Antenas para estaciones base de sistemas celulares

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1. Antenas para estaciones base de sistemas celulares. Tipos y características principales. Criterios de selección, fabricantes y precios. ‣ Barros Reyes, Manuel - 79744 ‣ Brion, Martín - 87431 ‣ Caporalletti, Alejandro - 80477 Tuesday, April 9, 13
2. ¿Qué es una antena? Una antena es un transductor que convierte señales eléctricas en ondas electromagnéticas Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas Una antena receptora transoforma ondas electromagnéticas en voltajes Tuesday, April 9, 13
3. Antes que nada definimos una “Antena isotrópica” Es un emisor puntual teórico que irradia en todos los sentidos del espacio tridimensional con la misma potencia Se utiliza como como modelo para definir algunos parámetros de las antenas como la ganancia en dBi (la “i” es de isotropic) Tuesday, April 9, 13
4. ¿Con qué parámetros comparamos la performance de distintas antenas? Tuesday, April 9, 13
5. ¿Como comparamos distintas antenas? Diagrama de radiación Tuesday, April 9, 13
6. ¿Como comparamos distintas antenas? Ancho de banda ‣ Describe el rango de frecuencias entre los cuales la antena preserva sus parámetros de diseño Tuesday, April 9, 13
7. ¿Como comparamos distintas antenas? Directividad ‣ La directividad de una antena es la relación entre la densidad de potencia máxima y la densidad de potencia promediada sobre una esfera ‣ Cuantifica en qué dirección se está transmitiendo Tuesday, April 9, 13
8. ¿Como comparamos distintas antenas? Ganancia ‣ Está relacionado con la directividad pero también con la eficiencia de la antena. ‣ Se denomina ganancia de la antena a G = k D , donde k es la eficiencia de la antena, que está relacionada con las pérdidas por efecto Joule en los conductores de la antena ‣ No es una ganancia en el sentido de relación entre potencia de entrada y de salida de un sistema Tuesday, April 9, 13
9. ¿Como comparamos distintas antenas? Relación frente espalda (front-back ratio) ‣ Es la relación entre la potencia irradiada hacia delante de la antena y la irradiada en el sentido opuesto que en general es un efecto no deseado Tuesday, April 9, 13
10. ¿Como comparamos distintas antenas? Ancho del haz (beam width) ‣ Se define como la distancia angular entre los puntos en los cuales la potencia irradiada corresponde con un cierto valor por debajo de la intensidad máxima del lóbulo principal. Un criterio usual es definir el ancho del haz respecto de los puntos de – 3 dB de ganancia respecto del máximo. Tuesday, April 9, 13
11. ¿Como comparamos distintas antenas? Null filling ‣ Método por el cual se suprimen los ceros en una dirección en particular, logrando que una antena de direccional se convierta en sectorial. Tuesday, April 9, 13
12. ¿Como comparamos distintas antenas? Inclinación I (Tilt) ‣ Es la inclinación con la que se instala una antena. ‣ En la mayoría de los casos, el Tilt es hacia abajo (Down-Tilt). ‣ El tilt permite definir el alcance de la estación. ‣ Su objetivo es limitar la cobertura y que las distintas celdas no interfieran entre si Tuesday, April 9, 13
13. ¿Como comparamos distintas antenas? Inclinación II (Tilt) ‣ Se utilizan en la práctica dos tipos de tilt: electrical y mecanical sin ser excluyentes entre si ‣ El mecanical tilt es el más sencillo y modifica la inclinación de la antena mecánicamente ‣ El eléctrical tilt logra el efecto de inclinación alterando las fases de las señales transmitidas por los componentes de la antena logrando el mismo efecto Tuesday, April 9, 13
14. Tipos de antena Tuesday, April 9, 13
15. ‣ Irradian con igual potencia en los 360º ‣ Omnidireccional Exterior, 3dB 300W USD 600 Antenas omnidireccionales Tipos de antena Tuesday, April 9, 13
16. Antenas domo Tipos de antena ‣ Son colocadas en el techo ‣ Son omnidireccionales ‣ Domo Interior, USD 100 Tuesday, April 9, 13
17. ‣ Pueden ser de ancho de haz de 60º, 90º, 120º en acimut. ‣ Con tres sectores de 120º en acimut cubro los 360º en sentido horizontal. ‣ Anteriormente se utilizaba diseños de dos antenas para RX y una para TX por sector. ‣ Hoy en día se utiliza antenas crosspolares (xpol) que permiten emitir y recibir simultáneamente. ‣ Sectorizada Exterior, 14.8dB / USD 2.000 Antenas sectoriales Tipos de antena Tuesday, April 9, 13
18. Antenas Yagi Tipos de antena ‣ Son antenas direccionales ‣ Tienen alta ganancia ‣ En general son económicas ‣ Yagi 10dBi USD 120 Tuesday, April 9, 13
19. Tipo tambor Tipos de antena ‣ Se utilizan entre estaciones base ‣ Altamente direccionales ‣ Tienen una ganancia muy alta ganancia ‣ Precios 700-1000 USD Tuesday, April 9, 13
20. ‣Zona Rural: Omnidireccional / Sectorizada ‣Zona Urbana: Sectorizada / Omnidireccional ‣Zona Urbana Grande: Sectorizada ‣Ruta: Sectorizada Tipos de antena Usos Tuesday, April 9, 13
21. Fabricantes Internacionales ‣ Andrew ‣ Kathrein ‣ RFS ‣ BAE Systems ‣ Antel International ‣ Telewave Inc. ‣ Dielectric ‣ Antenna Research ‣ Condorsys ‣ ATM Inc. ‣ Maxrad ‣ Anli ‣ Tadcom ‣ Antenex Nacionales ‣ Anten SRL ‣ Antenas Profesionales S.A. ‣ NRD Comunicaciones ‣ Marel Argentina Tuesday, April 9, 13
22. Referencias Referencias-Bibliografìa: ‣ http://www.commscope.com/andrew/eng/index.html ‣ http://www.kathrein.de/en/mcs/index.htm ‣ http://www.rfsworld.com/index.php?p=124&l=1 ‣ http://www.withoutthecat.com/Microwave_Dish.html ‣ http://scis.nova.edu/~raciti/cellular.html ‣ http://www.itu.int/ITU-D/tech/events/2003/slovenia2003/Presentations/Day%203/3.3.1_Chandler.pdf ‣ http://www.nomor.de/uploads/a4/81/a4815c4dc585be33c81f0ec7a15deed7/2010-12- WhitePaper_LTE_HetNet_ICIC.pdf Tuesday, April 9, 13