto en 2,4 para wifi como en 1,2 para video. Y se hace con chatarra.

    El que quiera probar no lo dude, funcionan muy bien.
     
  9. AEROM Miembro

    AEROM
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    Comparación Patch Stacked-Biquad

    Hola a todos.
    Jalare y Aerom, hemos hecho una prueba para comparar la patch y la Stacked Biquad. La prueba esta hecha en 1240 mHz=canal 8, en unas condiciones máximas de humedad, lloviendo.
    Por resumir diríamos que a 18Km lloviendo, la patch llega muy mal y la biquad perfecta. Luego hemos probado a más distancia, pero realmente no hemos encontrado puntos de visión directa. En cuanto al los grados de apertura, en esas condiciones, diría que es la mitad que la patch aproximadamente 35º.
    Un vídeo sacado con una cámara de fotos os servirá para valorar.
    Saludos.
    [vimeo]20961871[/vimeo]
     
    #9 AEROM, Mar 12, 2011
    Last edited: Mar 14, 2011
  10. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Bueno!!, ya sabía yo que era buena. Pero no tanto, en pésimas condiciones, a 18 km, y se ve de PM !.

    Gracias por la prueba. A mi me ha sido muy útil. Creo que de momento voy a aparcar la fabricación de una de 17 dbi (duplica la ganancia de la Biquad Stacked), porque si se va a ver así a 18 km, primero tendré que llegar a esos 18 km antes de seguir preocupándome por el vídeo.

     
  11. acristóbal Gurú FPV

    acristóbal
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    Muy buena la prueba y muy buenos los resultados.

    Pero realmente las pruebas están hechas con una doble bicuad, ¿verdad?
     
  12. AEROM Miembro

    AEROM
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    Perdón, tienes razón me faltaba añadir doble, lo he modificado ya en el posts.
    Y modifico otra vez, realmente es Stacked-Biquad.:locos:
     
    #12 AEROM, Mar 13, 2011
    Last edited: Mar 14, 2011
  13. luico Moderator

    luico
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    Me encantan este tipo de pruebas I.D.I. :party:

    muy bien documentada y muy buenos los comentarios, nosotros hemos conseguido los mismos resultados en 2.4ghz con la de 14dbi pero las pruebas fueron en la antena del avión.

    Si seguimos trabajando en esta linea, junto con las mediadas del RSSI conseguiremos grandes logros.

    Un dato importante que se observa es la polarización. Tendríamos que probar una antena de polarización circular a ver los resultados.
     
  14. jalare Miembro

    jalare
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    Bueno si habeís visto el vídeo ya sabreís que 18 Km es el punto que nos planteamos como inicial y según los resultados, pues decidiriamos recortar distancias (para ponerselo más facil) o aumentarlas (para ponerselo más dificil).

    Como la primera prueba fué satisfactoría, aumentamos distancias y conseguimos imagen incluso en color hasta casí 23Km con el coche en movimiento.

    A unos 25Km con el coche circulando a 90Km/h, sin posibilidad de parar por lo estrecho de la carretera y tener coches detrás metiendo presión, había imagen y si hubiera parado seguro que podría haber sido buena imagen.

    Y todo esto con un transmisor de 700mW y su antena omnidireccional original.

    Las pruebas de modificar la polarización del transmisor están hechas a 18Km, con la antena a 90º perdía imagen, a unos 45º no afectaba casi a la señal e incluso coloqué la punta de la omi en dirección al receptor y al contrario,así había un punto crítco pero era muy muy pequeño por lo que no parece preocupante y es lógico que exista esa zona de sombra.

    Bueno, me dá a mi que, si estas lluvias duran mucho más, van a salir antenas como setas.
     
  15. ASRASR Gurú FPV

    ASRASR
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    Impresionante los resultados conseguidos y enhorabuena por el documental. Creo que voy ha intentar hacer una.
    Una pregunta, la altura del emisor sobre el suelo cual era.
     
  16. jalare Miembro

    jalare
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    En la primera prueba de 18Km, pues lo sujetaba en la mano y sin levantarlo demasiado 1metro con 90 aprox.
    Después coloqué el transmisor pillado con la luna de la puerta del copiloto justo donde enrosca la antena quedando así encima del techo de mi coche 1metro con 40 aprox. y como no dejaba de llover ya todas las pruebas las hicimos así.
     
  17. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Increíble!. No quiero ni pensar hasta donde podrá llegar con mi emisor Lawmate de 1 W (real), porque los emisores de 700 mW chinos son en realidad de 500 mW (o el tuyo es un Airwave?). Sea como sea, muchas gracias por probar la antena y ponernos tus resultados. Creo que voy a empezar a pensar en el consumo de mi avión. Ya que con el DL y esta antena con el Tr-Rx Lawmate (y mi antena dipolo para el avión específica para mi frecuencia que me he hecho), el RTH funcionando de lujo, el GPS tracker para por si acaso y el estabilizador de vuelo para que no haya ninguna sorpresa, la única preocupación que me queda para llegar lejos, es el tener batería suficiente.

    Solo una aclaración. Esta antena NO es una doble biquad. La doble Biquad es la que tiene los cuatro rombos en Linea (la de la última de las fotos que puse), y tiene un Dbi menos de ganancia (13 dbi). La biquad simple (11 dbi), y esta 14 dbi, se llama Stacked-Biquad. Y creo que he leído por ahí que también la llaman "Biquad de dos elementos"

    Con tu permiso voy a poner un link en RCgroups a tu vídeo, y los resultados.


     
  18. ssancho Maestro FPV

    ssancho
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    La verdad es que después de los grandes comentarios y mejores resultados de las pruebas que habéis hecho, pues me he decidido a fabricar una.

    Un par de preguntas. El cable y el conector para un receptor estandard de stockrc de 1,3Ghz donde los puedo comprar y cuales son?

    Muchas gracias,


    Saludos...
     
  19. AEROM Miembro

    AEROM
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    Catamar. Permiso concedido.
    Ese vídeo es para que cada uno vea la diferencia por si mismo. No es igual que te lo cuenten a que lo veas.
    Si llego ha saber que sale en otros foros me hubiera esmerado en poner datos que comprendería todo el mundo, como la frecuencia, potencia...
    Corrijo el nombre de la antena por segunda vez a Stacked-Biquad, que nunca me aclaro.:locos:
    Ssancho. El cable que yo he usado es el peor que hay; cable de Televisión mondo lirondo, aunque al ser poca distancia apenas se nota.
    El conector es de los utilizados en las parabólicas para satélites, lo venden, por ejemplo, en Carrefour paquetes de dos piezas.
    He sacado una foto para que lo veas.
    Lo más complicado de encontrar podría ser el tubo de cobre que tiene el diámetro justo para que pase por él el cable de antena sin la malla, pero con su aislante y papel metálico. Yo lo saqué de un aparato de aire acondicionado.
    Cada cual se lo montará con lo que tenga a mano.
    Saludos.
     

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  20. ssancho Maestro FPV

    ssancho
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    Muchas gracias Aerom. Pues que sencillo. Y yo que me imaginaba cables y conectores raros.

    Pues muchas gracias.

    En cuanto al tubo, ningún problema. En mi trabajo tratamos con todo tipo de medidas.

    Gracias,


    Saludos...
     
  21. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Si es que si nos ponemos a buscar cables, conectores y materiales especiales, vamos a llegar con el vídeo a 50 km, je, je.

     
  22. xavi Maestro FPV

    xavi
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    Excelente prueba, gracias por compartirla. :party:
     
  23. luis68 Miembro Activo

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    es MAGNÍFICA esta antena. Este finde comprobé que podía volar casi 1km pr detrás de la antena, y a 5 km 100% de rssi con el de Thomas, al minimo de potencia ... :blink::blink:
     
  24. acristóbal Gurú FPV

    acristóbal
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    Hola Luis:

    ¿Tú has hecho la trasera de la antena más pequeña verdad?
     
  25. ASRASR Gurú FPV

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    Impresionante:ansioso:
     
  26. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Yo estaba pensando anoche eso mismo, si para el transmisor de vídeo, que con suerte llegas a 3 km, te hace llegar a 22-23 km. Con un LRS de los nuestros, que llegan mucho mas lejos por si solos, con estas antenas vamos a llegar a 50 km en el peor de los casos. 5 km con rssi al 100%!!. Ahora hace falta una investigación seria sobre rendimientos de vuelo, motores, hélices. baterías y aviones que lleguen a donde llegan nuestros LRS y vídeo. Porque con los eléctricos, eso es lo que nos falla.
     
  27. catamar Maestro FPV

    catamar
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    La ha hecho mas pequeña, dicen los expertos que no es algo crítico, que se pierde poco en ganancia, 1-2 dbi, siempre que el reflector sea al menos tan grande como la superficie proyectada de los biquads.


     
  28. luis68 Miembro Activo

    luis68
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    Si; aproveché un cacho de alumnio que tenía por ahí...
     
  29. luis68 Miembro Activo

    luis68
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    Yo no le he puesto naaaa... :laugh::laugh:

    He envuelto el cable con cinta adhesiva de aluminio desde la plancha hasta las soldaduras a los rombos....
     
  30. elpuerto Miembro Activo

    elpuerto
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    Hola luis68!

    Llevas la antena para video y Tx?

    Me parece muy buenos los resultados en video :locos:, pero para el DL que tengo seria una pasada. :ansioso:

    Necesito mas datos de materiales usados y esquemita de instalación, si alguien lo tiene a mano.

    Ya se en que voy a emplear mis vacaciones que empiezo el lunes 21.

    Mi mujer aún no lo sabe :wink2:

    .
     
  31. luis68 Miembro Activo

    luis68
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    Pues te van a sobrar vacaciones, yo la hice en 1 hora... :laugh::laugh:

    Para el video llevo una antena cojonuda de 18 db y no me hace falta otra.
     
  32. ASRASR Gurú FPV

    ASRASR
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    Blas si te sobra tiempo en las vacaciones hazme otra para mi DL y la del video :laugh::laugh::laugh:
    ¿Donde encontrais cable de cobre rígido? he ido a varios almacenes de material eléctrico y en ninguno tienen
     
  33. eb7dln Gurú FPV

    eb7dln
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    Otía!!! Luis está es la antena que me comentabas por privado!!! jeje como para no tener rendimiento jejej siempre se ha dicho "Burro grande, ande o no ande" para eso es mejor una pequeña directiva

     
  34. ASRASR Gurú FPV

    ASRASR
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    Imagino que se podrá usar varilla metálica para hacer los cuadrados
     
  35. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Pues yo en una tienda de material eléctrico pedí cable eléctrico de 4,5, rígido, el alambre que trae dentro después de quitarle el aislante es de 2,2 mm. Es el mas grueso que he encontrado

     
  36. mlgt Miembro

    mlgt
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    Pues yo en una chatarreria
     
  37. SoyLeto Miembro

    SoyLeto
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    La verdad, no se de donde has sacado la medida de 2450 Mhz de 196mm por mas que busco no me sale, yo creo que la medida que se da en RCGroups para esa frecuencia es 121,6 mm o 12,16cm para copiar lo que pone en la pagina original que es la division de 29800/frecuencia 2450Mhz.
    a partir de esa medida estas sacando las demas y creo que estan todas mal.

    Si estoy equivocado aclararmelo.
     
  38. catamar Maestro FPV

    catamar
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    Esta antena no sale en RCGRoups, sale la Biquad, y la doble Biquad, puse ese link como referencia de fabricación de una biquad simple. Esta es una Biquad de dos elementos, las distancias y medidas cambian. De donde lo saqué está en los links que puse en el primer comentario de este hilo, NO la de RCgroups, una de las otras dos, de los diseños de Dragoslav.

    Las pruebas que se han hecho, y que has podido ver en el vídeo son con estas medidas. Han llegado a 23 km. No deben estar muy mal.

     
  39. acristóbal Gurú FPV

    acristóbal
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    Ahora soy yo el que me lío.

    ¿Con que medidas están hechas las pruebas?
    ¿Con las del enlace de RC groups?
    ¿Con otras? ¿podéis poner los links??

    Gracias
    Alberto
     
  40. JiTTeRMaN Miembro

    JiTTeRMaN
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    Hola

    Gran antena la Biquad ..... yo me he fabricado un porrón de ellas en diferentes frecuencias y los resultados siempre han sido excelentes.

    Las medidas para fabricarla son :

    - Calculas la longitud de onda de la frecuencia que quieres utilizar = (vel luz * factor de velocidad propagación conductor) / Frequencia ( vel prop conductor la tomamos como = 1 )

    - Despues lo divides por 4 y ya tienes la longitud de cada arista del rombo del Quad

    ....... se me olvidaba ..... normalmente la gente deja la separación del quad al reflector en el caso de 2.4 ghz en unos 10 -15 mm ..... los mejores resultados los he obtenido con una separación entre 1/4 onda y 1/8 onda , con eso tambian variamos un poco la impedancia de la antena pudiendo ajustar el ROE.


    Saludos



    Saludos
     
    #40 JiTTeRMaN, Mar 16, 2011
    Last edited: Mar 16, 2011
  41. ssancho Maestro FPV

    ssancho
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    Eso Jitterman, me lo vas a tener que explicar mas despacio o con medidas concretas, porque soy bastante inútil.

    Gracias,

    Saludos...
     
  42. JiTTeRMaN Miembro

    JiTTeRMaN
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    - Para 1,3 GHz .... Longitud de onda = 23 cm lo dividimos por 4 = 5,7 cm por arista del rombo. Esa misma distancia sería la ideal del Quad al reflector

    Las medidas son mas o menos.. no hace falta ser exacto al mm, tampoco con el hilo para fabricar el rombo.

    El reflector ( la parte metalica donde se fija el Quad ) tampoco tiene unas medidas fijas . Con que cubra bien el biquad como en las fotos .... suficiente.

    Saludos
     
  43. ssancho Maestro FPV

    ssancho
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    Muchas gracias Jitterman.

    Es lo que tiene ser neófito en todo eso de la radiofrecuencia.


    Saludos...
     
  44. JiTTeRMaN Miembro

    JiTTeRMaN
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    Biquad en el avion

    Tambien funciona de maravilla los biquads sin reflector en el lado del aeromodelo.

    Sin reflector el patrón de radiación de la antena es casi omnidireccional y la ganancia unos 6 dbi.

    Otra gran ventaja de esta antena es que sin el reflector se puede fabricar directamente soldándola al cable coaxial . Muy fácil de realizar y muy poco peso de antena.

    Saludos
     
  45. AEROM Miembro

    AEROM
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    ACRISTOBAL. Creo que preguntabas por las medidas de la antena con la que se hicieron las pruebas del vídeo.
    Esta calculada según el ejemplo del primer post de Catamar pero para el canal 8 de mi equipo, 1240Mhz.
    Lado del rombo=57,29mm
    Separación del primer rombo a la chapa=53,74mm
    Separación entre rombos=65mm
    Chapa cuadrada de 387,25mm

    Veo que estas medidas también coinciden con lo que dice JiTTeRMaN
    Saludos
     
  46. juande Miembro Activo

    juande
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    hola

    interesante hilo......

    pero yo tengo una duda:

    para la frecuencia de 5,8 ghz tambien hay que dividir las medidas????

    creo que si por que cuanto mas ancho de banda mas pequeña tiene que ser la antena,pero no estoy seguro.

    gracias y saludos
     
  47. eb7dln Gurú FPV

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    Si buscais coaxial rigido, podeis mejorar un poco el diseño
     
  48. catamar Maestro FPV

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    Lo mejor, es no usar coaxial en lo absoluto, poner el receptor directamente en el conector (sma en mi caso) soldado al tubo de cobre, que este haga la función de la malla, y usar solo el cable del centro. Pero vamos, ahora mismo, hay que ponerse a pensar en el alcance de las baterías de los aviones, que ninguno llega a 20 km (los eléctricos).

     
  49. eb7dln Gurú FPV

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    Vamos a ver catamar...

    Me refiero que en vez de hacer la "chapuza" de usar un tubo de cobre, luego destripar un cable de antena de televisión usar el dialectrico y el hilo del centro....

    Pues con un trozo de coaxial rigido ya lo tienes solucionado, además ajustado perfectamente a su impedancia...

    Y si te refieres a no usar un cable coaxial para alargar la distancia entre la antena y el receptor, pues totalmente de acuerdo, pero no siempre es así, algunos receptores también generan ruido y es bueno separarlos un poco de las antenas.


     
  50. SoyLeto Miembro

    SoyLeto
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    Donde se puede localizar ese coaxial rigido?
     

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