Las antenas son un componente esencial de cualquier sistema de datos e Internet fijo o móvil que dependa de una red celular.La antena es la primera en recibir y la última en transmitir la señal de radio, siendo una interfaz indispensable para el módulo inalámbrico al que está conectada.Algunos dispositivos celulares fijos o móviles tienen puertos de antena que permiten seleccionar las antenas externas adecuadas para una aplicación específica para obtener una mejor señal.Tenga en cuenta que el rendimiento real de los datos móviles puede variar mucho dependiendo de varios factores, como: • Ubicación de la torre celular en relación con la ubicación de la aplicación • Clima • Cuántos dispositivos están usando la torre al mismo tiempo • Terreno local: montañas, valles e incluso árboles • Edificios cerca • La estructura metálica de la ubicación • Tipos de antenas y módem integrados en el dispositivo celular utilizado • Limitaciones de tiempo asignado, volumen de datos y costo.Las antenas son esenciales para los dispositivos celulares, pero son muy variadas en tecnología, forma, tamaño, y la elección no es nada simple.Algunas especificaciones clave donde las antenas difieren:Mejora de la recepción de la señal celular en aplicaciones IoTEl diseño sigue el alto rendimiento de la señal de radio, se realizan pruebas y se lanzan productos equipados con sistemas inalámbricos 2G/GSM, 3G/UMTS o 4G/LTE, que maximizan la distancia de trabajo de la solución celular adoptada.Para completar un producto, se selecciona una antena y un cable para la conexión a la solución electrónica modular verificada y calificada para la aplicación.La transmisión y recepción de la señal de radio celular en aplicaciones de campo se realiza de acuerdo con las reglas válidas para la mayoría de los sistemas inalámbricos actuales.Estos incluyen bandas de radio ISM con frecuencias centrales de 433,92 MHz, 866,5 MHz y 2,45 GHz y otras tecnologías definidas por los estándares WiFi, Sigfox y Zigbee / IEEE802.15.4.Una antena celular funciona con ondas de radio en las frecuencias 700, 850, 900, 1800, 1900, 2100, 2300 y 2600 MHz.Se busca el posicionamiento de la antena para que las ondas de radio se propaguen directamente desde la fuente al receptor, en una línea de visión directa (LoS - línea de visión).Aunque las señales de radio pueden pasar por alto o atravesar ciertos materiales, el uso de la línea de visión debe ser la primera prioridad para la integridad de la señal.LoS se explica como una simple línea de visión, pero es más complicado que eso.La LoS inalámbrica se define mejor por el concepto de "Zona de Fresnel", donde LoS es en realidad un área en forma de elipsoide 3D que debe estar al menos a un 60 % de distancia de cualquier obstáculo para garantizar el mejor rendimiento inalámbrico.Antena Yagi – UDA con patrón de radiación de campo lejano.Consta de un puerto de alimentación, un reflector y 4 directores.Todos estos elementos están colocados a 0,2 λ equidistantes con dimensiones optimizadas en la frecuencia central de 2,45 GHz.Siretta: OSCAR3A/X/FMEM/S/S/19 – Antena Yagi, Cuatribanda (850, 900, 1800, 1900 MHz GSM/GPRS).Tiene 9 elementos de aluminio esmaltado y una ganancia de 11dBi.Soporte incluido.Conector FME macho.Los obstáculos colocados entre la estación base y la antena receptora absorberán, rechazarán o desviarán la señal en diversos grados.Por ejemplo, una pared de madera o vidrio entre una torre celular transmisora ​​y una antena receptora no tiene ningún efecto, pero si una antena estuviera dentro de un edificio reforzado con metal o un recinto metálico, habría un efecto de atenuación dramática.Los obstáculos del terreno, como una colina o un edificio alto, entre una torre celular y una estación receptora podrían bloquear por completo una señal de radio celular.Una forma sencilla de superar los obstáculos en un entorno de comunicaciones de línea de visión es colocar la antena en una posición alta.Cabe señalar que con una longitud de cable más corta, la pérdida de RF también es menor, algo que debe tenerse en cuenta al determinar las longitudes de cable óptimas para las antenas.A la hora de elegir una antena hay que asegurarse de que antena, cable y conector tengan una impedancia de 50 ohmios y que la longitud del cable sea sin exceso.Los dispositivos audiovisuales utilizan una impedancia de 75 ohmios.El cable coaxial tiene diferentes niveles de pérdida de RF según el tipo de cable seleccionado.Las instalaciones varían de un lugar a otro, por lo que los instaladores realizarán visitas al sitio y prepararán cables de extensión para permitir el posicionamiento.Cuanto mayor sea la frecuencia de funcionamiento, mayor será la pérdida de RF por metro.En Europa, hay varias bandas disponibles para comunicaciones celulares y es posible mejorar el rendimiento de todo el sistema simplemente cambiando a una frecuencia más baja.En la red 2G/GSM que opera en la banda de 900 MHz, se pueden transmitir 2 W de potencia, pero en la frecuencia de 1800 MHz solo es posible 1 W. Con un sistema de 2 W a 900 MHz, la distancia de trabajo aumentará significativamente en comparación con un sistema de 1800 MHz a 1 W. .Siretta : ECHO 27 GPS – Antena con área de cerámica y una huella de 15 × 15 mm.Frecuencia central: 1575,42 MHz, LNA integrado con ganancia de 22 dB, cable coaxial estándar de 100 mm 1,13 mm y conector IPEX.Al diseñar e instalar equipos celulares en el campo, el factor final considerado es el costo del tiempo de comunicación por radio, y este se selecciona en función de una decisión comercial influenciada por el precio.Dependiendo de la aplicación final, es posible que se deba considerar un proveedor de tiempo aire alternativo que opere en una banda de frecuencia más baja si se requiere una comunicación confiable en áreas rurales remotas.Selección de antena adecuada en aplicaciones IoT integradasEn el diseño electrónico de sistemas integrados inalámbricos, la antena suele ser la última parte de la consideración del diseño, pero una de las más críticas, después de la selección del módulo de radio y los requisitos de potencia.Hay 3 opciones de antena disponibles en aplicaciones celulares, cada una con sus propias ventajas y desventajas.Los principales problemas son: (1) el espacio disponible en la placa PCB y (2) el tiempo necesario para llevar un producto al mercado.Muchos fabricantes de antenas se centran más en su propia especialidad que en ofrecer soluciones variadas para una amplia gama de productos.Muchas antenas cerámicas disponibles están adaptadas a diferentes tecnologías como celular, ISM, LTE y WiFi.Se encuentran entre las soluciones más compactas disponibles y requieren un espacio dedicado en una placa de circuito impreso con una distancia adecuada a un plano de tierra (una superficie conductora que sirve como parte de una antena para reflejar las ondas de radio a otros elementos de la antena).Como guía, cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la longitud de onda y, por lo tanto, el plano de tierra.Dado que el plano de tierra garantiza que la antena funcione correctamente, deberá considerar el espacio de la PCB y no solo las dimensiones de la antena base.Siretta: Echo 14: antena PCB multifuncional, ideal para aplicaciones de banda ancha, incluidas cuatribanda, 3G y 4G.Con unas medidas de 105 × 20 × 1 mm, esta antena está diseñada para montarse dentro de una caja o directamente en la PCB.Las antenas de cerámica tienden a ser la solución de menor costo.Sin embargo, están destinados a usuarios de productos de gran volumen y, como tales, se requieren kits de evaluación para realizar pruebas y evaluar a fin de lograr un precio más bajo.Especialmente diseñado para aplicaciones de antena integrada, alto rendimiento, factor de forma pequeño.Tienen recepción de señal de satélite sensible y larga distancia de transmisión.Las aplicaciones incluyen: rastreo de vehículos/flotas, rastreo de activos, aplicaciones móviles y servicios generales de ubicación.Las antenas de PCB proporcionan soluciones enchufables que se pueden integrar fácilmente en el sistema mediante un conector micro RF.Muchos módulos inalámbricos existentes han proporcionado un micro conector para una antena PCB.Las antenas de PCB integradas están sintonizadas a diferentes frecuencias y se pueden suministrar con diferentes longitudes de cable y tipos de conectores para compatibilidad con la mayoría de los módulos inalámbricos disponibles.Otra consideración es el tamaño total del gabinete para asegurar que la antena encaje.Hay antenas construidas para una longitud de onda específica, generalmente 1/4 de longitud de onda, sintonizadas para operar en una frecuencia o frecuencias específicas y armónicos para cubrir un rango de frecuencias de red diferentes.Algunas aplicaciones han impuesto la necesidad de ser lo más pequeñas posible.Aunque se elige una antena de cuarto de onda, existen problemas con el tamaño de la antena.Por ejemplo, una red celular de 900 MHz puede entregar hasta 2 W, y una antena de 1/4 de longitud de onda a 900 MHz tiene aproximadamente 7 cm.A 1800 MHz, la antena de 1/4 de longitud de onda mide unos 3,5 cm.Siretta: Delta 14 y Delta 15 – Antenas omnidireccionales, con conexión directa, sintonizadas en frecuencias de 2,4 GHz – WiFi/WLAN/Bluetooth/ZigBee.Ofrece una solución sin cables pequeña y compacta, ideal para terminales y módems habilitados para Wi-Fi.Una caja de metal bloqueará la señal de RF, si la antena está en el interior, por el efecto de jaula de Faraday alrededor de una antena interna.Para superar esto, un conjunto de cable blindado interno conecta el módulo inalámbrico a un conector externo en la carcasa del producto, lo que permite montar una antena externa.Esta opción también ofrece la ventaja de ampliar la gama de antenas disponibles para su uso en una aplicación.La antena ideal se puede seleccionar para equipos que se instalarán en áreas con poca cobertura de señal de radio o se instalarán en lugares de difícil acceso.Cómo evitar el vandalismo a antenas celulares en sistemas IoTLas instalaciones remotas equipadas con módulos de telemetría celular pueden ser atacadas, especialmente en áreas no supervisadas o mal iluminadas, como estacionamientos y otros espacios públicos.Las ubicaciones con equipos de telemetría incluyen máquinas expendedoras, estaciones de autobuses equipadas con equipos RTPI (información de pasajeros en tiempo real), casillas de información local y de servicios públicos, puntos de pago en proveedores de servicios y estaciones meteorológicas remotas para transmitir el clima local a un punto centralizado.Todos tienen un requisito crítico para garantizar que los productos puedan resistir su entorno particular, y la conectividad inalámbrica a través de una red celular debe garantizarse sin problemas con sitios remotos.Siretta: TANGO 11A: antenas compactas en forma de disco con frecuencias operativas cuatribanda GSM y 3G.Aunque la mayoría de las antenas celulares están polarizadas verticalmente, se observa en el mercado una tendencia creciente de antenas de bajo perfil.Están diseñados para montarse mediante un tornillo a través del orificio de la carcasa.Por lo tanto, la antena no se puede quitar sin acceder al interior de la carcasa y no se ve ningún cableado.Las antenas de perfil bajo de buena calidad están diseñadas con carcasas de plástico resistentes para proporcionar una protección adecuada contra los ataques.La conectividad celular se puede lograr con múltiples tecnologías, incluidas ISM, WiFi y GNSS, todo dentro de una sola antena física.Comunicaciones móviles (aplicaciones celulares) con una ganancia de 3 dBi.80 mm de diámetro y 23 mm de altura Montaje interno o externo, con rosca de 22 mm de largo, clasificación IP67 y junta de goma.Tango 11A es adecuado para una amplia gama de aplicaciones, que incluyen: parquímetros, medición de servicios públicos, monitoreo de tráfico y muchas otras aplicaciones M2M que requieren transferencia de datos a través de anchos de banda GSM o 3G.Antena en alturaLa comunicación celular funciona según el principio de la línea de visión directa, por lo que es ventajoso tener la antena lo más alta posible sobre el nivel del suelo.Además de la protección contra el vandalismo, al mismo tiempo se proporcionan comunicaciones mejoradas.Siretta: SNYPER-LTE+ (UE) es un analizador de señal de red multilingüe de alto rendimiento dedicado a monitorear redes europeas 4G/LTE, 3G/UMTS y 2G/GSM.SNYPER-LTE+ (UE) funciona sin SIM en todas las bandas y tecnologías para proporcionar resultados de encuestas de red.Los cables de estas instalaciones se pueden orientar fácilmente.Por lo tanto, se recomienda enrutar estos cables a través de un conducto protector o hacia un poste para minimizar la vulnerabilidad y reducir la exposición.Las antenas de montaje en pared/poste para exteriores, impermeables y resistentes al viento, tienen un soporte de montaje y se fijan a postes o al costado de los edificios.Se deben elegir cables largos con baja pérdida para colocar la antena en una posición alta mejorando también el rendimiento.Para áreas de señal muy débil, como áreas rurales remotas con solo un sitio de celda disponible, se puede instalar una antena Yagi en un punto alto y apuntar en la dirección del sitio de celda para proporcionar una buena conexión de señal al equipo.Para facilitar la instalación de la antena, se usa un analizador de señal celular, que puede proporcionar una salida gráfica en tiempo real para ayudar a determinar la posición óptima de la antena.La familia SNYPER realiza una serie de funciones diferentes:Para todas las antenas montadas en exteriores, es una buena idea agregar un pararrayos a la línea de alimentación para reducir el riesgo de transitorios naturales de alto voltaje que dañen el equipo de comunicaciones aguas abajo.Un dispositivo GDT (Gas Discharge Tube) simple es un "seguro" de bajo costo.Si el equipo no está en una caja metálica, se pueden utilizar antenas internas, disponibles con diferentes longitudes de cable.Si la antena se coloca dentro del equipo, entonces se puede utilizar una antena menos robusta, no expuesta a la intemperie, conectada directamente al equipo de comunicación.Antenas para aplicaciones IoTSiretta Ltd, con sede en el Reino Unido, es un fabricante y desarrollador líder de dispositivos IoT, software IoT y soluciones IoT para aplicaciones industriales y B2B.Siretta ofrece un amplio conocimiento y experiencia en IoT con un enfoque en tecnologías celulares compatibles con 2G (GPRS), 3G (UMTS), 4G (LTE), NB-IoT y LTE Categoría M. Las frecuencias suelen estar en el rango de 75MHz – 5 , 8 GHz, que cubre frecuencias HF, VHF, ISM, celular, GNSS.El portafolio incluye: módems y terminales celulares, enrutadores, analizadores de redes celulares, antenas de RF, incluidas soluciones para WLAN, LoRa y Sigfox.Se suministran conjuntos de cables de RF y accesorios de RF.Constantin Savu Gerente General de Ecas ElectroECAS Electro |www.ecas.roECAS Electro es distribuidor autorizado de productos Siretta (https://www.siretta.com/products/antennas/)Detalles técnicos: Ing. Emil Floroiu (emil@floroiu.ro) birou.vanzari@ecas.roAnalizadores de redes celulares: Siretta: habilitación de IoT industrial Terminología de encuestas de SNYPER (siretta.com) Modelo de tutorial de una antena Yagi-Uda para Wi-Fi (comsol.com) Frecuencias de antenas celulares (comnet.com.au) Qué es la zona de Fresnel: inalámbrica Comunicación.– YouTube LÍNEA DE VISIÓN – LA GAMA REAL DE COMUNICACIONES INALÁMBRICAS – Tekon Electronics https://www.rvmobileinternet.com/guides/selecting-a-cellular-antenna/ 4Gon Solutions Antennas – Siretta – Habilitación de IoT industrialSu dirección de correo electrónico no será publicada.Los campos obligatorios están marcados *Guarde mi nombre, correo electrónico y sitio web en este navegador para la próxima vez que comente.