Planificación y Administración de Redes/Tema 7/Dispositivos

Antenas

Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.

Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas o direccionales (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radioenlaces). También es una antena la que está integrada en la computadora portátil para conectarse a las redes Wi-Fi.

Diagrama de radiación

Es la representación gráfica de las características de radiación de una antena, en función de la dirección (coordenadas en azimut y elevación). Lo más habitual es representar la densidad de potencia radiada, aunque también se pueden encontrar diagramas de polarización o de fase. Atendiendo al diagrama de radiación, podemos hacer una clasificación general de los tipos de antena y podemos definir la directividad de la antena (antena isotrópica, antena directiva, antena bidireccional, antena omnidireccional,…)

Diagramas de radiación

Clases de antenas según su forma

Existen tres tipos básicos de antenas:

antenas de hilo,
antenas de apertura
antenas planas.

antenas parabolicas

Asimismo, las agrupaciones de estas antenas (arrays) se suelen considerar en la literatura como otro tipo básico de antena.

Antenas de hilo

Las antenas de hilo son antenas cuyos elementos radiantes son conductores de hilo que tienen una sección despreciable respecto a la longitud de onda de trabajo. Se utilizan extensamente en las bandas de MF, HF, VHF y UHF. Se pueden encontrar agrupaciones de antenas de hilo. Ejemplos de antenas de hilo son:

El monopolo vertical
El dipolo y su evolución, la antena Yagi
La antena espira
La antena helicoidal es un tipo especial de antena que se usa principalmente en VHF y UHF. Un conductor describe una hélice, consiguiendo así una polarización circular.

Antenas de apertura

Las antenas de apertura son aquellas que utilizan superficies o aperturas para direccionar el haz electromagnético de forma que concentran la emisión y recepción de su sistema radiante en una dirección. La más conocida y utilizada es la antena parabólica, tanto en enlaces de radio terrestres como de satélite.

Hay varios tipos de antenas de apertura, como la antena de bocina, la antena parabólica, la antena parabólica del Radar Doppler y superficies reflectoras en general.

Antenas planas

Un tipo particular de antena plana son las antenas de apertura sintética, típicas de los radares de apertura sintética (SAR).

Antenas de Array

Las antenas de array están formadas por un conjunto de dos o más antenas idénticas distribuidas y ordenadas de tal forma que en su conjunto se comportan como una única antena con un diagrama de radiación propio.

La característica principal de los arrays de antenas es que su diagrama de radiación es modificable, pudiendo adaptarlo a diferentes aplicaciones/necesidades. Esto se consigue controlando de manera individual la amplitud y fase de la señal que alimenta a cada uno de los elementos del array.

Atendiendo a la distribución de las antenas que componen un array podemos hacer la siguiente clasificación:

Arrays lineales: Los elementos están dispuestos sobre una línea.

Arrays Planos: Los elementos están dispuestos bidimensionalmente sobre un plano.

Arrays conformados: Los elementos están dispuestos sobre una superficie curva.

Puntos de acceso (AP: Access Point)

Uso de canales

Existen 14 canales, aunque en Europa solo se utilizan 13.

Canal	Frecuecia(MHz)	Norte America	Japón	Mayor parte del mundo
1	2412	Sí	Sí	Sí
2	2417	Sí	Sí	Sí
3	2422	Sí	Sí	Sí
4	2427	Sí	Sí	Sí
5	2432	Sí	Sí	Sí
6	2437	Sí	Sí	Sí
7	2442	Sí	Sí	Sí
8	2447	Sí	Sí	Sí
9	2452	Sí	Sí	Sí
10	2457	Sí	Sí	Sí
11	2462	Sí	Sí	Sí
12	2467	No	Sí	Sí
13	2472	No	Sí	Sí
14	2484	No	solo en 11b	No

Si deseamos crear una red Wi-Fi cuya cobertura esté soportada por varios puntos de acceso, deberemos de establecer los canales de los distintos puntos de acceso de forma que no se solapen. Canales Wi-Fi en 2,4 GHz

Por ello se recomienda utilizar los canales 1, 6 y 11. También pueden usarse 2, 7 y 12. Otra posibilidad son 3, 8 y 13.

Selección de canal en un punto de acceso

Modos básicos de funcionamiento

Un punto de acceso (AP) puede configurar de muchas maneras, según la funcionalidad que queramos proporcionarle. Los modos básicos son:

Modo punto de acceso
Modo repetidor
Modo puente (bridge)

Modo Punto de Acceso

En el modo de punto de acceso, los clientes deben utilizar el mismo SSID (nombre de red inalámbrica) y canal que el AP con el fin de conectarse. Si la seguridad inalámbrica está activada en el AP, será necesario que el cliente introduzca una contraseña para conectarse a la AP. En el modo de punto de acceso, múltiples clientes pueden conectarse al punto de acceso al mismo tiempo.

Modo Repetidor

En el modo de repetidor, el AP aumenta el alcance de la red inalámbrica mediante la ampliación de la cobertura inalámbrica de otro punto de acceso o router inalámbrico. Los puntos de acceso y router inalámbrico (si existiese) debe estar dentro del alcance del otro. Asegúrese de que todos los clientes, puntos de acceso y el router inalámbrico utilizan el mismo SSID (nombre de red inalámbrica) y el mismo canal.

Modo Puente (Bridge)

En el modo de puente, el AP se conectan dos LAN separadas que no pueden ser fácilmente conectadas entre sí mediante un cable. Por ejemplo, si hay dos LANs cableadas separadas por un pequeño patio, sería costoso enterrar los cables para la conexión entre las dos partes. Una mejor solución es utilizar dos AP para conectar de forma inalámbrica las dos LAN. En el modo de puente, ambas unidades AP no actuan como puntos de acceso.

Nota: El modo de puente no se especifica en los estándares Wi-Fi o IEEE. Este modo sólo funciona con dos unidades idénticas que soporten este modo. La comunicación con otros puntos de acceso (incluso de la misma marca) no está garantizada.

Interconexión de dispositivos inalámbricos

Existen dos modos:

Modo ad hoc (no se utiliza AP)
Modo infraestructura

Modo ad hoc (no se utiliza AP)

Modo infraestructura

Routers inalámbricos

Actualmente en hogares y pequeñas oficinas se utiliza frecuentemente unos dispositivos de enrutamiento básico entre la red local e Internet. Son routers que disponen de varios puertos RJ45 dispuestos a modo de switch y una antena que hace la función de punto de acceso.