Este artículo explicará cómo comprender diagramas de radiación de antena y cómo esto afectar sus soluciones inalámbricas.

Tabla de contenido

¿Qué es un patrón de radiación?

En todos los dispositivos inalámbricos, las antenas cumplen la función esencial de convertir la energía eléctrica en ondas de radio para que los datos puedan enviarse y recibirse a través del espectro inalámbrico.

Todas las antenas, ya sea una simple antena dipolo o una serie de antenas múltiples, tomarán el control y lo transmitirán en una forma tridimensional distinta que se irradia desde la antena. Estos patrones pueden conceptualizarse con el uso de patrones gráficos llamados patrones de radiación de antena.

Típicamente, estos gráficos muestran la forma de un patrón de radiación al medir la ganancia en una o múltiples frecuencias, ya sea tomando secciones transversales desde varios ángulos (conocidas como patrones planos) o usando diagramas / gráficos que transmiten la forma tridimensional de un objeto (patrones 3-D).

Ubiquiti ha proporcionado ambos tipos de gráficos para cada modelo de punto de acceso UniFi actual para ayudar a los administradores de UniFi a comprender mejor y planificar cómo implementar los puntos de acceso UniFi en sus entornos. Este artículo no compartirá el patrón de radiación distinto de cada modelo AP (los patrones de radiación para cada modelo AP de UniFi se pueden encontrar en nuestros patrones de radiación de antena UniFi – UAP), sino que explicarán cómo leer y comprender los patrones de radiación de antena provistos.

¿Qué es la ganancia de antena?

Es esencial comprender los patrones de radiación de las antenas es saber lo que miden. La ganancia de antena mide cuán eficientemente una antena envía y recibe señal en una dirección particular. Esto se cuantifica con decibeles-isótropos, que típicamente se abrevian a dBi. Una antena isotrópica es una antena que teóricamente emite en todas las direcciones por igual. O en otras palabras, un radiador isotrópico es como un globo inflado que es una esfera perfecta.

Por lo tanto, los dBi miden la directividad / eficiencia de la ganancia de antena en relación con esta antena teórica. Si observa el anillo en el siguiente ejemplo, el anillo rojo a 0 dBi representa el patrón de antena de un radiador isotrópico con la misma potencia (en este caso, 5,2 GHz).

En este ejemplo, la antena tiene 10dB de mayor eficiencia en la dirección de 0 grados que el radiador isotrópico. Este ejemplo tiene una mayor eficacia en todas las direcciones que no sea 270 grados, lo que significa que no desea desplegar un punto de acceso con esta antena con todos sus clientes situados alrededor del punto de 270 grados.

Plano de Patrones: Comprender Azimuth y Elevación.

Hay dos tipos principales de patrones planos: azimut y elevación. Azimuth representa la vista de pájaro del patrón de la antena, que muestra la ganancia extendiéndose en los horizontes.

Con las parcelas proporcionadas por Azimuth de Ubiquiti, visualice el patrón como si estuviera parado directamente debajo de un punto de acceso montado en el techo y mirando hacia arriba con la trama saliendo en todas las direcciones horizontalmente desde el punto de acceso.

Los diferentes anillos de colores representan la forma en que la vista del azimut cambia cuando te encuentras ligeramente inclinada desde directamente debajo del AP en incrementos de 10 grados (Theta: 70, 80 y 90 grados).

Qué tan lejos del AP se dibujan estas líneas, indique cuánta ganancia transmite el AP en esa dirección. La escala se proporciona mediante incrementos de dBi que comienzan en el perímetro exterior con 10, 5, 0, -5, -10, etc.

El segundo tipo de patrones planos es los diagramas de planos de elevación. El diagrama del plano de elevación representa una sección transversal del patrón de radiación de la antena si fuera a mirarlo desde el nivel del ojo con el punto de acceso desde un ángulo particular en el horizonte.

Como la mayoría de los puntos de acceso UniFi están diseñados para montarse en el techo o la pared, la señal se ha optimizado para la dirección opuesta al lado de montaje o en la dirección que mira al símbolo U. Por esa razón, Ubiquiti ha optado por excluir la elevación de 90 a 270.

Visualización de patrones de planos

Una vez que comprende cómo leer los patrones de radiación de la antena, es muy útil visualizar la trama de una manera tridimensional. Echemos un vistazo a una representación tridimensional de un ejemplo genérico de un azimut combinado, y diagramas de elevación perpendiculares para ayudarnos a visualizar mejor lo que nos muestran las tramas discutidas anteriormente:

En este ejemplo, estamos buscando un AP montado en el techo. Según la orientación de la U, podemos usar datos de radiación de la antena de muestra para visualizar cada plano en relación entre sí. El plano rojo es el azimut, el azul es la elevación de 0/180, y el verde es la elevación de 90/270. Tenga en cuenta que el patrón / ganancia no es a escala y que en una implementación de la vida real se transmiten mucho más lejos de lo que muestran las formas. Lo que hace es darle una indicación de la forma del patrón de radiación de la antena y decirle en su mayor parte, que esto debería proporcionar una señal adecuada en todas las direcciones.

Comprender el posicionamiento de estos patrones planos en relación con el AP puede ayudarlo a obtener una idea aproximada de cómo se vería la forma tridimensional de un patrón de antena.

Patrones de radiación 3D

Como una alternativa a los patrones planos: los patrones de radiación 3D pueden facilitar mucho la visualización de la forma del mundo real de los patrones de radiación. A veces, estos patrones 3D se pueden proporcionar como una forma 3D renderizada, pero también se pueden proporcionar en un patrón multicolor como el que se muestra a continuación:

Este patrón incorpora diagramas de plano acimutal y plano de elevación en todas las direcciones. El color que varía en todo el gráfico se puede identificar usando la escala de colores a la derecha.

Los ángulos de 0 a 360 a lo largo del perímetro / circunferencia representan el azimut en todas las direcciones desde el centro de la AP. Para ayudar a visualizar, proporcionamos una imagen con cada uno de los 5 puntos de color para indicar la orientación del gráfico.

Como puede ver, la trama en 3D es una representación visual de la ganancia direccional si estuviera de pie frente al AP.

La imagen animada a continuación muestra lo que representa cada anillo creciente dentro del gráfico, con una escala incremental de 15, 30, 45, 60, 75 y 90 grados.

La mayoría de las parcelas de radiación 3D que proporcionamos en el artículo UniFi – Modelos de radiación de antena UAP, como el anterior, solo cubren el espacio que se irradia desde el AP en el avión que sale de la cara del AP. Sin embargo, para algunos de nuestros AP que no están destinados a ser montados en una pared o techo, como los puntos de acceso de malla UniFi, en lugar de la elevación a 90 grados, la escala del gráfico se expande a 180 grados.

Cómo usar patrones de radiación para implementaciones

Al prepararse para una implementación inalámbrica, los patrones de radiación de la antena pueden ser útiles. Veamos un ejemplo:

En esta imagen de ejemplo, podríamos usar patrones de radiación para ayudarnos a ver dónde deberíamos ubicar un UniFi AP para obtener una ganancia óptima de tener la mejor conexión con un dispositivo inalámbrico como un televisor o un termostato inteligente. Sin embargo, tenga en cuenta que al considerar espacios más pequeños como una sala de estar, esta ganancia de antena hará una diferencia mucho menor que la que podría aparecer en este ejemplo.

Al usar estas gráficas, considere la forma general de la señal y úsela para informar cómo implementa sus puntos de acceso UniFi, es decir, colocar un UAP-AC-PRO en el techo sobre un área particular en lugar del horizonte del cliente.

No se preocupe demasiado por las pequeñas variaciones en la señal, ya que esto probablemente no contribuya a ninguna diferencia significativa en el rendimiento, es decir, mover un escritorio a tres pies a la derecha para capitalizar lo que parece ser aproximadamente una mejora de 1 dB de la señal en un determinado dirección. Si bien puede parecer diferente según el gráfico, la forma general debería ser el aspecto orientador de su implementación inalámbrica.

Los patrones de radiación de antena son una herramienta valiosa cuando se planifica una red con un rendimiento óptimo en mente. Consulte nuestro artículo relacionado a continuación para estudiar los patrones de radiación de UniFi AP.