¿Qué son las antenas sectoriales?

Las antenas sectoriales son aquellas antenas que transmiten a un área determinada, donde un equipo central transmite a varios equipos secundarios que están desplegados por una zona amplia de terreno, y abarcan menos de 360° alrededor del transmisor central.

En el blog he hablado mucho de las diferentes tecnologías de transmisión y dentro de los artículos, alguna vez sobre las antenas, incluso este artículo trata de las antenas inteligentes o Smart antenas, pero hasta ahora no he dedicado mucho tiempo a esta parte tan importante de cualquier sistema de transmisión radio y de cualquier tecnología, WiFi, 4G, 5G, LoRa, Tetra, Bluetooth, etc.

¿Qué son las antenas sectoriales?

Como digo al principio, las antenas sectoriales son antenas que abarcan un área determinada de cobertura. Hay antenas omnidireccionales, que cubren 360º y antenas directivas, entre las que están las parabólicas, que enfocan la transmisión y recepción en una zona muy pequeña. Las antenas sectoriales están en el medio, enfocan su energía a una zona grande o un sector para poder abarcar muchos posibles usuarios.

Las antenas sectoriales pueden cubrir diferentes zonas dependiendo de sus características. Las más comunes son de 60º, 90º o 120º, aunque hay otros tipos para diferentes usos. Con estos ángulos podemos tener en una misma torre 6, 4 o 3 sectores.

¿Qué son las antenas sectoriales?

En la foto de arriba se puede ver en rojo la cobertura de una antena sectorial y en azul la de una antena directiva. Se puede ver que fácilmente que con las antenas directivas se puede llegar más lejos, pero se cubre un área menor.

Características

Las antenas tienen siempre especificaciones muy claras que se pueden ver en su hoja de datos. Hay varios parámetros que son particularmente importantes y en los cuales siempre nos tenemos que fijar.

  • Frecuencia de uso: Es un rango de frecuencias, la antena está diseñada para trabajar a esas frecuencias. Por ejemplo, la telefonía móvil utiliza varias bandas bien distintas, para 3G, 4G y 5G. Cada una de estas bandas tiene su antena específica para trabajar con su frecuencia.
  • Tipo de Conector: Hay diferentes tipos de conectores. Lo ideal es que sean del mismo tipo que el equipo al que vayamos a conectarnos o al cable que usemos para conectar la antena a la radio. Si no son iguales hay adaptadores de todos tipos. Los más comunes para las frecuencias de bandas libres son tipo N y SMA.
  • Ganancia: Cuanto más grande sea la ganancia de una antena, más lejos podremos transmitir nuestra señal.
  • Ancho de haz: Esto indica en grados el área de cobertura de la antena. Así podemos saber si el espacio que cubre es el que queremos.

Las antenas sectoriales se caracterizan por el ancho de haz, que cubre un sector, como dijimos anteriormente. Esta área puede ser de diferente tamaño y típicamente se utilizan 60º, 90º o 120º. Los otros parámetros dependen del uso que queremos darle a la antena y el tipo de red inalámbrica que tengamos, y las antenas sectoriales cubren todo el rango de frecuencias, conectores y ganancias.

Principales Usos

¿Por qué se utilizan estas antenas si ya tenemos omnidireccionales y directivas? La principal razón es que queremos cubrir una zona determinada con mayor calidad y potencia de la que nos puede dar una antena omnidireccional y es una zona muy amplia para poder conectar todos nuestros clientes con una antena directiva.

Las antenas sectoriales nos dan además otras ventajas derivadas de la limitada zona de cobertura. Por ejemplo:

  • En igualdad de condiciones las antenas sectoriales tienen mayor ganancia que una omnidireccional, con lo que podemos conectar más equipos y más lejos del emisor.
  • Al tener una zona de cobertura más limitada, son propensas en menor medida a interferencias, algo muy beneficioso cuando se utilizan frecuencias no licenciadas.
  • En una misma torre se pueden poner varios transmisores enfocados a zonas distintas, diferentes sectores, esto multiplica el número de usuarios que podemos conectar y el ancho de banda que le podemos dar a cada usuario.
  • Al tener un área limitada de transmisión se pueden reutilizar frecuencias en zonas cercanas sin causar interferencias, aumentando así el número de canales y el ancho de banda disponible por Hz.

Principales tipos de antenas sectoriales

Como ya dijimos, las antenas sectoriales se diferencian entre sí, básicamente por la cobertura que tienen. Los principales modelos son de 60º, 90º o 120º, pero también hay otros ángulos diferentes, como 180º o 30º.

Cuanta más cobertura tienen las antenas menos ganancia logran, ya que deben repartir la potencia que transmiten a una zona más amplia y le llega menor concentración a cada punto.

En zonas muy densas se utilizan antenas con una cobertura estrecha, de esta manera se pueden poner muchos sectores y multiplicar el número de transmisores y por tanto de clientes.

Ejemplos

Es fácil ver en todas las ciudades del mundo y en las carreteras torres con antenas sectoriales para la telefonía móvil. Actualmente casi todos los transmisores de telefonía móvil tienen antenas sectoriales, a excepción de las que cubren zonas en el interior de los edificios que pueden ser de muchos tipos, incluso cable radiante, donde el mismo cable se comporta como un transmisor.

Para los proveedores de acceso a internet por banda ancha es casi obligado usar antenas direccionales y otras tecnologías de antenas como MIMO, Horn antennas y antenas inteligentes (hablaré de ellas en futuros artículos), ya que en las bandas libres la posibilidad de tener interferencias es muy grande y usar antenas omnidireccionales trae siempre muchos problemas.

En Wifi el uso de antenas sectoriales es muy limitado, solamente para casos específicos y normalmente en exteriores, donde queremos llegar un poco más lejos e igualmente evitar interferencias.

WiFi en exteriores. Acceso inalámbrico en espacios públicos.

Hay muchas redes WiFi que dan cobertura en espacios abiertos. Desde plazas, parques, zonas de descanso, hasta jardines o piscinas privadas.

Siempre he defendido que WiFi no es una tecnología diseñada para trabajar en exteriores, ya que toma ventaja de los rebotes en las paredes y tiene un rango pequeño, pero eso no quita que no se pueda usar en ambientes abiertos con un trabajo excelente.

WiFi en exteriores. Acceso inalámbrico en espacios públicos.

La principal ventaja es la sencillez y practicidad, ya que todos los usuarios tienen sus propios dispositivos y conectarse con ellos compensa de sobra cualquier posible limitación que podamos tener en el ancho de banda y calidad de la conexión. Hay otras tecnologías que te permiten conectarte inalámbricamente con banda ancha en exteriores y que dan un resultado superior a WiFi, pero al no ser estándar, es necesario tener un dispositivo específico que se conecte a la red y esto hace poco viable una conexión temporal o móvil.

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