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ANTENAS
1. Defina 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.
Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben expandir en lo posible la
potencia radiada, es decir, no deben ser directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una
estación base de teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una
dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radioenlaces). También es
una antena la que está integrada en la computadora portátil para conectarse a las redes Wi-Fi.
2. Las Antenas se clasifican en Direccionales y Omnidireccionales, describa cada uno de ellos.
a. Direccionales :
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
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.
Debido a que el haz de la antena direccional es estrecho, no siempr ees
fácil alinear (encarar) dos antenas direccionales en un enlace inalámbrico
entre dos puntos. En ese caso recomendamos el uso de una utilidad como
el WiPlan que se encarga de asistirle de modo que podrá realizarlo en
minutos en lugar de horas.
b. 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.
3. Mencione características de las antenas mostradas en la imagen
Panel:
o Constituida por varios elementos paralelos y coplanarios, directores, activos y
reflectores, utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas.
o Los elementos directores dirigen el campo eléctrico, los activos radian el campo y
los reflectores lo reflejan
o Los elementos no activados se denominan parásitos, la antena yagi puede tener varios elementos activos y varios parásitos. Su ganancia está dada por:
G = 10 log n
Omnidireccional :
o Mayor cobertura en un área circular
o Nivel de energía directamente por encima o por debajo de la antena será menor
Semi dish parabólica :
o Tamaño reducido
o Ganancia de hasta 24 dbi
Parabolica dish
o
Patch
o Plano de masa inferior. o Sustrato por encima de dicho plano de masa. o Un elemento radiante que se sitúa justo encima de dicho sustrato.
Yagi
o El diseño de Yagi-Uda sólo consigue una alta ganancia en un ancho de banda
bastante estrecha, por lo que es más útil para los diversos grupos de
comunicación (incluidos los de radio aficionado).
4. Explique las dos funciones de las antenas
a. 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.
b. Transmisor: Este es el origen o generador de una señal sobre un medio de
transmisión.
5. ¿Cuáles son los factores que determinan la distancia máxima de enlace?
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 tr avés del cable coaxial, conectores,
etc.)
Nivel de confiabilidad deseada (disponibilidad) del enlace
6. Defina
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).
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. Existen diferentes métodos para medir
esto, dependiendo del punto de referencia elegido. 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 es tán medidas en dBd, que utiliza una antena de tipo bipolar en lugar de una antena
isotrópica como el punt o de referencia. Recuerde, para convertir cualquier número de dBd a
dBi, simplemente sume 2,14 al número de dBd.
dBi
El dBi, o decibelio isótropo, es una unidad para medir la ganancia de una antena en referencia
a una antena isótropa teórica. El valor de dBi corresponde a la ganancia de una antena ideal
(teórica) que irradia la potencia recibida de un dispositivo al que está conectado, y al cual
también transmite las señales recibidas desde el espacio, sin considerar ni pérdidas ni
ganancias externas o adicionales de potencias.
dBd
Esto se refiere a la ganancia que tiene una antena, en comparación con la antena dipolo de la
misma frecuencia. Una ante na dipolo es la antena más pequeña y menos práctica en cuanto
a la ganancia que puede obtenerse.
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.
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 co noce
como una antena isotrópica, que es una antenateórica. Esta es la base para todas las otras
antenas. La cobertura de laantena 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. Esto puede
Antena Isotrópica
Esta es una antena hipotética que emite o recibe energía en forma igual en todas direcciones.
Las antenas isotrópicas no existen físicamente, pero representan a antenas de referencia
convenientes para expresar propiedades direccionales de las antenas físicas
Antena Bipolar
Esta es normalmente una antena recta, de pie central y longitud de onda media.
7. Describa el siguiente esquema
Imagen 1:
Antenas de mayor ganancia tienen ancho de haz estrecho y menos posibilidades de recibir
interferencias
Imagen 2:
Ganancia de las antenas de menor ancho de haz es más ancha y una gran oportunidad de recibir
interferencias
8. La diversidad es la operación simultánea de dos o más sistemas o partes de un sistema
utilizada para mejorar la confiabilidad. Enumere los dos tipos de diversidad y explique
brevemente cada uno.
Diversidad espacial
a. 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 combinador es seleccionar la mejor señal de sus
entradas o sumar las señales entre ellas. La diversidad espacial es
normalmente la primera elección para la protección del sistema, porque no
requiere ancho de banda extra.
Diversidad de frecuencia
b. 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.
9. Enumere los tipos de antenas omnidireccionales cisco y mencione sus características de cada
uno
10. Enumere los tipos de Antenas direccionales cisco y mencione sus características
11. Explique brevemente las características de los elementos representados en las imágenes:
Cable Coaxial
o La impedancia debe ser de 50 ohms.
o La pérdida total a 400 MHz, para la
longitud total del cable, debe ser de 12
dB o
o El tamaño del conductor central del cable
debe ser #14 AWG, o mayor.
Amplificador exterior
o Contiene un amplificador receptor
de bajo ruido y un amplificador de
potencia de transmisión.
Amplificador interno
o tiene un pre-amplificador receptor
de bajo ruido y un amplificador de
potencia de transmisión.
Pararrayos
o Diseñado para proteger a
los dispositivos WLAN de la
electricidad estática y de
los rayos
o Evita que picos de energía
lleguen al equipo
derivando la corriente
hacia la tierra.
o Conectores RP-TNC usados
en todas las antenas cisco
Conectores y divisores de cables
o Un divisor permite que una
señal sea usada con dos
antenas al mismo tiempo.
o El usar dos antenas con un
divisor puede proporcionar
más cobertura.
o Un divisor de 5 GHz normalmente es incompatible con un divisor de 2.4
GHz.
