Características de las antenas de doble polaridad

• Tener antenas horizontales y verticales en una misma antena.
• Las antenas de doble polaridad son de alta velocidad, ancho de banda para VOIP y transmisión de medios
• Optimizado para alta densidad y gran número de usuarios finales de cámaras IP, VOIP, IPTV y HDTV.
• Reducir los costos de alquiler de la torre, ya que solo se necesitará una antena para ambas polaridades
• 2 x 2 en el título de una antena en nuestro sitio web, significa que son antenas que son MIMO y de doble polaridad

Antenas de grado portador MIMO:

802.11n 2x2 (MIMO) se basa en flujos espaciales (diferentes rutas de señal), por lo que funciona mejor con antenas con diferente polarización. Tenga en cuenta que 2x2 = MIMO, pero no necesariamente polarización dual: porque MIMO funciona con antenas de la misma polaridad. Por ejemplo, un alimentador doble para RocketM, solo polarizado H, funciona muy bien. Un enrutador simple tiene solo 2-3 antenas de la misma polarización. Pero con la misma polaridad, existe una gran posibilidad de recibir señales con el mismo camino, y no se beneficiará del flujo espacial.

MIMO hace que las antenas funcionen de manera más inteligente al permitirles combinar flujos de datos que llegan de diferentes rutas y en diferentes momentos para aumentar de manera efectiva la potencia de captura de la señal del receptor. Las antenas inteligentes utilizan tecnología de diversidad espacial, que hace un buen uso de las antenas sobrantes. Si hay más antenas que flujos espaciales, como en una configuración de antena de 2x3 (dos transmisoras, tres receptoras), entonces la tercera antena puede agregar diversidad de receptores y aumentar el alcance.

• Reduce los costos de alquiler de la torre ya que solo se necesita 1 antena para ambas polaridades

Nuestros clientes de WISP que proporcionan servicios de datos y VOIP, insisten en soluciones que incluyen antenas de doble polaridad.

Si ve 2x2 en el título de un producto en nuestro sitio, es tanto MIMO como antenas de doble polaridad

ENLACE DE 22 MILLAS con TCP verdadero @ 100Mbps Uno de nuestros clientes configuró un enlace de 22 millas con Mikrotik RB411AH con radios R52HN conectadas a antenas parabólicas Ubiquiti 30dBi de doble polaridad. El enlace tiene un rendimiento TCP real de más de 100 Mbps. El enlace que reemplazó con antenas parabólicas de polaridad simple similares tenía alrededor de 10 Mbps.

El hecho de que una antena sea de doble polaridad no significa que ambas polaridades puedan ser utilizadas al mismo tiempo por señales separadas. El cableado coaxial interno o de cobre puede ser compartido por las dos polaridades y estar unido de alguna manera. La antena de doble polaridad debe diseñarse con dos circuitos completamente únicos a la antena del conector N, para que ambas polaridades se utilicen al mismo tiempo.

En segundo lugar, dos elementos de antena cercanos entre sí pueden trabajar juntos para crear el haz de antena: de la misma manera que una antena Omni o Panel, que en realidad son solo varios elementos de antena colocados de manera que trabajen juntos para aumentar la ganancia y reducir el ancho del haz.

Es muy común usar ambas polaridades al mismo tiempo para la misma señal, pero es muy diferente tener dos señales separadas y que no interfieran. El aislamiento de polaridad a menudo no es suficiente cuando están uno al lado del otro. En teoría, polaridades de 90% de diferencia equivalen a 100% de aislamiento, pero en el mundo real está más cerca de 15-20 DB, pero no estamos seguros si eso es considerando entre los elementos de las antenas allí mismo, o la señal que proviene del entorno se blinda.

Es muy posible que 5.2 y 5.8 no estén lo suficientemente separados entre sí para ubicarse en la misma antena, sin embargo, no lo sabemos con certeza (los armónicos y demás pueden desempeñar un papel en esta determinación). Sin embargo, somos conscientes de muchas implementaciones exitosas que utilizan 2.4 y 5.8 desde la misma antena.

No todas las antenas de doble polaridad están diseñadas con las mismas características de señal y características de flujo de datos: el flujo de datos y las características de señal de una pueden no ser las mismas que las de otra.

Forme un conjunto con 3 o 4 antenas sectoriales en un mástil - Usando rocket(s) Ubiquiti

Utilice un montaje en clúster que le permita agrupar 3 o 4 antenas sectoriales Ubiquiti en un conjunto: hay un soporte de conjunto para tres (montaje de 3 elementos) y un montaje de 4 elementos. Recomendamos que cuando utilice un montaje de clúster para sectores, utilice los blindajes de armadura de RF para evitar que las antenas se filtren por la parte posterior, que interfieran entre sí y reducir el ruido en general.

Para conectar varias antenas al mismo rocket: Puede si utiliza un "divisor de potencia" o un combinador de antenas (no un divisor coaxial): Consulte esta página sobre este tema.

La otra solución sería conectar un rocket por antena: los  comentarios de los clientes indican que esta configuración es ruidosa, tal vez demasiado ruidosa, incluso con los escudos de armadura de RF (que se venden por separado de los soportes del conjunto).  Por supuesto, el propósito de los blindajes es aislar cada antena y reducir el ruido entre las antenas.

Conjunto de antenas sectoriales en montaje de 3 elementos         Kit de blindaje de radomo RF Armor para antenas sectoriales de 120 grados Ubiquiti

Una antena de doble polaridad es una antena que es capaz de recibir y transmitir señales de radiofrecuencia con dos formas distintas de polarización (generalmente polarización horizontal o vertical), simultáneamente.

Las antenas polarizadas linealmente irradian señales de RF en un plano en la dirección de la propagación. Las antenas polarizadas linealmente pueden orientarse vertical u horizontalmente, también requieren alineación entre el transmisor y el receptor. Las antenas polarizadas circularmente irradian RF en un patrón cilíndrico.

Las antenas de doble polarización irradian en los patrones de RF horizontal y vertical, simultáneamente.

La ventaja más significativa de las antenas de polaridad dual sobre las antenas de polaridad horizontal y vertical es su uso en entornos de alta densidad. Las áreas de alta densidad de población tienen una grave congestión de RF: altos niveles de ruido e interferencia. Las antenas de doble polaridad superan la congestión al radiar en diagramas horizontales y verticales, mientras que las antenas estándar con polarización lineal radian en un solo patrón lineal.

Las antenas de RF se pueden polarizar de una de tres maneras; Polarización vertical que es la más popular, polarización horizontal o la polarización circular menos utilizada. El plano del campo eléctrico determina la orientación de la forma de onda de RF.

La polarización de la antena se refiere a la orientación de la energía electromagnética emitida o recibida por una antena. Una señal de radiofrecuencia transmitida consta de campos eléctricos y magnéticos que viajan en ángulo recto entre sí. La polarización está determinada por la orientación y el movimiento del campo eléctrico en relación con la tierra. La polaridad de la antena puede ser:

• Lineal: donde el campo eléctrico procede con oscilación en el plano horizontal, conocida como polarización horizontal, o en el plano vertical conocido como polarización vertical. La polarización oblicua es otra forma de polarización lineal en la que el campo eléctrico está orientado en un ángulo de 45 grados con respecto al suelo.
• Circular: donde los campos eléctricos y magnéticos giran a medida que se propaga la señal de radiofrecuencia. Puede ser polarización circular a la derecha (RHCP) o polarización circular a la izquierda (LHCP).
• Elíptica: donde el movimiento de la señal propagada tiene una forma elíptica.

Las antenas de doble polarización o doble polaridad son funcionalmente distintas de las antenas estándar de polarización simple, aunque pueden parecer físicamente similares. Las antenas que utilizan polarización vertical y polarización horizontal (V/H) simultáneamente pueden proporcionar la funcionalidad de dos antenas separadas en una sola unidad. Esto se logra mediante múltiples elementos de antena, dispuestos ortogonalmente, que se alojan dentro del radomo de la antena. Los elementos radiantes polarizados lineales duales pueden ser dipolos, elementos planos o ranuras dispuestas en ángulo recto o inclinadas a +45 grados o -45 grados entre sí y dispuestas frente a un reflector para mejorar la directividad.

Estas antenas pueden ser direccionales u omnidireccionales dependiendo de los requisitos de la red. Las antenas polarizadas duales pueden mejorar la capacidad y la cobertura que se puede lograr con una red inalámbrica, así como reducir los costos generales.

Tipos de antenas de doble polarización de 5 GHz

Hay varios tipos de antenas de doble polaridad. En todos los casos, los elementos polarizados individualmente están alojados dentro del radomo de la antena. Estas antenas se utilizan normalmente como parte de una disposición de estación base:

[A] Las antenas sectoriales de doble polaridad transmiten y reciben con un diagrama de radiación en forma de sector  en el plano horizontal. La cobertura suele ser de 60, 90 o 120 grados de ancho y se pueden combinar antenas de varios sectores para proporcionar una cobertura más amplia u omnidireccional.

[B] Las antenas parabólicas o parabólicas de doble polaridad ofrecen un alto grado de directividad y el enfoque del haz de la antena significa  que se puede lograr una mayor ganancia de antena que con una antena omnidireccional de potencia equivalente. El reflector dirige las ondas de radio y, en algunos diseños, alberga los elementos de la antena.

[C] Las antenas direccionales de doble polaridad se utilizan principalmente para conexiones punto a punto o puentes inalámbricos y enlaces a distancia.

[D] Las antenas omnidireccionales de doble polarización proporcionan una cobertura de 360 grados, lo que las hace ventajosas para enlaces punto a multipunto y para la transmisión a estaciones remotas dispares. Tienen un radomo cilíndrico que alberga los elementos polarizados horizontal y verticalmente dispuestos en un formato de diversidad bi-cuadratura.

Las antenas de doble polaridad de 5 GHz funcionan a frecuencias que abarcan entre 4,90 y 5,90 GHz, lo que significa que pueden soportar comunicaciones que utilizan las bandas de frecuencia ISM de 5,0 y 5,9 GHz.

En estas frecuencias sin licencia, hay un ancho de banda significativo disponible que facilita la transferencia de datos a alta velocidad, y un uso menos generalizado significa menos interferencia que en frecuencias más bajas. La banda de frecuencias de 5 GHz se divide en cuatro subbandas que a su vez se dividen en subcanales de 20 MHz:

• La banda A inferior, también conocida como UNII-1, abarca de 5180 MHz a 5240 MHz
• La banda A central, también conocida como UNII-2, abarca 5260 MHz - 5320 MHz
• La banda B extendida, también conocida como UNII-2e,  abarca entre 5500 MHz y 5720 MHz y se puede utilizar tanto en exteriores como en interiores.
• La banda C superior, también conocida como UNII-3, abarca entre 5745 MHz y 5805 MHz y está diseñada para uso en exteriores. También tiene límites de potencia más altos que la Banda A y la Banda B.

Debido a la disponibilidad de canales y la capacidad de fusionar canales en canales de banda ancha de 40 MHz, 80 MHz y 160 MHz, a menudo se usa para conexiones punto a punto o puentes inalámbricos.

Aunque la frecuencia de 5 GHz admite conectividad de alta velocidad, su capacidad para penetrar objetos sólidos es baja y muestra fenómenos ópticos, siendo fácilmente reflejada y refractada. Esto significa que las antenas de 5 GHz utilizadas para enlaces inalámbricos de 5 GHz deben estar bien alineadas con una línea de visión clara para obtener un rendimiento óptimo.

¿Por qué son importantes las antenas de doble polaridad de 5 GHz?

La expansión masiva de las redes inalámbricas ha significado que se necesita cada vez más ancho de banda para las redes de alta densidad necesarias para soportar un gran número de dispositivos en red.

Con todo este tráfico, las colisiones de señales son comunes, y a frecuencias más altas, como 5 GHz, las señales de microondas son vulnerables a la interferencia de múltiples rutas, al desvanecimiento y a los efectos nulos, con la consiguiente degradación del rendimiento de la red.

Las antenas de polaridad simple contienen elementos polarizados verticalmente y es probable que encuentren colisiones de señal con transmisiones de otras antenas polarizadas verticalmente. El predominio de la polarización vertical en las antenas de polaridad simple se debe a que una señal polarizada horizontalmente tiene una mayor vulnerabilidad a los efectos de obstáculos y fenómenos ópticos. Una antena de microondas de doble polaridad es capaz de transmitir y recibir simultáneamente dos señales orientadas ortogonalmente que no pueden colisionar entre sí, ya que la mitad de los elementos de la antena transmiten una señal polarizada verticalmente y la otra mitad una señal polarizada horizontalmente. Esto aumenta enormemente el manejo del tráfico que es posible. Otra ventaja de las antenas de doble polaridad es que no requieren ningún ancho de banda adicional para su funcionamiento, lo que significa que estas antenas hacen un uso eficiente del espectro disponible.

El uso de menos antenas también facilita la creación de una estación base sin depender de la diversidad espacial, ya que se necesitan menos antenas de doble polarización. Esto, por supuesto, reduce el costo y también los posibles obstáculos de permisos de planificación y derechos de acceso que a menudo vienen con la instalación de antenas.

Antenas de doble polaridad de 5 GHz para diversidad de polarización

Las antenas de doble polarización son un equipo necesario para implementar la diversidad de polarización. Se trata de un tipo de esquema de diversidad que implica múltiples transmisiones de una señal entre dos o más antenas con polarización variable de la señal transmitida. Otras formas de diversidad de antenas incluyen la diversidad espacial, la diversidad de frecuencias y la diversidad de tiempo. Los esquemas de diversidad se utilizan para mejorar la robustez de una señal mediante el uso de múltiples canales de comunicación con características distintas. Al variar la polarización de la señal transmitida, se reducen los problemas como la pérdida de trayecto, el sombreado, el desvanecimiento y la interferencia cocanal, y la propagación por trayectos múltiples, que suele causar interferencia, puede incluso aprovecharse para reforzar una señal. En algunos estudios se ha encontrado que la ganancia de diversidad de la polarización dual es ligeramente menor que la ganancia que se puede lograr con la diversidad espacial, pero en entornos de dispersión, el rendimiento es ampliamente equivalente. El uso de antenas transmisoras y receptoras de doble polaridad significa que se crean al menos dos rutas de transmisión que transportan la misma señal pero que se han visto afectadas por el entorno circundante de manera diferente. Esto significa que sus características de desvanecimiento diferirán, pero si la intensidad de la señal es comparable, las señales recibidas pueden combinarse en una señal mejorada y los datos se pueden recuperar. La mejora de la señal se describe como ganancia por diversidad, que es una comparación de la intensidad de la señal entre la señal transmitida y la señal después de que se ha producido la combinación de diversidad. La combinación de diversidad se logra con mayor frecuencia mediante el uso de una de las siguientes técnicas:

• Selección de señal, donde se selecciona la ruta con la relación señal-ruido más alta.
• Relación máxima, que implica que todos los caminos se combinen de manera óptima por amplitud y fase.

La disposición ortogonal de las polarizaciones es clave para entregar dos señales completamente distintas, con una disposición inclinada de 45 grados que proporciona una mayor intensidad de señal que un sistema horizontal/vertical. La separación efectiva de las dos polarizaciones es clave para un rendimiento óptimo, pero casi todas las antenas de polaridad dual tienen algún grado de acoplamiento cruzado. El grado de separación de las dos polarizaciones se mide mediante el aislamiento de la antena (una relación entre la potencia transmitida y la recibida) y la discriminación de polarización cruzada.

Antenas de polarización cruzada de 5 GHz para redes MIMO

Las antenas de doble polaridad se pueden utilizar para multiplicar la capacidad de enlace inalámbrico en una disposición de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO). MIMO es una característica de algunos estándares de redes inalámbricas y celulares ampliamente utilizados, que incluyen:

• WiFi: El protocolo 802.11n contiene especificaciones para redes con hasta cuatro flujos de datos simultáneos. El número de trenes de datos normalmente está limitado por el número de antenas que están instaladas a ambos lados del enlace, sin embargo, las antenas de doble polaridad reducen el número de antenas al tiempo que mantienen el número de flujos de datos que se pueden soportar siempre que haya suficiente capacidad de radio para manejar los flujos de datos. IEEE 802.11ac aumenta el número de flujos espaciales que se pueden admitir simultáneamente a ocho.
• WiMAX: basado en los estándares de redes inalámbricas 802.16, utiliza la frecuencia de 5 GHz para redes de área local. Las antenas de cliente y sector de doble polaridad MIMO 2x2 se pueden utilizar para mejorar la eficiencia espectral y el rendimiento de los enlaces inalámbricos de alta velocidad.

La conectividad MIMO 2x2 se puede lograr fácilmente mediante antenas de polaridad dual. La diversidad de polarización en estas configuraciones MIMO significa que se establecen dos flujos de datos independientes. La diversidad de polarización también significa que no se requieren múltiples antenas transmisoras y receptoras para multiplicar un enlace inalámbrico. La atención se centra en la transmisión y recepción simultáneas de más de una señal de datos a través del mismo canal, aprovechando la propagación por trayectos múltiples, para lograr una mejor transferencia de datos y reutilización de frecuencias. Hay dos formas clave de diversidad de polarización utilizadas en las redes MIMO:

• El acceso múltiple por división de polarización (PDMA) implica una antena transmisora de doble polarización que se utiliza para transmitir dos flujos de datos a diferentes usuarios simultáneamente.
• El acceso múltiple por división de polarización espacial (SPDMA) combina la diversidad espacial y la diversidad de polarización dentro de una configuración MIMO de doble polarización para obtener ganancias aún mayores en la eficiencia espectral.

Cualquier desajuste de polarización degradará el rendimiento del sistema MIMO, por lo que las antenas deben alinearse y emparejarse cuidadosamente. Las instalaciones MIMO escalables se pueden utilizar para crear sistemas MIMO masivos que tengan la conectividad y la capacidad de procesamiento de datos para soportar Internet de las cosas (redes) expansivo o de infraestructura.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el multitrayecto?

Multitrayecto se refiere a los múltiples (dos o más) caminos que puede tomar una señal transmitida para llegar al receptor. Esta forma de propagación de la señal es causada por los efectos ambientales en la señal a medida que viaja, incluida la reflexión y la refracción de objetos, superficies y cuerpos de agua. Donde este fenómeno es pronunciado, puede causar interferencias de radiofrecuencia. Esto se debe a que múltiples versiones de la señal transmitida llegan al receptor, separadas por el tiempo y que difieren en intensidad. La señal total recibida aumenta o disminuye, lo que provoca un desvanecimiento e incluso una cancelación de la señal original. La diversidad de polarización y MIMO mitigan los efectos de la multitrayecto por y MIMO combinando o seleccionando entre múltiples flujos de datos que llegan a través de diferentes rutas y en diferentes momentos.

¿Qué es el backhaul?

El backhaul es una parte crítica de una red inalámbrica o de telecomunicaciones. Comprende las conexiones inmediatas entre la columna vertebral de la red y las redes subordinadas más pequeñas que suministra. La conectividad a la red central es suministrada por el backhaul a través de conexiones inalámbricas punto a punto o punto a multipunto. Dependiendo del tipo de protocolo de red utilizado, las conexiones de backhaul suelen ser de alta capacidad y alto rendimiento con velocidades de gigahercios por segundo posibles. Son capaces de soportar las redes de largo alcance necesarias para la conectividad en puntos de acceso públicos y grandes espacios al aire libre.

El backhaul inalámbrico es menos costoso de instalar que las redes de fibra o alámbricas, que también pueden tener las implicaciones de planificación del tendido de cables. También se puede implementar más rápido y es adecuado para entornos urbanos complejos. El backhaul inalámbrico se puede utilizar para crear redes de malla WiFi que sean capaces de aumentar drásticamente la cobertura WiFi en un área geográfica. Dentro de estas redes, las antenas de doble polaridad proporcionan retransmisión de señal de alta velocidad desde múltiples puntos de acceso y reenvían paquetes de datos dentro de arreglos de red de múltiples saltos.

¿Qué es una estación base / Nano Station?

Las estaciones base sirven como centros para redes inalámbricas y están compuestas por un conjunto de antenas transmisoras y receptoras. Las antenas de doble polaridad se pueden instalar como parte de la configuración de una estación base, lo que reduce el número de antenas necesarias si se configuran correctamente. También puede servir como punto de acceso o puerta de enlace entre redes cableadas e inalámbricas.

¿Qué es el punto a punto?

Una conexión punto a punto es una conexión realizada entre dos puntos fijos. Con las redes inalámbricas, la conectividad punto a punto se establece entre dos antenas o varias antenas en una disposición MIMO. Las conexiones inalámbricas punto a punto pueden ser:

• Enlaces inalámbricos: son enlaces de datos entre dos nodos o puntos finales a través de los cuales se intercambian paquetes de datos, normalmente de forma bidireccional. Los enlaces inalámbricos de frecuencia de microondas pueden cubrir grandes distancias si tienen una línea de visión sin obstrucciones. La selección de la antena es fundamental para la calidad de funcionamiento de estos enlaces, y las antenas parabólicas de doble polaridad son especialmente adecuadas (debido a su alta directividad) para proporcionar enlaces inalámbricos de alta velocidad y ancho de banda.
• Puentes inalámbricos: son enlaces punto a punto que conectan dos redes distintas y físicamente separadas de forma inalámbrica. Se utiliza para proporcionar conectividad de alto rendimiento en circunstancias en las que una conexión por cable no sería práctica.

¿Qué es una conexión punto a multipunto?

Las conexiones punto a multipunto son conexiones inalámbricas en las que la comunicación por radio se establece entre un nodo central fijo y varios puntos o nodos fijos distribuidos disparmente. Las conexiones punto a multipunto con un rango de gigahercios son capaces de soportar un gran número de usuarios finales y, por lo general, requieren la construcción de una estación base con antenas omnidireccionales o sectoriales para distribuir la señal inalámbrica con una amplia cobertura.

¿Qué es un nodo?

En las redes inalámbricas, los nodos funcionan como un punto de redistribución de la señal o un punto final. Los objetos o dispositivos en red que están conectados a una red determinada funcionan como nodos. Dependiendo de su nivel de funcionalidad, los nodos son capaces de enviar, recibir y reenviar datos.

¿Qué cables y adaptadores?

Las antenas de doble polaridad vienen con varios tipos de conectores. Asegúrese de tener el cable compatible para su antena. Los tipos de cables de antena más comunes incluyen cables U.FL (para antenas en miniatura) y SMA. En algunos casos, es posible que necesite cables adaptadores como SMA a U.FL o RP-SMA a U.FL dependiendo de su antena y equipo existente.

En conclusión

Las antenas de microondas de doble polaridad admiten una conectividad inalámbrica robusta, confiable y de alta velocidad. Se pueden utilizar para mejorar la relación señal-ruido (SNR) o como parte de un esquema de diversidad de polarización o MIMO. La gama de antenas de 5 GHz de polaridad cruzada disponibles significa que la configuración de banda ancha inalámbrica o WiFi en un área amplia es una tarea sencilla.

APRENDE MÁS:

• Polarización de la antena
• Polarización de antena inclinada de 45 grados y antenas de doble polaridad
• MIMO en redes WiFi