Asociación de paneles radiantes: aumentar cobertura, ganancia y potencia en antenas

Asociación de paneles radiantes

Ampliar el ángulo de cobertura.

Se pondrán paneles radiantes en planos perpendiculares. Con dos paneles se da servicio a un área de 180°; para 270° son tres paneles y, con las cuatro caras ocupadas, radiaremos en 360°. En cualquier caso, ya que la ganancia de cada unidad no es constante con el ángulo y los paneles interaccionan entre sí, las huellas de ganancia no serán uniformes. Esto se tendrá en cuenta para asegurar que, en las direcciones de mínima radiación, la cantidad de señal emitida es suficiente para garantizar el servicio.

La potencia del transmisor se reparte entre los paneles, así que la potencia efectiva en cada panel es el resultado de dividir la potencia del emisor entre el número de paneles.

Consideraciones prácticas

• Colocación perpendicular para ampliar el ángulo de cobertura.
• Comprobar la uniformidad de la huella de ganancia en las direcciones críticas.
• Calcular la potencia efectiva por panel dividiendo la potencia del transmisor entre el número de paneles.

Ampliar la ganancia y/o potencia máxima

Cuando el nivel de potencia del transmisor puede ser superior al que soporta el panel radiante, se recurre a asociar paneles de emisión enfasados entre sí, todos ellos en la misma dirección. La potencia se distribuye de manera igual entre las antenas, por lo que trabajarán dentro de los márgenes del fabricante.

El número de paneles deberá ser 2ⁿ (potencias de 2: 2, 4, 8, ...) para mantener la simetría imprescindible para que el enfasamiento sea correcto. Los enfasamientos más habituales son de 2 o 4 paneles radiantes en cada dirección de radiación.

Con estas asociaciones se obtiene un incremento de la ganancia del sistema radiante de aproximadamente 3 dB por cada unidad del coeficiente n. Entonces, si utilizamos paneles de ganancia 13 dB:

• Un sistema de dos paneles (n = 1) presentará ~16 dB de ganancia.
• Con cuatro antenas (n = 2) la ganancia sería ~19 dB.

Otro efecto del enfasamiento de antenas es la reducción del ángulo de apertura en la dirección de enfasamiento, por lo que habrá que tenerlo en cuenta al realizar la instalación.

Radioenlace

Radioenlace: Sistema de comunicación punto a punto que transmite información de video, audio y datos para uso interno. Se ve afectado por obstáculos (construcciones).

Emisor: Procesa señales de video y audio en banda base separadas, ya que la señal no está modulada.

Reemisor: Recibe la señal ya modulada por la antena, de manera similar a un receptor de TV digital.

Altura efectiva de la antena

Altura efectiva de antena: Elevación del centro eléctrico de la antena sobre el nivel medio del terreno entre las distancias de 3 y 15 km, medido de forma concéntrica y tomando como referencia el emplazamiento del sistema radiante.

Resumen práctico

• Para ampliar cobertura, usar paneles en planos perpendiculares (2 → 180°, 3 → 270°, 4 → 360°).
• Para aumentar ganancia o manejar mayor potencia, enfasar paneles en la misma dirección en configuraciones de 2, 4, 8, ... (2ⁿ).
• Considerar la división de potencia entre paneles y la reducción del ángulo de apertura por el enfasamiento.
• Verificar altura efectiva para calcular propagación sobre el terreno en el rango de 3 a 15 km.

Nota: Mantener siempre los márgenes de potencia recomendados por el fabricante y comprobar la simetría del sistema para un correcto enfasamiento.