Curso: Dispositivos de

Conectividad II.

Profesor: Waldir Cruz.

Alumno: Kevinn Cajacuri Lino.

Tema: Antenas.

Introducción

Una buena antena transfiere la potencia en forma eficiente. La transferencia eficiente de la potencia depende de la correcta alineación de la antena (polarización) y de la concordancia apropiada de la impedancia. Para lograr una concordancia de la impedancia se debe hacer concordar en forma eléctrica la línea de transmisión hacia la antena. Esto significa que la línea de transmisión transfiere toda la potencia hacia la antena y no irradia la energía misma.

Debido al diseño de baja potencia de las WLANs, todas las antenas usadas son pasivas. Una antena pasiva no tiene amplificadores conectados, y por lo tanto tendrá las mismas características sea que esté transmitiendo o recibiendo.

Las antenas usadas para las WLANs tienen dos funciones:

Receptor: Este es el terminador de una señal sobre un medio de transmisión. En comunicaciones, es un dispositivo que recibe información, control, u otras señales desde un origen.

Transmisor: Este es el origen o generador de una señal sobre un medio de transmisión.

Variables

La distancia máxima del enlace está determinada por lo siguiente:

Potencia máxima de transmisión disponible

Sensibilidad del receptor

Disponibilidad de una ruta no obstruida para la señal de radio

Máxima ganancia disponible, para la(s) antena(s)

Pérdidas del sistema (como una pérdida a través del cable coaxial, conectores, etc.)

Nivel de confiabilidad deseada (disponibilidad) del enlace

La mejor forma de saber la distancia funcional entre dispositivos WLAN, es hacer un buen estudio del sitio. Un estudio del sitio comprende el examen de cada ubicación propuesta del enlace. Un examen del terreno y de las obstrucciones hechas por el hombre ayudará a determinar la factibilidad del sitio.

Ancho de banda

Cuanto más amplio es el rango de frecuencias que abarca una banda, más amplio es el ancho de banda de la antena. La fórmula para el ancho de banda se muestra en la figura.

Las antenas se adquieren pre-sintonizadas por el fabricante, para utilizarlas en un segmento de banda específico.

Ancho del rayo

El ancho del rayo es una medida usada

para describir a las antenas

direccionales. El ancho del rayo a veces

es llamado ancho de banda de la

potencia media.

Ganancia La ganancia de cualquier antena es en esencia una medida de

cuán bien la antena enfoca la energía RF irradiada en una dirección en particular.

Para asegurar una comprensión común, Cisco se está estandarizando en dBi para especificar las medidas de ganancia. Este método de medición de ganancia utiliza una antena isotrópica teórica como punto de referencia. Algunas antenas están medidas en dBd, que utiliza una antena de tipo bipolar en lugar de una antena isotrópica como el punto de referencia.

Las antenas de alta ganancia dirigen la energía en forma más restringida y precisa. Las antenas de baja ganancia dirigen la energía en una forma más amplia.

Polarización

La polarización es un fenómeno físico de propagación de la señal de radio. Normalmente, dos antenas cualesquiera que forman un enlace entre sí deben ser configuradas con la misma polarización.

Existen dos categorías, o tipos, de polarización. Ellas son lineal y circular. Las subcategorías para la polarización lineal son vertical u horizontal. Las subcategoríaspara la polarización circular son a mano derecha o a mano izquierda.

Una antena omnidireccional normalmente es una antena polarizada verticalmente. Todas las antenas de Cisco están configuradas para la polarización vertical.

Polarización Cruzada

Si dos antenas tienen ambas polarización lineal, pero una tiene polarización vertical y la otra tiene polarización horizontal, estarían polarizadas en forma cruzada. El término polarización cruzada también se utiliza para describir dos antenas cualesquiera con polarización opuesta.

La polaridad cruzada es beneficioso porque la polaridad cruzada evitará o reducirá cualquier posible interferencia entre los enlaces.

Patrones de emisión

El patrón de emisión es la variación de la intensidad del campo de una antena, como una función angular, con respecto al eje.

La cobertura de la antena isotrópica puede ser pensada como un globo que se extiende en todas direcciones por igual. Cuando una antena omnidireccional está diseñada para tener ganancia, la cobertura se pierde en ciertas áreas.

Imagine la presión en la parte superior e inferior de un globo. Esto causa que el globo se expanda en dirección hacia afuera, por lo que cubre más área en el patrón horizontal. También se reduce el área de cobertura por encima y por debajo del globo. Esto produce una ganancia más alta, ya que el globo, que representa a la antena, parece extenderse hacia un área de cobertura horizontal más grande.

Cuanta más alta es la ganancia, menor es el ancho del rayo vertical.

Diversidad

La diversidad se utiliza para mejorar la confiabilidad del sistema.

Existen dos tipos de diversidad como sigue:

Con la diversidad espacial, el receptor de una radio de microonda acepta señales desde dos o más antenas que están separadas por muchas longitudes de onda.

La señal de cada antena es recibida y luego conectada en forma simultánea con las demás a un combinador de diversidad. Dependiendo del diseño, la función del combinadores seleccionar la mejor señal de sus entradas o sumar las señales entre ellas.

Con la diversidad de frecuencias, la señal de la información es transmitida en simultáneo por dos transmisores que operan en dos frecuencias diferentes.

Si la separación en frecuencias de los dos transmisores es grande, el desvanecimiento selectivo de frecuencias tendrá pocas probabilidades de afectar ambas rutas de la misma forma. Esto mejorará el rendimiento del sistema.

Antenas

Omnidireccionales

Teoría

Toda elección de una antena involucra un equilibrio. Si se desea el alcance máximo, se debe resignar cobertura. No olvide que la cobertura es más que sólo horizontal. También hay un aspecto vertical. La mayoría de las antenas omnidireccionales resignan cobertura vertical para aumentar el alcance.

La cobertura de la antena puede compararse con un globo.

Bipolar de 2.2 dBi "rubber ducky

estándar"

La antena bipolar rubber ducky es una antena bipolar estándar.

También se la llama antena doblete. Es una antena omnidireccional adecuada para muchas aplicaciones. La antena es un conductor eléctrico recto. Las antenas bipolares pueden ser orientadas en forma horizontal, vertical o con una inclinación.

2.2dBi de montura en cielo raso

Está diseñada para ser montada en la grilla de metal de un cielo raso suspendido.

No es una buena elección para escuelas, hospitales u otras instalaciones de gran tráfico con cielos rasos bajos. Esto es porque la antena tiende a ser golpeada y posiblemente dañada. Esta antena está polarizada verticalmente, pero tiene un rayo ligeramente inclinado hacia abajo.

5.14 dBi vertical de montura en

mástil

La antena 5.14 dBi Omnidireccional Vertical de Montura en Mástil está diseñada para ser sujetada a un mástil o poste. La base de la antena tiene una sección de aluminio que le da suficiente fuerza como para resistir ser sujetada.

En aplicaciones exteriores, el extremo del cable de la antena debe ir hacia abajo. En aplicaciones interiores, el extremo del cable deberá mirar hacia el cielo raso.

5.14 dBi montura en cielo raso

Está diseñada para ser montada en la grilla de metal de un cielo raso suspendido.

Esta antena es sólo para aplicaciones interiores. Debería ser montada con el orificio del tornillo apuntando hacia el cielo raso. Esta antena no es una buena elección para escuelas u hospitales que tienen cielos rasos bajos.

5.14 dBi diversidad de montura

en pilar

Está diseñada para ser montada en el costado de un pilar.

Muestra un paquete con dos antenas en él. Está envuelto con tela para que se vea más como un parlante que como una antena. Esta antena tiene dos coletas con dos conectores RP-TNC.

5.14 dBi plano del piso

Está diseñada para ser instalada en un cielo raso y que apunte directamente hacia abajo. Tiene un plato de refuerzo de aluminio incorporado para enfocar la energía de la transmisión hacia abajo.

Esta antena se utiliza sólo en aplicaciones interiores. Hay un orificio de 6.35 mm (0.25 pulgadas) en el plato de refuerzo, lo que permite que la antena sea atornillada para diferentes necesidades de monturas.

12 dBi omnidireccional (sólo

largo alcance)

Es sólo para aplicaciones exteriores de largo alcance. Esta antena podría ser usada en el centro de una configuración de bridging punto a multipunto. También podría ser usada en un área central, ya que proporciona conexiones de alcance mayor a un access point. La antena, como todas las antenas sólo para exterior, tiene una coleta corta de coaxial de 30.48 cm (12 pulgadas), lo que hace necesario el usar cables de extensión de antena.

Antenas

Direccionales

Teoría

Para una antena direccional, la energía es dirigida en una dirección común. Las antenas direccionales son llamadas también no isotrópicas.

Para visualizar la forma en que una antena direccional funciona, imagine una linterna de rayo ajustable. Es posible cambiar la intensidad y el ancho del rayo de luz moviendo el reflector trasero y dirigiendo la luz, en ángulos más angostos o más anchos.

Antenas patch

La antena patch Cisco 6 dBi es común para aplicaciones no europeas que necesitan un área amplia de cobertura. Si es aceptable un área de cobertura ligeramente más limitada, la antena Cisco 8.5 dBi proporciona ganancia y distancia adicionales.

Antena yagi de 13.5 dBi – 25

grados Las antenas Yagi están diseñadas para

comunicaciones de larga distancia. Una yagi es excelente para aplicaciones exteriores y para algunas aplicaciones interiores.

La Yagi de Cisco proporciona 13.5 dBi de ganancia y ofrece un rango de hasta 10 km (6.5 millas) a 2 Mbps, y 3.2 km (2 millas) a 11 Mbps.

Antena de plato parabólico de 21

dBi – 12 grados

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).