Erick Alexander Pereira Polo
Centro de Informática
Universidad del Sinú
Un
array es una antena
compuesta por un número de
radiadores idénticos ordenados
regularmente y alimentados
para obtener un diagrama de
radiación predefinido.
CARACTERÍSTICA DE LOS ARRAYS DE ANTENA
Las características principales de los arrays de antenas es que su diagrama de
radiación es modificable, pudiendo adaptarlo a diferentes aplicaciones/necesidades.
Esto se consigue controlando de manera individual la amplitud y fase de la señal que
alimenta a cada uno de los elementos del array.
NIVEL DE APLICACIÓN
Los arrays de antenas se utilizan para la construcción de antenas inteligentes.
Una definición de un sistema de antenas inteligentes es cualquier
configuración adaptativa de múltiples antenas que mejoran el rendimiento de
un sistema de comunicaciones inalámbricas.
NIVEL DE APLICACIÓN
Las características de las antenas inteligentes con unos haces de radiación con
una mayor directividad (es decir, mayor ganancia y mayor selectividad angular),
proporcionan múltiples ventajas:

• Incremento de la zona de cobertura: Dado que la ganancia es mayor que en
el caso de antenas omnidireccionales o sectorizadas.
• Reducción de la potencia de transmisión: La mayor ganancia de la antena
permite incrementar la sensibilidad.

• Reducción del nivel de interferencia: La mejor selectividad espacial de la
antena permitirá al receptor discriminar las señales de usuarios
interferentes a favor de la señal del usuario deseado. Incluso se pueden
utilizar antenas inteligentes con configuración antena principal y secundarias
donde las secundarias anulan las interferencias.
NIVEL DE APLICACIÓN
DIAGRAMA DE RADIACIÓN EN UN ARRAY
NIVEL DE APLICACIÓN
NIVEL DE APLICACIÓN
• Reducción de la propagación multitrayecto: Debido a la menor dispersión
angular de la potencia radiada, se reduce el número de trayectorias que
debe seguir la señal antes de llegar al receptor.

• Mejora de la seguridad: Gracias a que la transmisión es direccional, hay una
probabilidad muy baja de que un equipo ajeno intercepte la comunicación.
• Introducción de nuevos servicios: Al poder identificar la posición de
usuarios se puede aplicar a radiolocalización, tarificación geográfica,
publicidad en servicios cercanos.
Según se Geometría
• Lineales
Es llama así cuando N elementos se
agrupan a lo largo de una línea
recta, permitiendo controlar el
diagrama de radiación en el plano
que contiene la línea.
RADIACIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE ANTENAS

Antena Sectorial, 16 Dbi de ganancia, haz
de apertura de 180º
Según se Geometría
• Planas
Se llama así cuando los elementos se sitúan en 2D sobre un plano,
permitiendo mayor directividad y control del diagrama. Pueden apuntar el
haz principal en cualquier dirección, en forma de pincel. Las formas más
utilizada son la reticular y la circular.

Reticular
Circular
Según se Geometría
• Conformada (Cilindricas, Esferica)
Se llama así cuando los elementos se sitúan sobre una superficie
curva, como un cilindro, un cono, una esfera o sobre otras superficies como
el ala de un avión.

Array cilíndrico de bocinas
rectangulares.

Agrupación cilíndrica
de parches cuadrados

Array de estructuras multicapas
con elementos impresos.
Según el elemento radiante
• Hilos (Dipolos)
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
RADIACIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE ANTENAS

Antena Omnidireccional, 9 Dbi de ganancia, haz de
apertura de 360º
Según el elemento radiante
• Impresas (Parches)
Las antenas de elementos impresos tienen como
ventajas su facilidad de fabricación y bajo precio.
Según el elemento radiante
• Ranuras
Están formadas por una estructura de dos
planos metálicos sobre los que se induce una
onda cilíndrica. Las ranuras se acoplan a la
onda de la guía en función de su posición,
orientación y tamaño.
Según el elemento radiante
• Bosinas
IRRADIACIÓN ANTENA DE CORNETA
Según la Red
• Pasivas (un solo haz, multihaz)
• Sistema de antena Multihaz
• Antena Multihaz Offset
• Antena Multihaz Offset Cassegrain
RADIACIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE ANTENAS

Antena con Reflector Parabólico, 29 Dbi
de ganancia, haz de apertura muy
estrecho 6º Ideal para enlaces punto a
punto a varios kms
Según la Red
• Activas
agrupación de antenas de recepción con una
pluralidad de canales para convertir señales de
recepción de elementos de antena de recepción
en una señal de frecuencia intermedia (FI) por
medio de un circuito que comprende uno o más
preamplificadores y un mezclador conectado en
serie, alimentándose al circuito una señal de
oscilador y una señal de calibración centralmente
generadas,
Según la Red
• Adaptativas
Un sistema de antenas adaptivo puede
determinar la ubicación de un usuario porque:
• Recibe la señal del usuario a través sus
sensores (elementos de la antena)
• La señal arriba a cada elemento de la
antena en un tiempo diferente (retardo
de tiempo)
• Su procesador digital de señales, es un
procesador
de
señales
especializado, calcula la dirección de
arribo (DOA Direction-Of-Arrival) del
usuario de los retardos de tiempo
• El DSP también suma las intensidades
de las señales de cada elemento de la
antena y forma el haz hacia la dirección
calculada por el DOA.
Según su Aplicación
• Comunicación (Movil, Satelital)
Cada satélite tiene una masa de 689kg y vida util de 5 a 8
años. 40 de ellos fueron lanzados con la lanzadera DELTA II
con capacidad para 5 satelites, 21 fueron lanzados con el
coehete PROTON con capacidad para 7 satelites iridium, y
12 fueron lanzados con el cohete LONG MARCH IIC/SD con
2 satelites por lanzamiento.

Actualmente Iridium ofrece comunicaciones de datos de
2,4 Kbps full-duplex nativos (Ancho de banda canal de voz:
8 kHz) y un sistema de conexión a internet que emula 10
Kbps, lo que limita las posibles aplicaciones, por lo que se lo
usa, sobre todo, para el envío y recepción de correos
electrónicos en formato de texto.El servicio OpenPort
permite hasta 128 kbps en datos.
Los organismos de seguridad estadounidenses utilizan
soluciones Iridium como su sistema preferido de
telecomunicaciones satelitales móviles de voz.
Según su Aplicación
•
•
•
•

Radar
Emisión de impulsos y recepción de ecos
Antenas directivas (grandes en longitudes de onda)
Gran capacidad de control
La creciente necesidad de camuflar de las estaciones
base (BTS) ha llevado a crear soluciones de
mimetización de las antenas, como por ejemplo
los árboles artificiales, que se pueden insertar
fácilmente en ambientes que requieren un bajo
impacto ambiental.
Una larga experiencia práctica sobre materiales
plásticos y metálicos, respecto de la calidad y
duración de esta antena mimetizada, incluso en
condiciones climáticas extremas.
ÁRBOLES CAMUFLADOS
PALMERA COCOTERA
ESTRUCTURAS ROOFTOP CAMUFLADAS
Estructuras camufladas sobre las azoteas
ESTRUCTURAS CAMUFLADAS

Teoría Array de Antenas para Redes Inalambricas

  • 1.
    Erick Alexander PereiraPolo Centro de Informática Universidad del Sinú
  • 2.
    Un array es unaantena compuesta por un número de radiadores idénticos ordenados regularmente y alimentados para obtener un diagrama de radiación predefinido.
  • 3.
    CARACTERÍSTICA DE LOSARRAYS DE ANTENA Las características principales de los arrays de antenas es que su diagrama de radiación es modificable, pudiendo adaptarlo a diferentes aplicaciones/necesidades. Esto se consigue controlando de manera individual la amplitud y fase de la señal que alimenta a cada uno de los elementos del array.
  • 4.
    NIVEL DE APLICACIÓN Losarrays de antenas se utilizan para la construcción de antenas inteligentes. Una definición de un sistema de antenas inteligentes es cualquier configuración adaptativa de múltiples antenas que mejoran el rendimiento de un sistema de comunicaciones inalámbricas.
  • 5.
    NIVEL DE APLICACIÓN Lascaracterísticas de las antenas inteligentes con unos haces de radiación con una mayor directividad (es decir, mayor ganancia y mayor selectividad angular), proporcionan múltiples ventajas: • Incremento de la zona de cobertura: Dado que la ganancia es mayor que en el caso de antenas omnidireccionales o sectorizadas. • Reducción de la potencia de transmisión: La mayor ganancia de la antena permite incrementar la sensibilidad. • Reducción del nivel de interferencia: La mejor selectividad espacial de la antena permitirá al receptor discriminar las señales de usuarios interferentes a favor de la señal del usuario deseado. Incluso se pueden utilizar antenas inteligentes con configuración antena principal y secundarias donde las secundarias anulan las interferencias.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
    NIVEL DE APLICACIÓN •Reducción de la propagación multitrayecto: Debido a la menor dispersión angular de la potencia radiada, se reduce el número de trayectorias que debe seguir la señal antes de llegar al receptor. • Mejora de la seguridad: Gracias a que la transmisión es direccional, hay una probabilidad muy baja de que un equipo ajeno intercepte la comunicación. • Introducción de nuevos servicios: Al poder identificar la posición de usuarios se puede aplicar a radiolocalización, tarificación geográfica, publicidad en servicios cercanos.
  • 10.
    Según se Geometría •Lineales Es llama así cuando N elementos se agrupan a lo largo de una línea recta, permitiendo controlar el diagrama de radiación en el plano que contiene la línea.
  • 11.
    RADIACIÓN DE DISTINTOSTIPOS DE ANTENAS Antena Sectorial, 16 Dbi de ganancia, haz de apertura de 180º
  • 12.
    Según se Geometría •Planas Se llama así cuando los elementos se sitúan en 2D sobre un plano, permitiendo mayor directividad y control del diagrama. Pueden apuntar el haz principal en cualquier dirección, en forma de pincel. Las formas más utilizada son la reticular y la circular. Reticular Circular
  • 13.
    Según se Geometría •Conformada (Cilindricas, Esferica) Se llama así cuando los elementos se sitúan sobre una superficie curva, como un cilindro, un cono, una esfera o sobre otras superficies como el ala de un avión. Array cilíndrico de bocinas rectangulares. Agrupación cilíndrica de parches cuadrados Array de estructuras multicapas con elementos impresos.
  • 14.
    Según el elementoradiante • Hilos (Dipolos) 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
  • 15.
    RADIACIÓN DE DISTINTOSTIPOS DE ANTENAS Antena Omnidireccional, 9 Dbi de ganancia, haz de apertura de 360º
  • 16.
    Según el elementoradiante • Impresas (Parches) Las antenas de elementos impresos tienen como ventajas su facilidad de fabricación y bajo precio.
  • 17.
    Según el elementoradiante • Ranuras Están formadas por una estructura de dos planos metálicos sobre los que se induce una onda cilíndrica. Las ranuras se acoplan a la onda de la guía en función de su posición, orientación y tamaño.
  • 18.
    Según el elementoradiante • Bosinas
  • 19.
  • 20.
    Según la Red •Pasivas (un solo haz, multihaz) • Sistema de antena Multihaz • Antena Multihaz Offset • Antena Multihaz Offset Cassegrain
  • 21.
    RADIACIÓN DE DISTINTOSTIPOS DE ANTENAS Antena con Reflector Parabólico, 29 Dbi de ganancia, haz de apertura muy estrecho 6º Ideal para enlaces punto a punto a varios kms
  • 22.
    Según la Red •Activas agrupación de antenas de recepción con una pluralidad de canales para convertir señales de recepción de elementos de antena de recepción en una señal de frecuencia intermedia (FI) por medio de un circuito que comprende uno o más preamplificadores y un mezclador conectado en serie, alimentándose al circuito una señal de oscilador y una señal de calibración centralmente generadas,
  • 23.
    Según la Red •Adaptativas Un sistema de antenas adaptivo puede determinar la ubicación de un usuario porque: • Recibe la señal del usuario a través sus sensores (elementos de la antena) • La señal arriba a cada elemento de la antena en un tiempo diferente (retardo de tiempo) • Su procesador digital de señales, es un procesador de señales especializado, calcula la dirección de arribo (DOA Direction-Of-Arrival) del usuario de los retardos de tiempo • El DSP también suma las intensidades de las señales de cada elemento de la antena y forma el haz hacia la dirección calculada por el DOA.
  • 24.
    Según su Aplicación •Comunicación (Movil, Satelital) Cada satélite tiene una masa de 689kg y vida util de 5 a 8 años. 40 de ellos fueron lanzados con la lanzadera DELTA II con capacidad para 5 satelites, 21 fueron lanzados con el coehete PROTON con capacidad para 7 satelites iridium, y 12 fueron lanzados con el cohete LONG MARCH IIC/SD con 2 satelites por lanzamiento. Actualmente Iridium ofrece comunicaciones de datos de 2,4 Kbps full-duplex nativos (Ancho de banda canal de voz: 8 kHz) y un sistema de conexión a internet que emula 10 Kbps, lo que limita las posibles aplicaciones, por lo que se lo usa, sobre todo, para el envío y recepción de correos electrónicos en formato de texto.El servicio OpenPort permite hasta 128 kbps en datos. Los organismos de seguridad estadounidenses utilizan soluciones Iridium como su sistema preferido de telecomunicaciones satelitales móviles de voz.
  • 25.
    Según su Aplicación • • • • Radar Emisiónde impulsos y recepción de ecos Antenas directivas (grandes en longitudes de onda) Gran capacidad de control
  • 27.
    La creciente necesidadde camuflar de las estaciones base (BTS) ha llevado a crear soluciones de mimetización de las antenas, como por ejemplo los árboles artificiales, que se pueden insertar fácilmente en ambientes que requieren un bajo impacto ambiental. Una larga experiencia práctica sobre materiales plásticos y metálicos, respecto de la calidad y duración de esta antena mimetizada, incluso en condiciones climáticas extremas.
  • 28.
  • 29.
  • 30.
    ESTRUCTURAS ROOFTOP CAMUFLADAS Estructurascamufladas sobre las azoteas
  • 31.