antenas ctg
TRANSCRIPT
Alumno: Torres Gamarra César
¿ Qué es una antena ?
Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el
objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio
libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas
electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.
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.
La distancia máxima de la antena se expresa normalmente en
kilómetros o metros. La determinación de la distancia máxima entre las
antenas a cada lado de un enlace no es un problema sencillo. 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
Ancho de banda:
El ancho de banda de una antena es la banda de frecuencias sobre la
cual se considera que funciona en forma aceptable. Cuanto más
amplio es el rango de frecuencias que abarca una banda, más amplio
es el ancho de banda de la antena.
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. Es el ancho total en grados del lóbulo de
radiación principal, en el ángulo donde la potencia de radiación ha
caído por debajo de la línea central del lóbulo, por 3 dB (potencia
media).
Parámetros de una antena
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.
La antena irradia mayor ganancia
porque dirige la energía en forma
más angosta y precisa.
La ganancia es menor por motivo
de que la energía irradiada es
más amplia esto hace que la
señal no llegue más lejos.
dBi:
El dBi, o decibelio isótropo, es una unidad para medir la ganancia deuna antena en referencia a una antena isotrópica teórica. El valor deldBi corresponde a la ganancia de una antena ideal teórica que irradiala potencia recibida de un dispositivo al que está conectado.
dBd:
se refiere a la ganancia de la antena con respecto a una antena dedipolo de referencia. Una antena dipolo de referencia se define paratener 2,15 dBi de ganancia. Así que la conversión entre DBI y DBDes tan simple como sumar o restar 2,15 según estas fórmulas:
dBi = dBd + 2,15
dBd = dBi - 2.15
Polarización:
La polarización es un fenómeno físico de propagación de la señal deradio. Normalmente, dos antenas cualesquiera que forman un enlaceentre sí deben ser configuradas con la misma polarización.
Existen dos categorías, o tipos, de polarización. Ellas son lineal y
circular. Cada tipo tiene dos subcategorías. Las subcategorías para la
polarización lineal son vertical u horizontal. Las subcategorías para 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
Cuando dos antenas no tienen la misma polarización, la condición se
llama polarización cruzada. Por ejemplo, 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 polarización cruzada a veces es beneficiosa. Por ejemplo, suponga
que las antenas del enlace A están polarizadas en forma cruzada con
respecto a las antenas del enlace B. En este ejemplo, los enlaces A y B
son dos enlaces diferentes, que están ubicados cercanos el uno del
otro, pero no se pretende que se comuniquen entre sí. En este caso, el
hecho de que los enlaces A y B tienen polaridad cruzada es
beneficioso porque la polaridad cruzada evitará o reducirá cualquier
posible interferencia entre los enlaces.
Patrón 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.
Todas las antenas son medidas contra lo que se conoce como una
antena isotrópica, que es una antena teórica. Esta es la base para
todas las otras antenas, como se muestra en la imagen . 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.
Diversidad:
La diversidad es la operación simultánea de dos o más sistemas o
partes de un sistema. La diversidad se utiliza para mejorar la
confiabilidad del sistema. La desaparición de la multiruta puede causar
fallas temporales en incluso las rutas mejor diseñadas. La diversidad
es una solución posible para este problema. Existen dos tipos de
diversidad:
1. Diversidad espacial
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.
2. Diversidad de frecuencia
la señal de la información es transmitida en simultáneo por dos
transmisores que operan en dos frecuencias diferentes, como lo
muestra.
Tipos de Antenas
Hay dos tipos básicos de antenas, las omnidireccionales y las
direccionales. La forma de estas señales podemos verlas en la
siguiente figura, siendo la primera una señal omnidireccional y las
otras dos señales direccionales.
Antena omnidireccionales: Orientan la señal en todas direcciones
con un haz amplio pero de corto alcance. Si una antena direccional
sería como un foco, una antena omnidireccional sería como una
bombilla emitiendo luz en todas direcciones pero con una intensidad
menor que la de un foco, es decir, con menor alcance. Las antenas
Omnidireccionales "envían" la información teóricamente a los 360
grados por lo que es posible establecer comunicación
independientemente del punto en el que se esté. En contrapartida el
alcance de estas antenas es menor que el de las antenas
direccionales. El alcance de una antena omnidireccional viene
determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena,
la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de
recepción del punto de acceso receptor. A mismos dBi, una antena
sectorial o direccional dará mejor cobertura que una omnidireccional.
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. Las antenas
bipolares se suministran con algunos
access points Cisco Aironet y dispositivos
clientes.
2.2dBi de montura en cielo raso
Es solo para aplicaciones interiores
Esta antena está polarizada verticalmente
Tiene un rayo ligeramente inclinado
Esta antena es similar en apariencia a la 5.14 dbi Omni de
Montura en cielo raso, solo que es mas corta y tiene menos
ganancia
5.14 dBi vertical de montura en mástil
Está diseñada para aplicaciones industriales
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
Es solo para aplicaciones interiores
Esta antena esta polarizada verticalmente
Tiene un rayo de haz ligeramente inclinado hacia abajo
Su patrón de cobertura cubre las áreas por debajo del cielo
raso.
5.14 dBi diversidad de montura en pilar
Esta envuelto con tela para que se vea mas como un parlante
que como una antena
Tiene dos coletas con dos conectores RP-TNC
Esta antena es usada solo para aplicaciones interiores.
5.14 dBi plano del piso
Tiene un plato de refuerzo de aluminio incorporado para
enfocar la energía de la transmisión hacia abajo.
Esta antena se utiliza solo en aplicaciones interiores
Se adapta a diferentes necesidades de monturas.
12 dBi omnidireccional (sólo largo alcance)
Esta antena se utiliza solo para aplicaciones exteriores de
largo alcance
Esta antena podría ser usada en el centro de una
configuración de Bridging punto a multipunto.
Tiene una extensión de cobertura de 3,5 grados.
Antenas direccionales (o directivas): Orientan la señal en una
dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance.
Una antena direccional actúa de forma parecida a un foco que emite
un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance). Las
antenas Direccionales "envían" la información a una cierta zona de
cobertura, a un ángulo determinado, por lo cual su alcance es
mayor, sin embargo fuera de la zona de cobertura no se "escucha"
nada, no se puede establecer comunicación entre los interlocutores. El
alcance de una antena direccional viene determinado por una
combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de
emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del
punto de acceso receptor.
Antenas patch
Proporciona cobertura con un patrón amplio de radiación
La antena patch cisco 6 dbi son comunes para aplicaciones no
Europeas
La antena Cisco 8.5 dbi proporciona ganancia y distancia
adicionales.
Antena yagi de 13.5 dBi – 25 grados
Excelente para aplicaciones exteriores y para algunas aplicaciones
interiores
Ganancia de 13.5 dbi
rango 10 Km a 2Mbps – 3.2 Km a 11 Mbps
Antena de plato parabólico de 21 dBi – 12 grados
Tiene un ancho de rayo angosto y dependiendo de la velocidad y de
la ganancia de la antena usada, puede ser posibles distancias de
hasta 40 Km
Antenas de 5 GHz integradas
Con soporte simultaneo para radios de 2.4 GHz y de 5 GHz
El modulo tiene 2 pares de antenas de diversidad. El primer par es
para utilizar como patch de diversidad y el segundo es para usar
como Omni diversidad.
La Omni tiene una ganancia de 5dbi y un patrón de 360º
La patch tiene una ganancia de 6dbi y un patrón de 180ª
Antenas integradas de 2.4 GHz
Proporciona diversidad de antena para ayudar a combatir la
distorsión multiruta
Las antenas del AP cisco Aironet serie 1100 proporcionan un
rendimiento de cobertura comparable a un par de antenas rubber
ducky de 2.2 dbi.
Antenas sectoriales : Son la mezcla de las antenas direccionales y
las omnidireccionales. Las antenas sectoriales emiten un haz más
amplio que una direccional pero no tan amplio como una
omnidireccional. La intensidad (alcance) de la antena sectorial es
mayor que la omnidireccional pero algo menor que la direccional.
Siguiendo con el ejemplo de la luz, una antena sectorial sería como un
foco de gran apertura, es decir, con un haz de luz más ancho de lo
normal. Para tener una cobertura de 360º (como una antena
omnidireccional) y un largo alcance (como una antena direccional)
deberemos instalar o tres antenas sectoriales de 120º ó 4 antenas
sectoriales de 80º. Las antenas sectoriales suelen ser más costosas
que las antenas direccionales u omnidireccionales
Antena Sectorial Wifi LAN 2.4 GHz 20 dBi 90 º HG2420P-090
Resumen Tipos de Antenas:Antenas para AP
Resumen Tipos de Antenas:Antenas para Bridges
CRITERIO AL MOMENTO DE ESCOGER TIPOS
DE ANTENAS PARA UTILIZAR
Las antenas direccionales se suelen utilizar para unir dos puntos a
largas distancias mientras que las antenas omnidireccionales se
suelen utilizar para dar señal extensa en los alrededores. Las antenas
sectoriales se suelen utilizan cuando se necesita un balance de las dos
cosas, es decir, llegar a largas distancias y a la vez, a un área extensa.
Si necesita dar cobertura de red inalámbrica en toda un área próxima
(una planta de un edificio o un parque por ejemplo) lo más probable es
que utilice una antena omnidireccional. Si tiene que dar cobertura de
red inalámbrica en un punto muy concreto (por ejemplo un PC que está
bastante lejos) utilizará una antena direccional, finalmente, si necesita
dar cobertura amplia y a la vez a larga distancia, utilizará antenas
sectoriales.
Cables y Accesorios
Coaxial
La impedancia debe es de 50 ohms.
La pérdida total a 400MHz, para la longitud total del cable, debe ser
de 12dB o menos.
El tamaño del conductor central del cable debe ser #14 AWG, o
mayor.
Conectores
Las antenas Cisco utilizan el conector TNC de Polaridad Reversa
(Reverse-polarity TNC (RP-TNC)).
Amplificador de exteriores
Amplificador montado polar bidireccional exterior
aprueba de agua para usar con radiós de 2.4GHz de Amplio
Espectro y equipo WLAN.
El dispositivo tiene un pre-amplificador receptor de bajo ruido y un
amplificador de potencia de transmisión.
Amplificador de interiores:
Cuando se instalan equipos en interiores, es preferible instalar un
Access point adicional en lugar de instalar un amplificador. Se debe
tener cuidado para evitar interferir con usuarios del espectro
inalámbrico cercanos
Pararrayos:
Está diseñado para proteger a los dispositivos WLAN de la electricidad
estática y de los rayos. Es similar en su función a una válvula de
seguridad en una caldera de vapor. Un pararrayos evita que picos de
energía lleguen al equipo derivando la corriente hacia la tierra.
Ingeniería del Enlace y Planificación de la Ruta
de RF
La instalación de redes inalámbricas requiere el mismo planeamiento
básico que para cualquier red cableada. La principal diferencia es que
debido a la naturaleza de la señal inalámbrica, se necesita algún
planeamiento adicional. Este planeamiento incluye la elección del
sitio y el análisis de la ruta de RF. También puede ser necesario
investigar las leyes zonales locales, además de las regulaciones
gubernamentales, cuando se deben levantar torres.
Las siguientes herramientas pueden ser útiles para realizar una
alineación precisa:
Globo: La soga deberá estar marcada a intervalos de tres metros (diez
pies), para que se pueda establecer una altura. Este valor ayudará a
determinar la altura general de la torre o mástil necesario, como se
muestra en la Figura .
Binoculares o un telescopio: Estos son necesarios para los enlaces
más distantes. Recuerde que el globo debe ser visible desde el sitio
remoto.
GPS: Para enlaces de radio muy distantes, esta herramienta permite al
instalador apuntar las antenas en la dirección correcta.
Luz estroboscópica: Esta puede ser usada en lugar del globo. Use esto
de noche para determinar dónde alinear la antena y a qué altura.
Elevación de la Tierra
La curvatura de la Tierra se convierte en un problema para los enlaces
mayores a 11 km (7 millas). La línea de visión desaparece a los 25 km
(16 millas). Por lo tanto, la curvatura de la Tierra debe ser considerada
cuando se determina la altura de la montura de la antena.
Estudio del sitio y perfil de la ruta
El estudio del sitio de la antena es una operación detallada. Una vez
que el estudio del sitio de la antena está hecho y la ruta propuesta
tiene una adecuada línea de visión, el paso siguiente es el perfil de la
ruta. Después de que el perfil de la ruta está hecho, se debería hacer
un análisis de la ruta. Un análisis de la ruta prevé las peores
obstrucciones potenciales para hacer una instalación confiable.
Alineación e interferencia
Cuando alinee las antenas,
asegúrese de que las dos antenas
del enlace no tengan polaridad
cruzada. Luego, asegúrese de que
cada antena esté alineada para
maximizar el nivel de la señal
recibida. Como lo muestra la
Figura , se proporciona una
herramienta de fuerza de la señal
recibida, que da una lectura del
nivel de la señal recibida. En un
extremo del enlace por vez, la
dirección donde apunta la antena
es cuidadosamente ajustada para
maximizar o hacer que llegue a su
punto más alto la lectura en la
herramienta indicadora de señal.
Instalación de la Antena
Una antena debería ser montada como para que utilice completamente
sus características de propagación. Una forma de hacer esto es
orientar la antena en forma horizontal, tan alta como sea posible, en o
cerca del centro de su área de cobertura.
Mantenga a la antena lejos de las obstrucciones de metal, como
conductos de calefacción y de aire acondicionado, grandes armazones
de cielo raso, superestructuras de edificios y cableados de energía
importantes. Si es necesario, utilice un conducto rígido para alejar a la
antena de estas obstrucciones.
Considere lo siguiente antes de elegir el lugar donde instalar una
antena:
Las paredes de papel y de vinilo tienen muy poco efecto sobre la
penetración de la señal.
Las paredes sólidas y de concreto pre-moldeado limitan la penetración
de la señal a una o dos paredes sin degradar la cobertura.
Una señal puede penetrar cinco o seis paredes construidas de yeso o
madera.
Una pared de metal grueso causa que la señal se refleje, lo que
produce una penetración pobre.
Un alambrado o un tejido metálico espaciado entre 2.5 y 3.8 cm (1 y 1.5
pulgadas) actúa como un reflector armónico, por lo que bloquea una
señal de radio de 2,4 Ghz.
Instale la antena lejos de hornos a microonda y de teléfonos
inalámbricos de 2,4 GHz. Estos productos pueden causar interferencia
en la señal, porque funcionan en el mismo rango de frecuencias.
Instale la antena horizontalmente para maximizar la propagación de la
señal.
Todos los APs tienen una antena conectada a ellos. La mayoría de las
antenas son vendidas con un soporte para montarla, o éste está
disponible como una opción. El desafío es que la mayoría de las
antenas están diseñadas para ser montadas en una cierta forma.
Una Antena Montada en Mástil de 5.2 dBi está diseñada para ser
montada sobre un mástil y se vende con el hardware necesario para
montarla. Para montar la antena en una viga doble T se necesita
creatividad. Hay disponibles abrazaderas separadoras, pero no están
diseñadas para montarlas en vigas doble T. Algunos instaladores usan
abrazaderas plásticas, abrazaderas de viga o tornillos para ajustar los
soportes separadores a las vigas doble T. La antena es luego montada
al soporte.
Restricciones
Cuando se trabaja con estructuras altas e instalaciones de torres, los
códigos y las leyes de cada ciudad o municipio pueden variar. Se
puede necesitar un permiso de construcción para instalar torres o
mástiles, dependiendo de la altura. Los mejores planes pueden
derrumbarse si no se consiguen los permisos del construcción.
Seguridad de las escaleras
La mayoría de estos accidentes ocurren porque la gente no sigue las
reglas básicas de seguridad de las escaleras:
Seleccione la escalera correcta para el trabajo.
Inspeccione la escalera.
Fije la escalera en forma correcta y segura.
Suba y baje en forma segura. El subir demasiado alto también
puede llevar a tener accidentes.
Trabaje sobre la escalera en forma segura.
Asegure el área alrededor de la escalera. Acordone el área de
trabajo con indicadores apropiados como los conos de tráfico o cinta
de precaución. Cierre o bloquee cualquier puerta cercana que se
abra hacia adentro.
Seguridad en la instalación
Planifique el procedimiento de la instalación con cuidado y por
completo antes de comenzar.
Busque ayuda profesional si no está familiarizado con la instalación
de antenas. Consulte a un vendedor que pueda explicarle el método
de montura a usar en la ubicación donde la antena va a ser
instalada.
Seleccione el sitio de la instalación. Además considere la seguridad
y el rendimiento. Como los cables de energía eléctrica y las líneas
telefónicas son parecidos, suponga que cualquier línea es de
energía eléctrica hasta que se determine lo contrario.
Cuando instale la antena, no utilice una escalera de metal.
Vístase en forma apropiada. Esto incluye usar zapatos con suela de
goma y tacones, guantes de goma y una camisa o chaqueta de
mangas largas.
Si ocurre un accidente o una emergencia con las líneas de energía,
llame a una ayuda de emergencia calificada inmediatamente.