ANTENAS
Introducción La definición formal de una antena es un dispositivo que sirve para transmitir  y recibir ondas de radio. Co...
Ancho de Banda de la Antena El ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre las cuales la  op...
Espectro electromagnético      Banda      Significado      Rango de            Servicios                                 F...
Espectro electromagnético  Banda          Significado             Rango de               Servicios                        ...
Tipos de Antenas El tipo de la antena determina su patrón de radiación puede ser  omnidireccional, bidireccional, o unidi...
Antenas OmnidireccionalesMONOPOLO VERTICAL El monopolo vertical o antena vertical es una antena constituida de un solo  b...
Antenas OmnidireccionalesDIPOLO Un dipolo es una antena con alimentación central empleada para transmitir o  recibir onda...
Antenas DireccionalesYAGUI Es una antena direccional de alta ganancia, está construida con al menos tres  elementos, que ...
Antenas DireccionalesPARABOLICAS Un plato parabólico sólido, puede permitir a las WLANs trabajar sobre grandes  distancia...
Antenas DireccionalesPANEL O PATCH ANTENNA La antena patch es excelente para aplicaciones interiores y exteriores,  cuand...
Antenas DireccionalesMICROONDAS TERRESTRES Microondas: rango de frecuencias comprendido entre 2 GHz y 40 GHz Son altamen...
Antenas DireccionalesMICROONDAS POR SATÉLITE Se usa un rango de frecuencias entre 1GHz a 50 Ghz Los satélites   Reciben...
Cables y Accesorios
Selección de cables Es importante mantener el cable de la antena corto para maximizar el  alcance, sea que se instale un ...
Pérdida del cable El uso de cable coaxial para transportar energía RF siempre produce alguna  pérdida de fuerza de la señ...
Conectores y divisores de cables Conectores- Las antenas Cisco utilizan el conector TNC de Polaridad Reversa Divisores- ...
Amplificadores       Exteriores.- Un amplificador montado polar bidireccional exterior        a prueba de agua para usar ...
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Antenas

  1. 1. ANTENAS
  2. 2. Introducción La definición formal de una antena es un dispositivo que sirve para transmitir y recibir ondas de radio. Convierte la onda guiada por la línea de transmisión (el cable o guía de onda) en ondas electromagnéticas que se pueden transmitir por el espacio libre. Asimismo, dependiendo de su forma y orientación, pueden captar diferentes frecuencias, así como niveles de intensidad. Generalidades  Convierte los datos en ondas EM (Electro Magnéticas)  Tipos: Omnidireccionales y Direccionales Las antenas usadas para las WLANs tienen dos funciones: - Receptor: Este es el terminador de una señal sobre un medio detransmisión. En comunicaciones, es un dispositivo que recibeinformación, control, u otras señales desde un origen. - Transmisor: Este es el origen o generador de una señal sobre un medio detransmisión
  3. 3. Ancho de Banda de la Antena El ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre las cuales la operación de la antena es "satisfactoria". Esto, por lo general se toma entre los puntos de media potencia. Cada subconjunto o banda de frecuencias dentro del espectro electromagnético tiene propiedades únicas que son el resultado de cambios en la longitud de onda. Por ejemplo, las frecuencias medias (MF, Medium Frequencies) que van de los 300 kHz a los 3 MHz pueden ser radiadas a lo largo de la superficie de la tierra sobre cientos de kilómetros, perfecto para las estaciones de radio AM (Amplitud Modulada) de la región. Las estaciones de radio internacionales usan las bandas conocidas como ondas cortas (SW, Short Wave) en la banda de HF (High Frequency) que va desde los 3 MHz a los 30 MHz. Este tipo de ondas pueden ser radiadas a miles de kilómetros y son rebotadas de nuevo a la tierra por la ionosfera como si fuera un espejo, por tal motivo las estaciones de onda corta son escuchadas casi en todo el mundo. Los estaciones de FM (Frecuencia Modulada) y TV (televisión) utilizan las bandas conocidas como VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency) localizadas de los 30 MHz a los 300 MHz y de los 300 MHz a los 900 MHz, este tipo de señales debido a que no son reflejadas por la ionosfera cubren distancias cortas, una ciudad por ejemplo. La ventaja de usar este tipo de bandas de frecuencias para comunicaciones locales permite que docenas de estaciones de radio FM y televisoras " en ciudades diferentes " puedan usar frecuencias idénticas sin causar interferencia entre ellas
  4. 4. Espectro electromagnético Banda Significado Rango de Servicios FrecuenciasVLF Very Low 3 kHz - 30 kHz Conducción de Frequency electricidadLF Low Frequency 30 kHz - 300 kHz Conducción de electricidad, navegación marítima, control de tráfico aéreoMF Medium 300 kHz - 3 MHz Radio AM FrequencyHF High Frequency 3 MHz - 30 MHz Radio SWVHF Very High 30 MHz - 300 MHz Radio FM, TV, Frequency radio dos vías
  5. 5. Espectro electromagnético Banda Significado Rango de Servicios FrecuenciasUHF Ultra High Frequency 300 MHz - 3 GHz TV UHF, telefonía celular, WLL, comunicaciones móvilesSHF Super High 3 GHz - 30 GHz Servicios por Frequency Satélite y microondas, MMDS, LMDSEHF Extremely High 30 GHz en adelante LMDS FrequencyInfrarrojo 3 x 1012 - 4.3 x 1014 Hz WPANs
  6. 6. Tipos de Antenas El tipo de la antena determina su patrón de radiación puede ser omnidireccional, bidireccional, o unidireccional.- Las antenas Omnidireccionales son buenas para cubrir áreas grandes, la cual la radiación trata de ser pareja para todos lados es decir cubre 360º .- Las antenas Direccionales son las mejores en una conexión Punto-a-Punto, acoplamientos entre los edificios, o para los Clientes de una antena omnidireccional.- Las antenas Unidireccionales son antenas capaz de concentrar la mayor parte de la energía radiada de manera localizada, aumentando así la potencia emitida hacia el receptor o desde la fuente deseados y evitando interferencias introducidas por fuentes no deseadas.
  7. 7. Antenas OmnidireccionalesMONOPOLO VERTICAL El monopolo vertical o antena vertical es una antena constituida de un solo brazo rectilíneo irradiante en posición vertical. Es una antena constituida de un solo brazo rectilíneo irradiante en posición vertical. Podemos ver una antena vertical con Ganancias de 3 dBi hasta 17 dBi.  El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en vehículos.  En Monopolos de ¼ de onda: la impedancia de la antena es de 36 ohmios
  8. 8. Antenas OmnidireccionalesDIPOLO Un dipolo es una antena con alimentación central empleada para transmitir o recibir ondas de radiofrecuencia. Estas antenas son las más simples desde el punto de vista teórico. Usada en frecuencias arriba de 2MHz Ganancia baja: 2.2 dBi Angulo de radiación ancho En el espacio ideal, la impedancia del dipolo simple es de 73 Ohm
  9. 9. Antenas DireccionalesYAGUI Es una antena direccional de alta ganancia, está construida con al menos tres elementos, que son barras de metal que suplementan la energía de onda transmitida. Utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas, comúnmente en frecuencias de 30Mhz y 3Ghz, (canal 2 al canal 6 de 50MHz a 86 MHz).  Ganancia elevada: 8-15 dBi  Para el servicio 802.11 pueden tener ganancias entre el dBi 12 y 18.  Desventajas: Direccionarlas en la posición correcta no son tan difícil como una antena parabólica, pero aun así puede llegar a ser difícil.  Ofrece un rango de hasta 10 km (6.5 millas) a 2 Mbps, y 3.2 km (2 millas) a 11 Mbps
  10. 10. Antenas DireccionalesPARABOLICAS Un plato parabólico sólido, puede permitir a las WLANs trabajar sobre grandes distancias. Tiene un ancho de rayo angosto, y dependiendo de la velocidad y de la ganancia de la antena usada, pueden ser posibles distancias de hasta 40 km (25 millas). Es importante evaluar cuán bien soportará el plato las condiciones de mucho frío y los grandes vientos. Igualmente importante es la solidez del mástil y de la torre donde la antena será montada.  Se utiliza especialmente para la transmisión y recepción vía satélite.  Ganancia alta: 12-25 dBi  Ángulo de radiación bajo
  11. 11. Antenas DireccionalesPANEL O PATCH ANTENNA La antena patch es excelente para aplicaciones interiores y exteriores, cuando está correctamente montada. Es posible montarla en una variedad de superficies, usando orificios en el perímetro de la antena. Panel o .parche. metálico radiante sobre un plano de tierra metálico. Normalmente planas, en encapsulado de PVC. Ganancia media-elevada: 5-20 dBi Ángulo de radiación medio
  12. 12. Antenas DireccionalesMICROONDAS TERRESTRES Microondas: rango de frecuencias comprendido entre 2 GHz y 40 GHz Son altamente direccionales  Requieren antenas parabólicas en la recepción Las antenas han de estar muy altas para evitar obstáculos Constituyen una alternativa al cable coaxial y a la fibra óptica para comunicaciones a larga distancia Otras aplicaciones  Transmisión de televisión y voz
  13. 13. Antenas DireccionalesMICROONDAS POR SATÉLITE Se usa un rango de frecuencias entre 1GHz a 50 Ghz Los satélites  Reciben una señal terrestre  La señal es amplificada o repetida  Envían la señal a uno o varios receptores terrestres Los satélites han de tener órbita geoestacionaria  A una distancia de 35,784 km Se producen retardos en las comunicaciones Aplicaciones  Televisión, telefonía a larga distancia, redes privadas
  14. 14. Cables y Accesorios
  15. 15. Selección de cables Es importante mantener el cable de la antena corto para maximizar el alcance, sea que se instale un access point interior o que se instalen bridges para comunicarse sobre una gran distancia. Esto es así porque un cable largo atenuará la señal y reducirá el alcance confiable del equipo. La distancia máxima sobre la que dos bridges pueden comunicarse depende de las combinaciones de antena y cable que se utilicen. Puede ser posible utilizar el cable coaxial existente. Esta determinación dependerá de la calidad del cable y si cumple con las tres especificaciones siguientes: La impedancia debe ser de 50 ohms. La pérdida total a 400 MHz, para la longitud total del cable, debe ser de 12 dB o menos. El tamaño del conductor central del cable debe ser #14 AWG, o mayor.
  16. 16. Pérdida del cable El uso de cable coaxial para transportar energía RF siempre produce alguna pérdida de fuerza de la señal. La dimensión de la pérdida depende de los cuatro factores siguientes:- Longitud: Los cables largos pierden más potencia que los cables cortos.- Grosor: Los cables delgados pierden más potencia que los cables gruesos.- Frecuencia: Las frecuencias más bajas de 2.4 GHz pierde menos potencia que las frecuencias superiores a 5 GHz.- Materiales del cable: Los cables flexibles pierden más potencia que los cables rígidos. La pérdida del cable no depende de la dirección en que viaja la señal. Las señales transmitidas pierden el mismo porcentaje de fuerza que las señales recibidas. La energía perdida se libera como calor. Curiosamente, los bajos niveles de potencia de las WLANs hacen que el calor del cable sea casi indetectable.
  17. 17. Conectores y divisores de cables Conectores- Las antenas Cisco utilizan el conector TNC de Polaridad Reversa Divisores- Un divisor permite que una señal sea usada con dos antenas al mismo tiempo. El usar dos antenas con un divisor puede proporcionar más cobertura. El uso de un divisor agrega aproximadamente 4 dB de pérdida. Un divisor de 5 GHz normalmente es incompatible con un divisor de 2.4 GHz.
  18. 18. Amplificadores  Exteriores.- Un amplificador montado polar bidireccional exterior a prueba de agua para usar con radios de 2.4 GHz de Amplio Espectro y equipo WLAN. El dispositivo tiene un pre-amplificador receptor de bajo ruido y un amplificador de potencia de transmisión.  Interiores.- Cuando se instalan equipos en interiores, es preferible instalar un access point adicional en lugar de instalar un amplificador. En raras circunstancias un amplificador puede ser necesario en interiores. Se debe tener cuidado para evitar interferir con usuarios del espectro inalámbrico cercanos. La Figura muestra un amplificador bidireccional de interior para usar con un modem de radio de 2.4 GHz de Amplio Espectro y equipo WLAN. Como el amplificador de exterior, tiene un pre-amplificador receptor de bajo ruido y un amplificador de potencia de transmisión.

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