Antena wifi direccional casera

Antena wifi direccional casera

El objetivo de esta prueba es evaluar el rendimiento de esta antena construida por nosotros mismos según el siguiente esquema, con la finalidad de extender la cobertura de un router hacia el exterior de una vivienda, por ejemplo poder usar el móvil con el wifi de tu casa desde el parque de enfrente, o en la piscina de tu casa.. 😊 y conservando la segunda antena omnidireccional del router para dar cobertura en el interior de la casa.

Esquema de la antena a construir, consultado en norfipc.com

Así nos ha quedado la antena direccional.

Detalle del trozo de alambre de cobre soldado al "vivo" del cable, la masa va soldada a la lata.

Precios

Antena omnidireccional 5dB: De serie en cualquier router.
Antena omnidireccional 9dB: 9€.
Antena direccional casera: 0€.
Antena direccional planar 14dB + Conector 2: RP-SMA.: 31€.

Entorno de pruebas

Para esta prueba usaremos el siguiente software y hardware:

• Wifi analyzer  (Android), para medir los dBm del punto de acceso.
• "Ping", (Android), para medir la latencia realizando ping a la red.
• "AndFTP"  (Android) Cliente FTP
• Servidor FTP en linux Cinnamon, para medir la velocidad de transferencia de archivos.
• Teléfono móvil Samsung J3 2016, ROM lineageOS 14.1,con el que realizaremos las pruebas de conexion desde el exterior.
• Router TP-link TL-WR841N ,donde colocaremos las antenas que vamos a probar.
• Una lata de olivas cortada a la medida del esquema, un trozo de alambre de cobre de 30mm y un conector SMA macho reciclado.
• Y las siguientes antenas con las que comparar la nuestra :

Antenas omnidireccionales de 5dB y 9dB

Antena planar direccional de 14dB

Las pruebas se realizaran a 65m del punto de acceso a campo abierto sin obstáculos que interfieran en la señal.

Zona donde se realizaron las pruebas, el router esta en la ventana marcada con la flecha.

Medidas de dBm

La primera prueba realizada una vez conectados a nuestro router desde el exterior es la medición con wifi analyzer.

Omnidireccionales 5dB y 9dB

Antena casera (Izq) y Planar 14 db

Las antenas direccionales de 5 y 9 dB arrojan un resultado parecido, (pero muy diferente en la realidad como luego veremos), las direccionales muestran una conexión mas estable y con mayores dB, 

Es curioso como en estas dos ultimas la aplicación muestra una distancia estimada de 10m y 40m al router mientras que las dos primeras dan 124m en ambas, recordamos que la distancia real es de 65m.

Medidas de ping

La siguiente prueba consistirá en medir la latencia de la conexión realizando ping a nuestro router desde nuestra aplicación.

Resultados de latencia con las antenas omnidireccionales de 5dB y 9dB

Resultados de latencia con las antenas direccionales casera y de 14dB planar

Resumen de las medidas de latencia.

Los resultados de la prueba de latencia son mas bien extraños e inexplicables: la de 5dB es la que menos latencia tiene cuando debería ser la que mas. Esperaba unos resultados de: a mas dB mejor latencia, sin embargo tras varias pruebas (anteriormente se realizaron las pruebas desde consola con Termux) los resultados siguen igual.

Transferencia de archivos

Y para terminar realizaremos una velocidad de transferencia de archivos, que es la que nos dirá la capacidad de uso real que poseen, para eso descargaremos un archivo de 23,6 MB del servidor FTP conectado a nuestro router.

Fallo de transferencia con la antena de 5dB.

Como comentábamos antes, a pesar de mostrar resultados parecidos con Wifi Analyzer y mostrar una menor latencia, la descarga utilizando la antena de 5dB falla tras varios intentos al poco de iniciar la descarga a una velocidad muy baja, así que continuamos con las otras tres.

Capturas de de transferencia de archivo con "AndFTP"

Detalle de la velocidad de la transferencia

En un uso real vemos que nuestra antena es capaz de transferir datos al doble de velocidad que la de 9dB, pero quedándose a menos de la mitad de la planar de 14dB.

Conclusión

A modo de comparativa esta claro que la antena planar es la que ofrece mejor rendimiento de las que hemos visto (salvo en latencia donde encontramos resultados a los cuales no encontramos explicación), seguida de la antena construida por nosotros, que ofrece mejores resultados que las omnidireccionales de 9 y 5dB.

Para lo que ha costado la antena el resultado no esta nada mal para ampliar la señal de nuestro router a una zona concreta fuera de nuestra casa, obtendriamos una señal inalambrica mas que suficiente a 65m de nuestra casa donde la antena de serie del router  es incapaz de ofrecer cobertura.