IMPLEMENTACIÓN DE ANTENAS

Ricardo Sava Díaz

Antenas(concepto)

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.

Las antenas generalmente se dividen en tipos, Direccionales , Omnidireccionalesy Sectoriales. 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.

Funciones de las antenas

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 en conexiones Inalambricas

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

Ganancia(deficion) 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.

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. 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. El sacrificio en el diseño de una antena para un ancho de banda más amplio es que por lo general no tendrá un rendimiento tan bueno en comparación con una antena similar que está optimizada para un ancho de banda más angosto.

Polarización La polarización es la orientación física del elemento

en la antena que emite realmente la energía de RF. 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. La polarización es normalmente ajustable durante o después del momento de la instalación de la antena.

Existen dos categorías, o tipos, de polarización. Ellas son lineal y circular.

Antenas

Tipos de antenas

Antenas 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 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, ya que no requieren orientarlas. En contrapartida, el alcance de estas antenas es menor que el de las antenas direccionales.

TiposDentro de las antenas omnidireccionales podemos distinguir varios tipos:

Bipolar "rubber ducky estándar“ Montura en cielo raso Vertical de montura en mástil Diversidad de montura en pilar Plano del piso

Antenas omnidireccionales

Bipolar "rubber ducky estándar“ Montura en cielo raso

Vertical de montura en mástil Plano del pisoDiversidad de montura en pilar

Antena direccional

Orientan la señal en una dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance, actúa de forma parecida a un foco de luz que emite un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance).

Generalmente el haz o apertura y el alcance son inversamente proporcionales, esto es a mayor apertura menos alcance y a menor apertura más alcance. 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.

Tipos

Dentro de las antenas direccionales podemos distinguir varios tipos, de menor a mayor apertura serían:

Parabólicas (disco o rejilla), con estas se consigue el mayor alcance, pueden llegar a los 5 Km. de distancia.

Yagis (pronúnciese “yaguis”), son similares a las antenas de televisión, también tienen gran alcance y no es tan complejo orientarlas.

Planares o Paneles, estas aunque no tienen tanto alcance, pero es mucho mas fácil orientarlas y además no son tan voluminosas como las anteriores, por lo que su instalación es muy sencilla.

Antenas Direccionales

Parabólica

Yagi

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. De igual modo, su alcance es mayor que una omnidireccional y menor que una direccional.

Para tener una cobertura de 360º (como una antena omnidireccional) y un largo alcance (como una antena direccional) deberemos instalar, tres antenas sectoriales de 120º ó 4 antenas sectoriales de 80º. Este sistema de 360º con sectoriales se denomina “Array”. Las antenas sectoriales suelen ser más costosas que las antenas direccionales u omnidireccionales.

Antenas Sectoriales

Implementación de antenas

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.

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.

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. La antena que es para usar en exteriores está diseñada para ser montada con la funda de metal en la parte inferior. Para usarla en interiores, invierta la antena.

Cuando se utiliza una antena montada en un mástil en interiores, asegúrese de que esté montada como se muestra en las Figura

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.

Monturas de torres de antena.

Seguridad de las escaleras

Las escaleras vienen en muchos tamaños y formas para muchos propósitos específicos. Pueden estar hechas de madera, aluminio o fibra de vidrio y están diseñadas para uso ligero o industrial. Los dos tipos más comunes son escaleras rectas y de tijera.

Sin importar el tipo o construcción, asegúrese de que la escalera tenga una etiqueta que certifique que cumpla con las especificaciones del Instituto de Estándares Nacional Norteamericano [American National Standards Institute (ANSI)] y de los Laboratorios de Seguros [Underwriters Laboratories (UL) ].

Elija la escalera de tamaño apropiado. Si la escalera es muy grande restringirá el movimiento, si la escalera es pequeña podrá moverse fácilmente.

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. En la Figura se

muestran ejemplos de valores para diferentes alturas. 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 mostrados en la Figura o cinta de precaución, como se muestra en la Figura . Cierre o bloquee cualquier puerta cercana que se abra hacia adentro.

Implementos de seguridad

Instrucciones de seguridad cuando instale una antena

Planifique el procedimiento 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.

Llame a la compañía de servicio público o a la organización de mantenimiento del edificio si los cables están cerca del sitio del montaje.

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 de mangas largas.

Si ocurre un accidente o una emergencia con las líneas de energía, llame a una ayuda de emergencia calificada inmediatamente

Cuando esté subido a un techo durante la instalación de antenas de microondas, evite caminar, y en especial no se quede parado en frente de ellas. Si es necesario caminar frente a alguna, normalmente no hay un mayor peligro si se mueve con rapidez a través del eje de la ruta de la antena.

Problemas legales Las reglas de las frecuencias de radio varían en todo el

mundo. Es importante cumplir con todas las leyes locales, regionales y nacionales que se aplican a la instalación. En los Estados Unidos tiene jurisdicción la FCC. En la mayor parte de Europa, el ETSI fija las leyes que afectan a los equipos inalámbricos.

En la mayor parte de Europa, el ETSI fija las leyes que afectan a los equipos inalámbricos.

Las reglas de la FCC de EE.UU. indican que cualquier dispositivo que soporte de uno a cuatro canales UNII-1 está limitado a una antena fija. Por lo tanto, el access point Cisco Aironet 1200 802.11a, mostrado en la Figura , tiene una antena plegable. Incluso aunque no es legal reemplazar la antena, puede servir a una variedad de aplicaciones.