ÍNDICE

Página

1. Objetivo 2

2. Marco Teórico 2

3. Conclusiones 6

Bibliografía 6

1. OBJETIVO

Conocer los diferentes tipos de antenas (características técnicas y proveedores) para las frecuencias de uso libre.

2. MARCO TEÓRICO

¿Qué es una antena? [1]

Una antena es un dispositivo hecho para transmitir (radiar) y recibir ondas de radio

(electromagnéticas). Existen varias características importantes de una antena que deben de ser

consideradas al momento de elegir una específica para su aplicación:

1

Patrón de radiación

Ganancia

Directividad

Polarización

Patrones de Radiación:

El patrón de radiación de una antena se puede representar como una gráfica tridimensional de la

energía radiada vista desde fuera de esta. Los patrones de radiación usualmente se representan

de dos formas, el patrón de elevación y el patrón de azimuth. El patrón de elevación es una gráfica

de la energía radiada por la antena vista de perfil. El patrón de azimuth es una gráfica de la energía

radiada vista directamente desde arriba. Al combinar ambas gráficas se tiene una representación

tridimensional de cómo es realmente radiada la energía desde la antena.

Figura 1.- a) Patrón de elevación de un dipolo genérico b) Patrón de azimuth de un dipolo genérico c) Patrón de radiación 3D

Ganancia:

La ganancia de una antena es la relación entre la potencia que entra en una antena y la potencia

que sale de esta. Esta ganancia es comúnmente referida en dBi, y se refiere a la comparación de

cuanta energía sale de la antena en cuestión, comparada con la que saldría de una antena

isotrópica. Una antena isotrópica es aquella que cuenta con un patrón de radiación esférico

perfecto y una ganancia lineal unitaria.

Directividad:

2

La directividad de la antena es una medida de la concentración de la potencia radiada en una

dirección particular. Se puede entender también como la habilidad de la antena para direccionar la

energía radiada en una dirección especifica. Es usualmente una relación de intensidad de radiación

en una dirección particular en comparación a la intensidad promedio isotrópica.

Polarización:

Es la orientación de las ondas electromagnéticas al salir de la antena. Hay dos tipos básicos de

polarización que aplican a las antenas, como son: Lineal (incluye vertical, horizontal y oblicua) y

circular (que incluye circular derecha, circular izquierda, elíptica derecha, y elíptica izquierda). No

olvide que tomar en cuenta la polaridad de la antena es muy importante si se quiere obtener el

máximo rendimiento de esta. La antena transmisora debe de tener la misma polaridad de la antena

receptora para máximo rendimiento.

Tipos de antenas

Hay varios tipos de antenas. Los más relevantes para aplicaciones en bandas libres son:

Antenas Dipolo

Antenas Dipolo multi-elemento

Antenas Yagi

Antenas Panel Plano (Flat Panel)

Antenas parabólicas (plato parabólico)

Antenas para frecuencias de 915 MHz

NanoBridge de Ubiquiti

En la siguiente imagen se muestran las especificaciones de una antena NanoBridge de Ubiquiti, la

cual opera en la banda de frecuencia de los 902 a 928 MHz.

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Figura 2.- Especificaciones de la antena NanoBridge de Ubiquiti. [2]

Diseño Compacto y Robusto

Diseño mecánico a prueba de elementos climáticos con un factor de tamaño reducido. Cuenta con

indicadores LED de actividad e intensidad de señal para una rápida y fácil instalación. Una

mejorada protección RF y Ethernet contra descargas electrostáticas asegura una prolongada

operación en los ambientes más difíciles. [2]

Desempeño Inalámbrico sin Precedentes

Tasa de transferencia de datos real de 150+Mbps y hasta 20+ Kms de rango de operación. Los

productos de la serie NanoBridge M utilizan el revolucionario protocolo TDMA AirMax™ de Ubiquiti,

el cual ofrece desempeño punto a multipunto de nivel carrier-class. Adicionalmente, el software

AirControl™ de Ubiquiti permite al operador manejar de manera centralizada cientos de

dispositivos AirMax™. [2]

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824-960 MHz Antena Yagi 13dBi w / N-Hembra [3]

Figura 3.- Antena Yagi con rango de operación de 824-960 MHz.

Esta antena es aplicable para las comunicaciones inalámbrico GSM850/GSM900/CDMA.

Especificación

Categoría antena YAGI

Frecuencia 824-960 MHz

Ganancia (dBi) 13 dBi

VSWR <= 1,9

Viga grados anchura. Horz.45?Vert.32?

Polarización Vertical

Impedancia 50?

Max.Potencia 100 W

Conector de antena N-Hembra

Material de la antena Aluminio

Tamaño L820 x W125 x H60 mmFigura 4.- Especificaciones de la antena Yagi, hembra.[3]

Antena 900MHz 13dBi Sectorial 120-grados Ubiquiti AM-9M13 [4]

AirMax BaseStation Sectorial 900MHz

Diseño de antena de Clase Mundial

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Pendiente de patente de tecnología de última generación logra ganancia, aislamiento de polarización cruzada, y la conformación del haz características de calidad que rivalizan con las antenas y estaciones base portadoras de mejor calidad en el mundo. Sincroniza al instante con Rocket M9 para crear un poderoso AirMax 2x2 MIMO PtMP Estación Base. Rocket y jumpers RF resistente a la intemperie.

Rocket M se integra perfectamente con los AirMax BaseStation Sectors

Rocket M y AirMax estación base / Rocket antenas han sido diseñadas para trabajar juntos sin problemas. Instalación de Rocket M en AirMax Estación Base Antenas no requiere herramientas especiales, simplemente encajen en su lugar con el soporte proporcionado con las antenas.

Gama de frecuencias 902 - 928 MHz

Ganancia 13.2-13.8dBi

Polarización Dual Lineal

Aislamiento por polarización cruzada

30 dB min.

VSWR Max. 1.5:1

Espectro Hpol (6dB) 109 grados

Espectro Vpol (6dB) 120 grados

Elevación del espectro 15 grados

Inclinación eléctrica descendente No

Especificación ETSI No

Dimensiones 129 x 29 x 13.4 cm

Peso 12.5 kg

Carga de viento  160 mph

Figura 5. Características de la antena de alta ganancia Airmax Sector 900-120-13

Antena 900MHz 8dBi Omni-Direccional c/ N-macho connector. WiFi. Pole-Mount [5]

Rango de frecuencia 860 ~ 960MHzGanancia (dBi) 8 dBiVSWR <1.9Impedancia 50 ?Polarización Liner Vertical

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HPBW / Horizontal 360?HPBW / Vertical 14?La capacidad de potencia 50WConector N HembraVelocidad del viento Survival 180Km/hrTemperatura -40? C a 80? CHumedad 100% @ 25? CProtección contra rayos Planta directoRadom color Gris-BlancoRadom material Fibra de vidrioPeso + Peso del embalaje 1,5 KgDimensiones L1145xW34xH34mm

Figura 6.- Especificaciones para la antena Pole Mount de 900 MHz.

Antena 900MHz Yagi 12dBi c/ N-macho [6]

Aplicaciones

o 900MHz ISM Band o Aplicaciones dirección de Largo Alcance

o Punto a punto o Punto a Multi-Punto

o No línea de vista (NLOS) o GSM o RFID o SCADA o Enlaces de vídeo inalámbricos o 900MHz Celular

Características

o Rendimiento superior o Todos Operación Tiempo o Puede ser instalado polarización vertical u horizontal

Modelo AYA-9012Rango de frecuencia 824 ~ 960MHzGanar 12dBiVSWR ? 1.5Ancho de haz Horizontal 36?Ancho de haz Vertical 32?Impedancia 50?Potencia máxima de entrada 50WConector N Hembra

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Resistencia al viento 135 MPHDimensión 1100 x 180 mmDiámetro del Poste 30? ~ 50?Peso 1.4kgTemperatura de funcionamiento -40? C a 80? C

Figura 7.- Especificaciones de la Antena 900MHz Yagi 12dBi c/ N-macho.

NanoStation LOCO 900 MHz CPE/AP

El NanoStation LOCO original definió nuevas reglas al ser el primer CPE en el mundo para exteriores, de banda ancha, diseñado eficientemente y a bajo costo. El nuevo NanoStation Loco M lleva el mismo concepto al futuro con un nuevo y elegante gabinete rediseñado al tiempo que incluye la tecnología AirMax (Protocolo MIMO TDMA).

El pequeño tamaño, bajo costo y alto desempeño del NanoStation Loco M lo hacen extremadamente versátil e ideal para diferentes aplicaciones.

Tecnología AirMax integrada

A diferencia de protocolo WiFi, el protocolo TDMA AirMax de Ubiquiti permite que cada cliente envíe y reciba datos usando ranuras de tiempo predesignadas las cuales son asignadas por un AP controlador inteligente. Mediante el uso de las "ranuras de tiempo" se eliminan las colisiones propias de WiFi y se maximiza la eficiencia de tiempo aire. Provee varias magnitudes de mejoras de desempeño en latencia, velocidad de datos y escalabilidad en comparación a otros sistemas de radio en su clase.

QoS Inteligente - Cuenta con prioridad a voz y video para un acceso multimedia transparente.

Escalabilidad - Alta capacidad y crecimiento. Largas Distancias - Capaz de enlaces de alta velocidad en distancias de 50+ Kms. Latencia - Múltiples características reduncen dramaticamente el ruido.

Sistema Operativo AirOS

El AirOS es una tecnología de firmware de Ubiquiti, altamente desarrollada, intuítiva y versátil. Ha sido diseñada para no requerir ningún tipo de entrenamiento previo para su utilización. Detrás de la interface de usuario existe una poderosa arquitectura de firmware que habilita comunicación inalámbrica en exteriores punto a multipunto de alto desempeño:

Canalización Ubiquiti Ajuste de Ancho Espectral Auto Ajuste del ACK Tecnología AAP Soporte Multi-Lenguaje

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Antenas para frecuencias de 400 MHz

Antenna Factory BP450-6-85 [7]

BP450-6-85 400-512 MHz Base Station Sector antenna. Tiene una gama de frecuencias de 450-

470 MHz y un ancho de banda de 25 MHz. La ganancia es de 6 dBi. El ROE es ≤1,5 y la

impedancia nominal es de 50 Ω. Esta tiene una polarización vertical. La potencia máxima es de 50

W. Además, tiene un diámetro de 240 mm x 230 mm x 50 mm / 9,45 x 9,06 en 1,97 pulgadas x en

la velocidad del viento nominal es de 135 mph (216 km / h) y que tiene un conector N hembra.

Especificaciones del productoConector N FemaleGama de frecuencias 400-490 MHzAncho de banda 20 MHzGanancia 6 dBiVSWR ≤ 1.5Impedancia nominal 50ΩPolarización VerticalPotencia máxima 50 WDiámetro / dimensión 240 mm x 230 mm x 50 mm / 9.45 in x 9.06 in x

1.97 inVelocidad clasificada del viento 216 km/h / 135 mphRadio F / B > 15Haz de 3db para plano vertical 120Haz de 3db para plano horizontal

85

Figura 8 Tabla de especificaciones de la antena Factory BP450-6-85.

HyperLOG 4060 (400MHz-6GHz) [8]

• Los datos de calibración típicos están incluidos en la entrega• Sólo se necesita una única antena de banda ancha para todo el rango de frecuencias de 400MHz hasta 6GHz• Sirve óptimamente para mediciones de EMC de alta calidad con un analizador de espectros• Niveles de polarización ajustables a gusto• Niveles de polarización pueden ser ajustados a gusto• Niveles de polarización ajustables a gusto• Excelente proporción anterior/posterior• Diagramas de radiación excelentemente simétricos• Conector de trípode 1/4" integrado

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• Sirve para el uso móvil• Conveniente para la instalación al aire libre

Figura 9. Antena HyperLOG 4060

Antenas para frecuencias de 2.4 GHz

Antenna Factory YA2400-8

Antenna Factory YA2400-8 2400-2500 MHz Parabolic Antenna. Tiene un rango de frecuencias de

2400-2483 MHz y un ancho de banda de 83 MHz. La ganancia es de 11,2 dBi. El VSWR es ≤1,5 y

la impedancia nominal es de 50 ohmios. Esta tiene una polarización vertical o horizontal. La

potencia máxima es de 100 W. La velocidad del viento nominal es de 135 mph (216 kmh) y tiene

un conector N hembra.

Especificaciones del productoGama de frecuencias 2400-2483 MHzAncho de banda 83 MHzGanancia 11.2 dBiImpedancia nominal 50ΩPotencia máxima 100 WVelocidad clasificada del viento

216 km/h / 135 mph

Figura 10. Tabla de especificaciones de la antena Factory YA2400-8.

10

Antenna Factory CM2400-3B

Antenna Factory CM2400-3B 2400-2500 MHz Ceiling Mount Antenna. Tiene un rango de frecuencias de 2400-2500 MHz y un ancho de banda de 100 MHz. La ganancia es de 3 dBi. El ROE es ≤1,5 y es la impedancia nominal de 50 Ω. Esta tiene una polarización vertical. La potencia máxima es de 50 W. Además, tiene un diámetro de 184 mm x 105 mm / 7.24 x 4.13 pulgadas en la velocidad del viento nominal es de 135 mph (216 kmh) y tiene un conector N hembra.

Especificaciones del productoConector N FemaleGama de frecuencias 2400-2500 MHzAncho de banda 100 MHzGanancia 3 dBiVSWR ≤ 1.5Impedancia nominal 50ΩPolarización VerticalPotencia máxima 50 WDiámetro / dimensión 184 mm x 105 mm / 7.24 in x 4.13 inVelocidad clasificada del viento

216 km/h / 135 mph

Base Direct GroundPatrión OmnidirectionalFigura 11. Tabla de especificaciones de la antena Factory CM2400-3B.

Antenas para frecuencias de 5.6, 5.9 GHz

Antenna Factory HPC5900-39.6-2.0

Antenna Factory HPC5900-39.6-2.0 5.925-6.425 GHz antenna. Tiene un rango de frecuencias de

5.925-6.425 GHz. La ganancia es 39,6 dBi. La impedancia nominal es de 50 ohmios. La velocidad

del viento nominal es de 135 mph (216 kmh).

Especificaciones del productoGama de frecuencias 5.925-6.425 GHzGanancia 39.6 dBiImpedancia nominal 50ΩVelocidad clasificada del viento

216 km/h / 135 mph

Haz de 3db 1,7

Figura 12. Especificaciones de la antena Factory HPC.

AirFiber PtP

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AirFiber AF-5 es un dispositivo para enlaces Punto a Punto de Ubiquiti que opera en la banda de

5GHz, alcanza velocidades de más de 1 Gbps, procesa más de 1 millón de paquetes por segundo

e introduce la nueva tecnología extended Range (xRT) para proporcionar un largo alcance de más

de 100 Km.

Procesamiento Superior

Ubiquiti Networks introduce INVICTUS, su propio procesador. La velocidad, la potencia y la

eficiencia de este circuito integrado mejora el rendimiento de la AirFiber AF-5.

Uso Eficiente de la Banda de 5 GHz

Controla la potencia de transmisión con exactitud en relación con el límite de la banda. El nivel de

potencia se ajusta automáticamente para optimizar el rendimiento cerca de los límites de la banda,

esto permite elegir la parte de la banda con la menor interferencia.

Enlaces de largo alcance

La nueva tecnología xRT desarrollada para la AF-5 utiliza un innovador esquema adaptable de

codificación multi-canal para mejorar el rendimiento del transceptor, lo que permite un largo

alcance del enlace y una mejor utilización del espectro. Manteniéndose dentro de las normas

regulatorias. Con todo esto se pueden lograr enlaces a distancias que van desde 10m hasta más

de 100 km.

Arquitectura Innovadora Antena-Dual

AirFiber cuenta con un sistema de antenas MIMO 2x2 doble independiente de ata ganancia, estar

separadas la antena de Transmisión (Tx) y Recepción (Rx) ayuda a tener enlaces de largo alcance,

mediante la eliminación de las pérdidas adicionales de RF causadas por los duplexores o switches

utilizados en sistemas de antenas comunes de Tx/Rx.

Transmisión y Recepción de Datos Síncrona

Los estándares inalámbricos convencionales permiten que haya latencia por tener que recibir un

paquete antes de trasmitir otro. AirFiber puede transmitir datos de forma síncrona sin ningún

tiempo de espera. 

Además opera en los modos tradicionales TDD (Time Division Duplexing) y FDD (Frequency

Division Duplexing) y adicionalmente cuenta con la propiedad HDD (Hybrid Division Duplexing),

que proporciona un gran avance en el alcance y el rendimiento eficiencia espectral.

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También se utiliza la tecnología HDD para calcular el retardo de propagación y saber cuándo cada

airFiber puede transmitir y recibir, por lo que envían paquetes en la sincronización precisa.

Figura 13. Tabla de especificaciones de AirFiber PtP.

3. CONCLUSIONES

Como conclusión puedo decir que no tenía noción de cuantos tipos de antenas existían en el mercado, así como sus aplicaciones para distintas frecuencias. En lo que estuve investigando fui descubriendo que de acuerdo a tus necesidades existe una antena ideal, únicamente es cuestión de invertirle tiempo para buscar y ver cual se adecua más a tus necesidades. También hay demasiadas marcas de antenas y cada proveedor te proporciona los datos técnicos de la antena.

FUENTES DE INFORMACIÓN

[1] Tipos de antena y funcionamiento. Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://www.wni.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=62:antenassoporte&catid=31:general&Itemid=79

[2] NanoBridge M Series, 900MHz 13dBi dual pol. Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://www.wni.mx/images/stories/media/ubiquiti/pdfs/nbm_ds_web.pdf

[3] 824-960 MHz Antena Yagi 13dBi w / N-Hembra. Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://mexico.data-alliance.net/servlet/-strse-603/824-960-MHz-Antena/Detail

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[4] Antena 900MHz 13dBi Sectorial 120-grados Ubiquiti AM-9M13. Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://mexico.data-alliance.net/servlet/-strse-379/Antena-900MHz-13dBi-Sectorial/Detail

[5] Antena 900MHz 8dBi Omni-Direccional c/ N-macho connector. WiFi. Pole-Mount. Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, http://mexico.data-alliance.net/servlet/-strse-599/Antena-900MHz-8dBi-Omni/Detail

[6] Antena 900MHz Yagi 12dBi c/ N-macho .Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://mexico.data-alliance.net/servlet/-strse-609/Antena-900MHz-Yagi-12dBiN/Detail

[7] Antenna Factory BP450-6-85. Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://espanol.antennafactory.com/product/400mhz-base-station-sector-antenna/BP450-6-85.html

[8] Antena HyperLog 4060. Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://www.aaronia.es/Hoja-de-datos/Antenas/Antena_log-periodica_activa.pdf

[9] Consulta realizada el 19 de septiembre de 2014, en: http://mexico.data-alliance.net/servlet/-strse-Antenas-cln-2.4GHz-WiFi-com%C3%BAn/Categories

[10] Consulta realizada el 21 de septiembre de 2014, en: http://espanol.antennafactory.com/category/2400-2500mhz.html

[11] Factory CM2400-3B. Consulta realizada el 21 de septiembre de 2014, en: http://espanol.antennafactory.com/product/2400mhz-ceiling-mount-antenna/CM2400-3B.html

[12] Fctory HPC. Consulta realizada el 23 de septiembre de 2014, en: http://espanol.antennafactory.com/product/5_9ghz-high-performance-cassegrian/HPC5900-39_6-2_0.html

[13] AirFiber PtP. Consulta realizada el 26 de septiembre de 2014, en: http://www.wni.mx/images/stories/media/ubiquiti/pdfs/airFiber_DS.pdf

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