Construccion de un PoE (Power over Ethernet) casero.

Hasta ahora hemos visto lo necesario para hacer una red Inalambrica WiFi como corresponde, es decir los equipos necesarios (Routers o Tarjetas PCI), el tipo de Cable coaxial necesario y por ultimo los tipos de antenas. Pero uno de los mayores problemas en las redes WiFi son las perdidas que se producen en el Cable coaxial. Como ya se ha visto en varios de los Articulos que he publicado, todos los cables coaxiales tienen perdidas que varian segun la calidad del cable y mientras mayor sea su calidad, mayor es el costo del mismo. Ademas la ganancia de las antenas Caseras que se fabrican es del orden de los 10dB hacia arriba por lo que si no queremos gastar mucho dinero en un cable bueno y considerando que la antena se debe poner a una altura considerable, la longitud maxima de cable Recomendada por mi es de 6 Metros (con LMR-195) y con esto tenemos una perdida de 4.6 dB incluyendo las perdidas en los conectores, por lo que la ganancia de nuestra antena de 10 dBi se reduce considerablemente.
Es por esto que en ocasiones se opta por colocar nuestro router lo mas cerca posible de la antena, incluso en el mismo mastil para ocupar la menor cantidad posible de Coaxial. Pero cuando se hace esto surge un problema ¿Como energizamos nuestro Router?
Es muy riesgoso subir una linea con 220 Volts hasta la altura que quedo nuestro router. Es por esto que Existe el sistema denominado PoE (Power Over Ethernet) que no es mas que un sistema de transmisión electrica continua (CC) a través de los 2 pares de filamentos de cable UTP que no se usan para transmisión de datos en la norma CISCO.

Buscando por varias paginas en la RED llegue hasta este Plano sencillo y de bajo costo para la construccion Casera de un PoE.

Aqui les dejo los pasos a Seguir:

Materiales:

3 Rosetas murales hembra, obviamente para RJ45 ($900 c/u)
1 Adaptador macho para CC (Coriente Continua) ($250)
1 Adaptador hembra para CC ($250)
1 Conector RJ45 ($90)
50 cm (aprox) de cable UTP CAT-5E ($ ¿ ? )

Herramientas:

Punchadora percusión
Crimpeadora para RJ45
Cortante
Cartonera
Pegamento epóxido (la gotita, opcional)
Taladro

Antes de continuar, deseo mostrar una visión del sistema terminado. Lo primero que observan son 2 rosetas que se han pegado una contra otra, una de ellas recibe los datos y la otra es la que tiene el conector CC macho para inyectarle la corriente a los pares de filamentos. La tercera roseta es la encargada de separar los filamentos de datos con los de CC, en un cable con un conector RJ45 y otro cable con el conector CC hembra.


Construcción:

1.- Tomen una de las rosetas y marquenla como salida (OUT), y abran un orificio del diametro del adaptador CC macho, en un lugar en donde no interfiera con la tapa de la roseta. Acto seguido, tomen unos 20 cms de cable UTP, retiren la capucha, para trabajar únicamente con los pares de filamentos. Esta roseta será la encargada de inyectar el voltaje a los pares.

Los filalementos que se usarán para la transmisión de datos son los pares:

A) Blanco naranja, naranja / Blanco Verde, verde

Los filamentos que se usaran para la CC;

B) Blanco azul, azul / Blanco cafe, cafe

OJO: No se equivoquen con los pares de Cables ya que si lo hacen mal inyectaran los 12 Volts en la Linea de Datos y pueden quemas el Equipo.

Ahora tomen los filamentos B, retiren un poco de capucha de las puntas y solden el par Blanco azul, azul juntos (como en la imagen) al contacto positivo, y el par Blanco cafe, cafe (juntos) al contacto negativo del adaptador CC macho.


2. Punchen los pares A a la roseta, yo segui la norma 568B, es decir, en las ranuras 1,2,3 y 6 (como se ve en la imagen). Punchen los pares B en las respectivas ranuras de la roseta 5,4,7 y 8 (repito, esto segun la norma 568B).

Ahora, tomen los extremos libres de los pares A, y punchenlos en la otra roseta, a la que llamaremos entrada (IN), siguiendo la norma 568B(1,2,3,y 6). Una vez finalizado el proceso, y asegurandonos de que los filamentos quedaron bien insertados en las ranuras de las rosetas, podemos cerrarlas y, como hice yo, pegarlas una cotra la otra.


3. Ahora tomamos la tercera roseta, cortamos 2 trozos de aproximadamente 15 cm de cable UTP, punchamos uno de los extremos en las ranuras de datos (1,2,3 y 6) y en el otro extremo un conector RJ45. El otro trozo lo punchamos en las ranuras de CC (5,4,7 y 8) y en su otro extremo insetamos el adaptador CC hembra, teniendo en cuenta que el contacto interno es positivo (Blanco azul - azul) y el externo es negativo (Blanco cafe - cafe).


4. Esto es lo que debieramos tener una vez finalizado la construcción de las 3 rosetas.

5. Luego conectan todo, siguiendo el esquema de la primera imagen, y si todo quedo bien soldado y conectado, debieran tener su equipo electrizado a través del cable UTP.

Testeo:

Equipo usado:

- Router Linksys WRT54GS ver.5
- Trafo Linksys modelo Ad52C 12 volts 1A
- Cable CAT5E Multifilar AMP

La resistencia del cable UTP Cat5e se encuentra cercana a los 3 ohms por cada 30 mts, asi es que para 40 mts de cable existe una caida teorica de 0.8 volts con una resistencia de 1.7 ohms, por lo tanto, se debiera suplir teóricamente 12.8 volts de tensión. Ahora, esto es únicamente teoría, ya que es muy probable que la mayoria de los routers y puntos de acceso usen reguladores lineales que oscilan entre los 5 a 8 volts internamente, así que aunque no suplamos la caida, el equipo aun debiera recibir voltaje suficiente del transformador estándar, en mi caso el equipo sin suplir potencia extra encendio y trabajo sin problemas.

Aún así, creo que es conveniente suplir las perdidas teóricas, para evitar cualquier tipo de problemas con el encendido, especialmente cuando se trabajen con distancias superiores a 80 mts.

En cuanto a las pruebas de red, los pings no indicaron diferencias entre el equipo alimentado via PoE y recibiendo electricidad directamente del trafo, todos los pings fueron menores a 6ms.

Para mi gusto, esta es una excelente solución por $1500 casera para electrizar equipos, especialmente si se encuentran a la intempérie.

Finalmente dejo un excelente Link donde hay un calculador de péridadas en cable UTP, el valor AWG significa American Wire Gauge (Diametro de Cable Americano), es un estándar que dictamina el diámetro de cables y que tiene directa relación con su categoría. En el caso de Cat5e, por defecto es 24.

Calculador de Perdidas PoE

Documento extraido de www.chilesincables.org

Antena SMC Panel de 11dBi

Buscando en la red me encontre en la pagina www.zero13wireless.net esta antenita tipo panel de 11dBi (supuestamente) y me parecio muy sencilla y curiosa asi que por eso la subo para que la vean y aver si se animan a hacerla.

Vista Frontal de la Antena:



El circulo Rojo muestra donde se hace un agujero del diametro del Vivo del conector N para que entre en el y posteriormente se Suelda.

Vista de un Angulo diferente:



Su construccion es super sencilla. Se realiza en una placa para PCB de cuadrada de 65x65 milimetros en donde se dibuja un circulo Perfecto de 62 milimetros de diametro , al cual se le quita un trozo equivalente a un Triangulo Isoseles de 31 milimetros los dos lados equidistantes y el lado mas pequeño de 5 milimetros.

El Conector es un N-Hembra tipo Chasis con cuatro tornillos que van roscados en un cuadro de Hierro o Aluminio preferentemente, cuyas dimensiones son de 105x105 milimetros por 2 milimetros de espesor.

Segun mi experiencia, esta antena me parece interesante para ocuparla como Iluminador en un Plato Parabolico de SKY, Telefonica o cialquier otra compañia de TV Satelital.

Bueno ese es mi aporte, solo espero que se animen a hacerla y el que quiera el Plano en formato .cdr para Corel Draw X3 solo debe dejar un comentario indicando su mail y yo se la envio.

Espero dejen sus comentarios y el Lugar de donde visitan el Blog ya que es muy importante para mi.

Saludos y espero les sean interesantes todos los articulos que Publico.


Fuente Original: Wireless Zero 13

Antena Omnidireccional tipo "Araña"

Antena Omnidireccional economica, practica y de buen funcionamiento
para redes inalambricas Wi-Fi.

Buscando en Google me encontre con esta pequeña y practica antena Omnidireccional, que solo consiste en un conector N y pequeños trozos de alambres de Cobre.

Los materiales son simples:

-1 Conector tipo N y 5 trozos de alambre de cobre.

Aqui la Foto con los textos Traducidos, a mi parecer todo esta dicho en ella, pero si tienen alguna duda, solo pregunten.


Esta antena sirve para distancias exteriores cortas de entre 100 a 300 metros por lo que seria ideal ocuparla para aumentar la cobertura de la señal wireless en el interior de la Casa.
Personalmente No la he Fabricado, pero si alguno de ustedes se atreve seria bueno que nos de sus impresiones y resultados.

Antena planar Direccional 14dBi@2,4GHz

Aquí dejo los planos de una antena Sectorial tipo Panel, muy buena antena con una ganancia de 14dBi. Pronto estarán los comentarios de sus resultados y Test.

Pequeña y Ligera antena panel para uso en interiores y exteriores. Ideal como antena cliente con una ganancia más que aceptable, fácil de instalar y orientar.

IMAGENES de la Antena al descubierto:


La antena está compuesta por una placa de las que se usan para hacer circuitos impresos, a continuación detallo las medidas.

Como se puede apreciar es sumamente sencilla su estructura.

De la base de metal a la Antena (placa de circuito impreso) hay una distancia de 5mm.

Por último se muestra el detalle del conector N.




Medidas Reales Corregidas (Las de arriba son Incorrectas):

PD: Tengo los Planos de esta antena en Formato .cdr (Corel Draw) para llegar e imprimir, el que los quiera deje su mail en la parte donde dice "Y tu que Opinas??" o deje un Comentario y yo se lo enviare...

Teoria de Antenas

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¿Qué es una antena?

Una antena es un dispositivo cuya misión es difundir y/o recoger ondas radioeléctricas. Las antenas convierten las señales eléctricas en ondas electromagnéticas y viceversa.

Existen antenas de distintos tipos (ver tipos de antenas), pero todas ellas cumplen la misma misión: servir de emisor-receptor de una señal de radio. Cuando la comunicación fluye en ambas direcciones, se denomina bidireccional. Si dicha comunicación no se efectúa simultaneamente, sino alternativamente, se denomina comunicación semiduplex. Todas las comunicaciones dentro del ámbito WIFI son bidireccionales semiduplex.

La Ganancia

La característica mas importante de una antena es la ganancia. Esto viene a ser la potencia de amplificación de la señal. La ganancia representa la relación entre la intensidad de campo que produce una antena en un punto determinado, y la intensidad de campo que produce una antena omnidireccional (llamada isotrópica), en el mismo punto y en las mismas condiciones. Cuanto mayor es la ganancia, mejor es la antena.

La unidad que sirve para medir esta ganancia es el decibelio (dB). Esta unidad se calcula como el logaritmo de una relación de valores. Como para calcular la ganancia de una antena, se toma como referencia la antena isotrópica, el valor de dicha ganancia se representa en dBi.

Relación señal ruido

Siempre que se emite o se recibe una señal de radio, lleva acoplada una señal de ruido. Obviamente, cuanto menor sea la relación de ruido con respecto a la señal, mas óptima se considerará la señal "valida". Incluso en las transmisiones digitales, se tienen que usar métodos de modulación que reduzcan el ruido y amplifiquen la señal de radio.

El resultado de dividir el valor de la señal de datos, por la señal de ruido es lo que se conoce como relación señal/ruido. Cuanto mayor es, mejor es la comunicación.

Se expresa en decibelios (dB), y en escala exponencial, lo que quiere decir que una relación señal ruido de 10 dB, indica que la señal es 10 veces mayor que la de ruido, mientras que 20 dB indica 100 veces más potencia.

Potencia transmitida

Se utiliza la unidad dBm (decibelios relativos al nivel de referencia de 1 milivatio). 1 mW es igual a 0 dBm y cada vez que se doblan los milivatios, se suma 3 a los decibelios. La radiación máxima emitida por una antena (que puede terminar muy por encima de los vatios de entrada), que admite la FCC en los EEUU es de 1 vatio (equivalente a 30 dBm). En Europa, el limite es de 250 mW (24 dBm).

En la siguiente tabla, se puede encontrar la conversión de decibelios a watios:



Patrón de radiación

El patrón de radiación es un gráfico o diagrama polar sobre el que se representa la fuerza de los campos electromagnéticos emitidos por una antena. Este patrón varía en función del modelo de antena. Las antenas direccionales representan un mayor alcance que las omnidireccionales.



Existen 2 modelos de gráficos que representan este patrón: En elevación y Azimut. Muchos modelos de antenas incluyen entre sus características, este gráfico. Normalmente tambien se incluye un dato mas, que es la apertura del haz, que representa la separación angular entre los dos puntos del lóbulo principal del patrón de radiación. Se suele representar sobre un plano horizontal.

Polarización

Este dato nos indica la orientación de los campos electromagnéticos que emite o recibe una antena. Pueden ser los siguientes:

Vertical: Cuando el campo eléctrico generado por la antena es vertical con respecto al horizonte terrestre (de arriba a abajo).
Horizontal: Cuando el campo eléctrico generado por la antena es paralelo al horizonte terrestre.
Circular: Cuando el campo eléctrico generado por la antena gira de vertical a horizontal y viceversa, generando movimientos en forma de círculo en todas las direcciones. Este giro puede ser en el sentido de las agujas del reloj o al contrario.
Elíptica: Cuando el campo eléctrico se mueve igual que en caso anterior, pero con desigual fuerza en cada dirección. Rara vez se provoca esta polarización de principio, mas bien suele ser una degeneración de la anterior.

Tipos de antenas
Antenas omnidireccionales

Se les llama también antenas de fuste vertical.Se utilizan principalmente para emitir la señal en todas las direcciones. En realidad la señal que emite en es forma de óvalo, y sólo emite en plano (no hacia arriba ni hacia abajo).



Se suelen colocar en espacios abiertos para emisión todas las direcciones. También se usan en espacios cerrados. En caso de colocarlas en el exterior es conveniente colocarle un filtro de saltos de tensión, para evitar problemas con tormentas eléctricas. Son baratas, fáciles de instalar y duraderas. Su ganancia está en torno a los 15 dBi.

Antenas direccionales

Las antenas direccionales (o yagui), tienen forma de tubo. En su interior tienen unas barras de metal que cruzan el interior de ese tubo.



La señal que emiten es direccional y proporciona una ganancia que oscila entre los 15 y los 30 dBi. Hay que enfocarla directamente al lugar con el que se quiere enlaza. Como todas las antenas exteriores hay que protegerla ante posibles descargas eléctricas.

Antenas de Sector

Al igual que las antenas omnidireccionales, su uso es para conexiones punto a multipunto. Estas sin embargo solo emiten en una dirección Su radio de cobertura está entre los 60 y los 180 grados.



La ganancia de estas antenas es mejor que las omnidireccionales (aproximadamente 22 dBi), y permiten orientarlas hacia la dirección que mas interesa (incluso hacia arriba y hacia abajo)

Antenas de Panel

Se utilizan para conexiones punto a punto enfocadas. Son como pequeñas cajas planas y tienen una ganancia de hasta 24. dBis.



Antenas Yagui

Las antenas yagui, (o direccionales) tienen forma de tubo. En su interior tienen unas barras de metal que cruzan el interior de ese tubo.



La señal que emiten es direccional y proporciona una ganancia que oscila entre los 15 y los 21 dBi. Hay que enfocarla directamente al lugar con el que se quiere enlazar.

Antenas Parabólicas

Las antenas parabólicas son las mas potentes que se pueden adquirir (hasta 27 dBi), por lo que son las mas indicadas para cubrir largas distancias entre emisor y receptor. Cuanta mayor ganancia tienen, mayor diámetro de rejilla.



Antenas Dipolo

Este tipo de antenas, están mas indicadas para lugares pequeños, y mas concretamente para uso de Access Points (imagen 1). La ganancia de esas antenas oscila entre los 2 y los 7 dBi's.

Antenas Guía de Ondas.

Un poco de Teoria:

En electromagnetismo y en telecomunicación, una guía de onda es cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticas.

Dependiendo de la frecuencia, se pueden construir con materiales conductores o dieléctricos. Generalmente, cuanto más baja es la frecuencia, mayor es la guía de onda.

Las guías de onda son adecuadas para transmitir señales debido a su bajas pérdidas. Por ello, se usan en microondas, a pesar de su ancho de banda limitado y volumen, mayor que el de líneas impresas o coaxiales para la misma frecuencia.

Actualmente, son especialmente importantes, y lo serán más en el futuro, las guías de onda dieléctricas trabajando a frecuencias de la luz visible e infrarroja, habitualmente llamadas fibra óptica, útiles para transportar información de banda ancha, sustituyendo a los cables coaxiales y enlaces de microondas en las redes telefónicas y, en general, las redes de datos.

Ahora despues de toda esta Teoria, latosa pero Necesaria, empezaremos con la construccion de antenas caseras. La antena que se construira a continuacion es la ideal para empezar ya que requiere de materiales que estan al alcance de todos o de la gran mayoria y porque Funciona muy bien y no es tan dificil de construirla.

Antena Guia de Ondas "Plantena":

Materiales.

15 Centímetros de largo de tubo sanitario de PVC de 110 milímetros de diámetro.
02 Tapas para tubo sanitario de PVC de 110 milímetros de diámetro.
30 Centímetros de papel de aluminio (Alusafoil) o si desea papel aluminio para proteger cubiertas de cocina (es levemente más grueso)
01 Tarro chico de Cemento Caucho (se encuentra en librerías) **Neopreno no sirve para pegar el papel de aluminio en este caso**
01 Pomo chico de Adhesivo para cañerías de PVC
01 Pomo chico de Silicona para sellar
01 Conector N hembra Panel
04 Pernos Phillips cabeza plana de 3 milímetros de diámetro con tuercas

05 Centímetros de cable eléctrico de 2,5 milímetros de sección

Manos a la Obra

En esta ocasión he puesto esta imagen debido a que muchas personas consultan respecto de los cálculos de la Guía de Ondas y en esto no hay nada que ocultar y menos redescubrir la rueda, en varios sitios existen varios software en línea. A partir de ahí solo se debe poner cuidado en la construcción del Drive o Elemento Excitado como así también en el corte de la Guía.

Con una broca de 9 mm haga la perforación en donde va instalado el Conector N. Como se podrá apreciar el flange del conector tiene un leve dobles el que permite amoldarlo a la superficie del tubo de PVC.

Enseguida con una broca de 3 mm, inicialmente y 4 mm, posteriormente, perfore los 4 agujeros en donde se colocan desde adentro hacia fuera los pernos M3 para fijar el conector. La cabeza de los pernos se amolda al plástico haciendo un avellanado perfecto. Recuerde que cualquier superficie que sobresalga dentro de la cavidad de la Guía podrá alterar su rendimiento . A continuación, una vez que haya hecho esta operación haga dos pequeñas perforaciones de 1,5 milímetros de diámetro en el tubo de PVC que son para evitar las condensaciones de agua al interior de la Guía de Ondas.

Atención, pre-instale el conector para tener una guía de las perforaciones y de ubicación de los componentes, después de esto retire el conector y comience a forrar el interior del PVC como muestran las siguientes imágenes. "Esta operación es delicada y requiere el máximo de cuidado y atención".

En la siguiente imagen de esta secuencia se puede apreciar el papel aluminio arrollado sobre un trozo de PVC, en este caso yo utilicé de 11/4” de diámetro. Con un cepillo de dientes impregne la superficie del PVC con cemento caucho como lo señala la imagen del medio; un espacio de no más de 6 cms cada vez, en el interior del PVC.

El primer paso es cubrir con papel aluminio el entorno que ocupa la superficie del conector. El papel debe quedar limpio y muy bien adherido al PVC. Acto seguido haga lo mismo con el papel de aluminio que se encuentra arrollado en el tubo mas delgado y comience de, derecha a izquierda, a pegarlo partiendo de la línea roja que se encuentra a la derecha de la imagen, de este modo al finalizar de pegar el deberá darle la terminación en la línea roja de la izquierda quedando traslapado el papel algunos centímetros en el sector del conector. El primer paso es cubrir con papel aluminio el entorno que ocupa la superficie del conector.

El papel debe quedar limpio y muy bien adherido al PVC. Mantenga las manos y la superficie del papel limpias, utilice un paño suave y limpio en todo momento. Para esta parte del trabajo y, en adelante, utilice un paño suave, limpio y seco. En las siguientes imágenes se observa como queda el revestimiento

Una vez terminado el proceso de pegar el papel de aluminio, sea muy cuidadoso. Ahora en uno de los extremos doble el aluminio hacia fuera por un centímetro mas o menos y en una de las tapas adhiera, de igual modo papel de aluminio, cuidando dejar un espacio (como se aprecia en la imágenes) con lo cual en los pasos finales permitirá colocar la tapa y pegarla con el pegamento de PVC.

Por el otro extremo del tubo proceda a cortar con un cuchillo, con mucho cuidado, el papel aluminio sobrante y nuevamente pase el paño muy suavemente para terminar de adherir el papel, esta acción repítala cada cierto tiempo hasta que el papel quede bien adherido y la superficie del papel lisa. No olvide la Paciencia, en esta parte del proyecto es un factor preponderante. El Drive de ¼ de onda esta especificado en la primera imagen de este artículo. Solo me basta agregar que la medición de la longitud del elemento excitado se debe realizar con un Pié de Metro.

Además, utilice una tercera mano para sujetar el Drive, el que debe estar a 90° del flange de anclaje del conector. Posteriormente, limpie los residuos de la soldadura y proceda a instalarlo, utilice un atornillador pequeño y no dañe el papel aluminio al momento de apretar las tuercas, una vez más reitero la prolijidad es algo que debe tener presente.

Después, corte los excedentes de papel que sobresalen del conector y destape las dos perforaciones de 1,5 milímetro de diámetro, cuidado con el papel al realizar esta acción, enseguida, con cuidado, comience a instalar la tapa que corresponde al reflector.

Enseguida, proceda a pegar por fuera con el pegamento para PVC lo que a partir de ahora es nuestra “Guía de Ondas PLANTENA”. Deje fraguar el pegamento PVC por unos 10 minutos.

Las dos últimas imágenes muestran como dispuse mi Guía de Ondas PLANTENA en las pruebas iniciales, y como quedo después de poner la tapa delantera (sin papel de aluminio) la que se debe adherir por fuera con un poquito de silicona para evitar el ingreso de agua a la cavidad.

Fragmento extraido de www.guw.cl