Retomando la discusión anterior, si bien las antenas presentan una amplia variedad de formas y tamaños, pueden clasificarse a grandes rasgos en función de sus similitudes.
Por longitud de onda: antenas de onda media, antenas de onda corta, antenas de onda ultracorta, antenas de microondas...
Por rendimiento: antenas de alta ganancia, antenas de ganancia media...
Por directividad: antenas omnidireccionales, antenas direccionales, antenas sectoriales...
Por aplicación: antenas de estación base, antenas de televisión, antenas de radar, antenas de radio...
Por estructura: antenas de alambre,antenas planas...
Por tipo de sistema: antenas de un solo elemento, conjuntos de antenas...
Hoy nos centraremos en hablar de las antenas de las estaciones base.
Las antenas de estación base son un componente del sistema de antenas de estación base y una parte importante del sistema de comunicación móvil. Generalmente, las antenas de estación base se dividen en antenas de interior y de exterior. Las antenas de interior suelen incluir antenas omnidireccionales de techo y antenas direccionales montadas en la pared. Nos centraremos en las antenas de exterior, que también se dividen en omnidireccionales y direccionales. Las antenas direccionales se subdividen a su vez en antenas direccionales de polarización simple y antenas direccionales de polarización doble. ¿Qué es la polarización? No se preocupe, lo veremos más adelante. Primero, hablemos de las antenas omnidireccionales y direccionales. Como su nombre indica, una antena omnidireccional transmite y recibe señales en todas las direcciones, mientras que una antena direccional transmite y recibe señales en una dirección específica.
Las antenas omnidireccionales para exteriores tienen este aspecto:
Esencialmente es una varilla; algunas son gruesas y otras delgadas.
En comparación con las antenas omnidireccionales, las antenas direccionales son las más utilizadas en aplicaciones del mundo real.
La mayoría de las veces, tiene el aspecto de un panel plano, por eso se le llama antena de panel.
Una antena plana se compone principalmente de las siguientes partes:
Elemento radiante (dipolo)
Reflector (placa base)
Red de distribución eléctrica (red de alimentación)
Encapsulación y protección (radomo de antena)
Anteriormente, vimos esos elementos radiantes de forma peculiar, que en realidad son los elementos radiantes de las antenas de las estaciones base. ¿Se han fijado en que los ángulos de estos elementos radiantes siguen un patrón determinado? Tienen forma de "+" o de "×".
Esto es a lo que nos referíamos antes como "polarización".
Cuando las ondas de radio se propagan por el espacio, la dirección de su campo eléctrico cambia según un patrón determinado; este fenómeno se denomina polarización de las ondas de radio.
Si la dirección del campo eléctrico de una onda electromagnética es perpendicular al suelo, se denomina onda polarizada verticalmente. Del mismo modo, si es paralela al suelo, se trata de una onda polarizada horizontalmente. Además, también existen polarizaciones de ±45°.
Además, la dirección del campo eléctrico también puede girar en espiral, lo que se denomina onda polarizada elípticamente.
La polarización dual significa que dos elementos de antena se combinan dentro de una sola unidad, formando dos ondas independientes.
El uso de antenas de doble polarización puede reducir la cantidad de antenas necesarias para la cobertura celular, disminuir los requisitos de instalación y, por lo tanto, reducir la inversión, sin dejar de garantizar una cobertura efectiva. En resumen, ofrece muchas ventajas.
Continuamos nuestra discusión sobre antenas omnidireccionales y direccionales.
¿Por qué las antenas direccionales pueden controlar la dirección de la radiación de la señal?
Veamos primero un diagrama:
Este tipo de diagrama se denomina diagrama de radiación de antena.
Debido a que el espacio es tridimensional, esta vista desde arriba y la vista de adelante hacia atrás proporcionan una forma más clara e intuitiva de observar la distribución de la intensidad de la radiación de la antena.
La imagen superior también muestra un patrón de radiación de antena producido por un par de dipolos simétricos de media onda, que se asemeja un poco a un neumático desinflado.
Hablando de eso, una de las características más importantes de una antena es su rango de radiación.
¿Cómo podemos hacer que esta antena irradie más lejos?
La respuesta es: ¡golpeándolo!
Ahora la distancia de radiación será mucho mayor...
El problema es que la radiación es invisible e intangible; no se puede ver ni tocar, y tampoco se puede fotografiar.
En teoría de antenas, si se quiere "golpear" una antena, el enfoque correcto es aumentar el número de elementos radiantes.
Cuantos más elementos radiantes, más plano se vuelve el patrón de radiación...
Bien, el neumático se ha aplanado formando un disco, el alcance de la señal se ha extendido y esta irradia en todas direcciones, 360 grados; es una antena omnidireccional. Este tipo de antena es excelente para usar en áreas remotas y abiertas. Sin embargo, en una ciudad, este tipo de antena es difícil de usar eficazmente.
En las ciudades, donde hay poblaciones densas y numerosos edificios, suele ser necesario utilizar antenas direccionales para proporcionar cobertura de señal a áreas específicas.
Por lo tanto, necesitamos "modificar" la antena omnidireccional.
Primero, necesitamos encontrar una manera de "comprimir" uno de sus lados:
¿Cómo lo comprimimos? Añadimos un reflector y lo colocamos a un lado. Luego, utilizamos varios transductores para "enfocar" las ondas sonoras.
Finalmente, el patrón de radiación que obtuvimos se ve así:
En el diagrama, el lóbulo con la mayor intensidad de radiación se denomina lóbulo principal, mientras que los lóbulos restantes se denominan lóbulos laterales o secundarios, y también hay una pequeña cola en la parte posterior llamada lóbulo posterior.
Eh, esta forma se parece un poco a... ¿una berenjena?
Respecto a esta "berenjena", ¿cómo se puede maximizar su cobertura de señal?
Sujetarlo mientras se está de pie en la calle definitivamente no funcionará; hay demasiados obstáculos.
Cuanto más alto estés, más lejos podrás ver, así que sin duda debemos apuntar a un terreno más elevado.
Cuando estás a gran altitud, ¿cómo apuntas la antena hacia abajo? Es muy sencillo, solo hay que inclinarla hacia abajo, ¿verdad?
Sí, inclinar la antena directamente durante la instalación es un método que denominamos "inclinación mecánica hacia abajo".
Todas las antenas modernas cuentan con esta capacidad durante la instalación; un brazo mecánico se encarga de ello.
Sin embargo, la inclinación mecánica hacia abajo también presenta un problema:
Al utilizar la inclinación mecánica hacia abajo, las amplitudes de las componentes verticales y horizontales de la antena permanecen inalteradas, lo que provoca una grave distorsión del diagrama de radiación de la antena.
Esto definitivamente no funcionará, ya que afectaría la cobertura de la señal. Por lo tanto, adoptamos otro método, que es la inclinación eléctrica hacia abajo, o simplemente inclinación electrónica hacia abajo.
En resumen, la inclinación eléctrica hacia abajo consiste en mantener sin cambios el ángulo físico del cuerpo de la antena y ajustar la fase de los elementos de la antena para modificar la intensidad del campo.
En comparación con la inclinación mecánica hacia abajo, las antenas con inclinación eléctrica hacia abajo presentan menos cambios en su patrón de radiación, permiten mayores ángulos de inclinación y tanto el lóbulo principal como el lóbulo posterior están dirigidos hacia abajo.
Por supuesto, en la práctica, la inclinación descendente mecánica y la eléctrica se suelen utilizar de forma combinada.
Tras aplicar la inclinación hacia abajo, se ve así:
En esta situación, el rango de radiación principal de la antena se utiliza de forma bastante eficaz.
Sin embargo, aún existen problemas:
1. Existe un punto nulo en el patrón de radiación entre el lóbulo principal y el lóbulo lateral inferior, lo que crea una zona ciega de la señal en esa área. Esto se conoce comúnmente como el "efecto sombra".
2. El lóbulo lateral superior tiene un ángulo elevado, lo que afecta a áreas más distantes y provoca fácilmente interferencias entre células, lo que significa que la señal afectará a otras células.
Por lo tanto, debemos esforzarnos por llenar el vacío en la "profundidad nula inferior" y suprimir la intensidad del "lóbulo lateral superior".
Los métodos específicos implican ajustar el nivel de los lóbulos laterales y emplear técnicas como la formación de haces. Los detalles técnicos son algo complejos. Si le interesa, puede buscar información relevante por su cuenta.
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Fecha de publicación: 4 de diciembre de 2025
