Una antena de alta ganancia (HGA) es una antena con un ancho de haz estrecho y una alta directividad. Las HGA están diseñadas para aumentar la intensidad de la señal de una transmisión inalámbrica concentrando las ondas de radio en un haz estrecho. Suelen utilizarse en redes inalámbricas que requieren transmisiones de datos de largo alcance o alta velocidad, como los sistemas de comunicación por satélite.
Las HGA suelen ser más caras y grandes que otros tipos de antenas, como las omnidireccionales. También son más complejas de diseñar e instalar, lo que las hace menos populares para los dispositivos inalámbricos de consumo. Sin embargo, el mayor rendimiento de las HGA puede hacerlas esenciales para ciertas aplicaciones.
¿Qué significa dBi en una antena?
El índice dBi de una antena es una medida de su ganancia direccional en una dirección concreta, en relación con un radiador isotrópico. Un radiador isotrópico es una fuente puntual teórica que irradia por igual en todas las direcciones. El índice dBi se expresa en forma logarítmica, en decibelios, en referencia al isotrópico.
Por ejemplo, una antena con una ganancia de 3 dBi irradia el doble de potencia en la dirección de su ganancia máxima, en comparación con un radiador isotrópico. Una antena con una ganancia de 6 dBi irradia cuatro veces más potencia en la dirección de su ganancia máxima.
Cuanto mayor sea el valor de dBi, mayor será la ganancia y más direccional será la antena.
¿Cómo se mide la ganancia de la antena?
Hay dos formas principales de medir la ganancia de la antena:
1. Utilizar una cámara anecoica. Se trata de una sala especial que está diseñada para absorber todas las reflexiones de las ondas electromagnéticas, de modo que las únicas ondas presentes son las emitidas por la antena bajo prueba. Midiendo la potencia de las ondas emitidas por la antena en la cámara anecoica, se puede calcular la ganancia de la antena.
2. Utilizar un campo de tiro lejano. Se trata de una gran instalación al aire libre en la que la antena que se está probando se encuentra en un extremo y una antena receptora en el otro. Midiendo la potencia de las ondas recibidas por la antena receptora, se puede calcular la ganancia de la antena.
¿Qué es la fórmula de ganancia de la antena?
La fórmula de ganancia de la antena es una expresión matemática que se utiliza para determinar la cantidad de potencia que puede irradiar una antena en una dirección determinada. La fórmula tiene en cuenta las características físicas de la antena, como su tamaño y forma, así como las propiedades del entorno, como la constante dieléctrica del medio por el que transmite la antena.
La fórmula de la ganancia de la antena es:
G = 4 * pi * R^2 * F/lambda
donde:
G es la ganancia de la antena
pi es la constante matemática pi
R es el radio de la antena
F es la frecuencia de la señal que se transmite
lambda es la longitud de onda de la señal que se transmite
La fórmula de la ganancia de la antena se puede utilizar para calcular la máxima potencia que puede irradiar una antena en una dirección determinada. Para ello, hay que resolver la fórmula para la potencia, P:
P = G * lambda^2/ (4 * pi * R^2 * F)
donde:
P es la potencia
G es la ganancia de la antena
lambda es la longitud de onda de la señal que se transmite
R es el radio de la antena
F es la frecuencia de la señal que se transmite ¿Qué significa una alta ganancia? Una ganancia elevada significa que el amplificador es capaz de aumentar la potencia de la señal que amplifica. Esto se hace generalmente aumentando la tensión de la señal.