Antena de red 5G
Qué es
Antena
Ganancia, ¿y siempre es mejor cuanto más alto?
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Analicemos qué es la ganancia de antena y si siempre es preferible un valor más alto. En realidad, depende completamente del uso de la antena. Tomemos como ejemplo una linterna: si se quita el reflector, la luz obviamente se volverá menos intensa. Sin embargo, si se necesita una fuente de luz omnidireccional para iluminar una habitación de manera uniforme, es más apropiado quitar el reflector para que la luz se distribuya uniformemente. Por el contrario, si el objetivo es crear un láser, usar una lente para enfocar toda la luz de la bombilla en un haz estrecho es sin duda una mejora. Sin embargo, este haz concentrado no es adecuado para iluminar una habitación completa.
Este fenómeno de concentrar la luz en una dirección específica se denomina directividad, y el grado de concentración se conoce como ganancia. En el campo de las antenas, estos dos conceptos se comportan de forma muy similar a los de una fuente de luz. Imagine una
antena
Radia energía uniformemente en todas direcciones, como una vela; se trata de un radiador isótropo no direccional. Técnicamente, se define como 0 dBi, lo que significa que la energía de radiación es la misma en todas las direcciones.
Ahora bien, si se coloca un espejo junto a la vela, este alterará la distribución de la energía luminosa y le dará direccionalidad. El espejo oscurecerá la mitad de la habitación y la otra mitad la iluminará, ya que la luz se refleja y se concentra en una dirección. Este enfoque de "robar" y redirigir la energía de direcciones menos favorables para potenciarla en ciertas direcciones también se aplica a
antenas
.
Por lo tanto, las antenas no generan energía de radio; simplemente la transfieren, guían o concentran en una dirección específica. Esta característica direccional se conoce como ganancia. Un espejo puede redirigir la mitad de la energía de la vela, haciéndola parecer el doble de brillante en ciertas direcciones, equivalente a dos velas. En este caso, decimos que el espejo proporciona una ganancia de 3 dB porque duplica la energía.
Es importante mencionar que la unidad de medida
antena
La ganancia se expresa en decibelios (dB). Sin embargo, suele ser relativa a una antena de referencia. Normalmente, se utiliza como valor de referencia la intensidad de radiación de una antena omnidireccional o una antena dipolo de media onda con la misma potencia de entrada en una dirección determinada. Cuando se utiliza una antena omnidireccional como referencia, se expresa como dBi (i = isótropo), y cuando se utiliza una antena dipolo simétrica de media onda, se expresa como dBd (d = dipolo).
De la definición de ganancia de antena, se desprende que se refiere al cociente al cuadrado de las intensidades de campo eléctrico (es decir, la relación de potencia) producidas por una antena real y un elemento de radiación ideal en el mismo punto del espacio, con la misma potencia de entrada. Describe cuantitativamente el grado en que una antena concentra y radia la potencia de entrada.
El rendimiento de ganancia de un
antena
La amplitud de la señal en diferentes direcciones se representa mediante un patrón de ganancia de antena (o patrón de radiación). Cuanto más estrecho sea el lóbulo principal y más pequeños los lóbulos laterales del patrón, mayor será la ganancia.
Todas las antenas presentan cierto grado de directividad, y la variación de ganancia en diferentes direcciones refleja esta directividad. Incluso las antenas omnidireccionales presentan puntos ciegos o nulos en sus diagramas de radiación.
Tras comprender el verdadero significado de la ganancia, podemos determinar mejor si es preferible una mayor o menor ganancia para una aplicación específica. Una antena de alta ganancia, como una linterna, debe apuntar en una dirección específica. Aunque la antena no genera nueva energía de radiofrecuencia, su directividad transmite eficazmente la señal al objetivo.
Sin embargo, si quieres una
inalámbrico
Para que la señal cubra uniformemente toda una habitación, es posible que no necesite la ganancia ni la directividad que aporta. Esto se debe a que la ganancia básicamente "roba" energía de radiación de ciertas direcciones para mejorar la señal en otras.
