IES Gonzalo Nazareno

PRÁCTICA 02W:

Determinación del campo de radiación de una antena Direccional/Omnidireccional.

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Prof. Raúl Ruiz Padilla
Prof. Juan Ant. Tagua Gómez

DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

Objeto

Montaje de las antenas

Mediciones en el interior del Instituto

Mediciones en el exterior del Instituto

Ficha Mediciones básicas de una antena

El objeto de esta práctica es la determinación del campo radiado por dos antenas comerciales: una direccional y otra omnidireccional.


Lugar de Trabajo

La práctica se realizá en dos zonas:

  • En el tejado de los vestuarios del instituto, donde se colocarán las antenas (2 alumnos/as). (Grupo1).
  • En los alrededores del patio a pie de suelo (dentro y fuera del instituto) en torno a las antenas.(2 alumnos/as). (Grupo2).


Procedimientos
Ampliar

INTRODUCCIÓN:


Antena direccional (o directiva)

Orientan la señal en una dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance. Una antena direccional actúa de forma parecida a un foco que emite un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance).

Las antenas Direccionales "envían" la información a una cierta zona de cobertura, a un ángulo determinado, por lo cual su alcance es mayor, sin embargo fuera de la zona de cobertura no se "escucha" nada, no se puede establecer comunicación entre los interlocutores.

El alcance de una antena direccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor.

Antena omnidireccional.

Orientan la señal en todas direcciones con un haz amplio pero de corto alcance. Si una antena direccional sería como un foco, una antena omnidireccional sería como una bombilla emitiendo luz en todas direcciones pero con una intensidad menor que la de un foco, es decir, con menor alcance.

Las antenas Omnidireccionales "envían" la información teóricamente a los 360 grados por lo que es posible establecer comunicación independientemente del punto en el que se esté. En contrapartida el alcance de estas antenas es menor que el de las antenas direccionales.

El alcance de una antena omnidireccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor. A mismos dBi, una antena sectorial o direccional dará mejor cobertura que una omnidirecciona.

Antenas sectoriales

Son la mezcla de las antenas direccionales y las omnidireccionales. Las antenas sectoriales emiten un haz más amplio que una direccional pero no tan amplio como una omnidireccional. La intensidad (alcance) de la antena sectorial es mayor que la omnidireccional pero algo menor que la direccional. Siguiendo con el ejemplo de la luz, una antena sectorial sería como un foco de gran apertura, es decir, con un haz de luz más ancho de lo normal.

Para tener una cobertura de 360º (como una antena omnidireccional) y un largo alcance (como una antena direccional) deberemos instalar o tres antenas sectoriales de 120º ó 4 antenas sectoriales de 80º. Las antenas sectoriales suelen ser más costosas que las antenas direccionales u omnidireccionales.

Apertura vertical y apertura horizontal

La apertura es cuanto se "abre" el haz de la antena. El haz emitido o recibido por una antena tiene una abertura determinada verticalmente y otra apertura determinada horizontalmente.

En lo que respecta a la apertura horizontal, una antena omnidireccional trabajará horizontalmente en todas direcciones, es decir, su apertura será de 360º. Una antena direccional oscilará entre los 4º y los 40º y una antena sectorial oscilará entre los 90º y los 180º.

La apertura vertical debe ser tenida en cuenta si existe mucho desnivel entre los puntos a unir inalámbricamente. Si el desnivel es importante, la antena deberá tener mucha apertura vertical. Por lo general las antenas, a más ganancia (potencia por decirlo de algún modo) menos apertura vertical. En las antenas direccionales, por lo general, suelen tener las mismas aperturas verticales y horizontales.

Utilización.

Las antenas direccionales se suelen utilizar para unir dos puntos a largas distancias mientras que las antenas omnidireccionales se suelen utilizar para dar señal extensa en los alrededores. Las antenas sectoriales se suelen utilizan cuando se necesita un balance de las dos cosas, es decir, llegar a largas distancias y a la vez, a un área extensa.

Si necesita dar cobertura de red inalámbrica en toda un área próxima (una planta de un edificio o un parque por ejemplo) lo más probable es que utilice una antena omnidireccional. Si tiene que dar cobertura de red inalámbrica en un punto muy concreto (por ejemplo un PC que está bastante lejos) utilizará una antena direccional, finalmente, si necesita dar cobertura amplia y a la vez a larga distancia, utilizará antenas sectoriales.


PROCEDIMIENTOS:

1.- Realiza el control de calidad y cantidad tanto de las herramientas como de los materiales entregados por el responsable del almacén.


2.- Prepara la configuración del router para poder emitir una señal wifi en el canal 7 (2442 MHz).

3.- Prepara el ordenador portátil con Netstumbler para poder captar la señal wifi de la antena de prueba en el canal y frecuencia prefiamente configurados.

4.- En el suelo, monta la antena bajo prueba en la parte superior del mástil. Por debajo de ellas la anilla para sujetar los vientos.

5.-Coloca la escalera para subir al tejado de los vestuarios en un lugar bien apoyado, si es posible contra la pared. Ponte el casco y el arnés. Ata el arnés a un extremo de una cuerda recia y fíjala a un soporte seguro y firme. (Las vigas del encofrado). Sigue las instrucciones del profesorado.

6.- Sube al tejado y con ayuda de tu compañero/a y una cuerda sube los materiales y las herramientas que te permirirán realizar el montaje. Cuando esté todo el material arriba, ayuda a tu compañero/a a subir al tejado. Procurar observar en todo momento las precauciones y medidas de seguridad indicadas por el profesorado.

7.- En el tejado encontrarás 3 cáncamos cerrados fijados al suelo dispuestos en 120 º.

8.- Coloca el pie de antena en el centro de estos cáncamos.

9.-Sitúa el pie de antena aproximadamente en el centro del área formada por los tres cáncamos. Introduce la parte inferior de la antena en el soporte o pie de antena.

10.- Engancha los extremos de los tres vientos a la anilla para atar los vientos procurando que no existan pliegues en los cables.

11.-Conecta los tensores ya unidos a los cables de acero,a los cáncamos.

12.- Tensa los vientos para asegurar el mástil. Rectifica la posición de la base del mástil de antena si es necesario.

13.- Coloca la primera antena en el mástil, a unos 15 cm. del extremo superior. Si estás trabajando con la antena direccional apunta hacia el instituto en dirección perpendicular. (Hacia la chimenea de la caldera). Mantén el nivel horizontal.

14.- Coloca la caja estanca por debajo de la antena aproximadamente 1 m. en la dirección opuesta.

15.- Fija el punto de acceso en la caja estanca, así como el splitter del POE.

16.- Realiza todas las conexiones. El pigtail va desde la antena a la tarjeta de comunicaciones del punto de acceso.

17.- Cuando tengas las conexiones, avisa a tus compañeros/as que se encuentran abajo para que conecten el latiguillo UTP al inyector del POE y éste a la corriente electrica. Comprueba que se activa el punto de acceso.

En el caso de no disponer de caja estanca ni POE, el router tendrá que estar arriba en el suelo junto a la antena y entonces el router tendrá que ser alimentado de corriente eléctrica con una manguera en los vestuarios.

18.- A partir de este momento, el grupo 2 (Grupo de mediciones) tiene que medir con ayuda de un teléfono móvil con conexión wifi la señal en 10 puntos distintos a nivel de suelo. Dentro y fuera del instituto. En un radio de acción de 360 º respecto de la ubicación de la antena.

19.- Utilizad la cinta métrica de 25 m. para medir la distancia entre el mástil y el punto de medición. El grupo 1 (los/las antenistas) tendrán que medir el ángulo de la cinta métrica respecto a la perpendicular al edificio del instituto.

20.- Cuando terminéis con una antena, cambiad las funciones de los grupos y la antena. Realizad de nuevo las mediciones.

21.-Cuando termines todas las tareas de la práctica, limpia la zona de trabajo y avisa al profesorado.

22.- Atiende las instrucciones de terminación de la práctica por parte del profesorado.

23.-Entrega al responsable de almacén todas las herramientas así como los materiales no fungibles. Recuerda que el pigtail queda en propiedad del departamento de Informática.

Criterios de Evaluación

1.-Correcta utilización de las herramientas y los materiales.

2.-Ejecución exacta de las instrucciones : Montaje correcto de las antenas, punto de acceso y POE.

3.- Confección de dos gráficos, uno por cada antena, que considere 10 puntos de medición del campo alrededor 360º de las antenas. De ambos gráficos tiene que deducirse las siguientes cuestiones:

  • ¿Cuál es la antena direccional?.
  • ¿Cuál es la antena omnidireccional?.
  • ¿Cuál es la APERTURA horizontal aproximada de la antena direccional a una intensidad de campo dada?.
  • ¿Cuál de las dos antenas es más potente y tiene mayor alcance?.

4.-Limpieza y entrega de las herramientas y materiales.

5.-Seguimiento de las instrucciones de seguridad correspondientes a las herramientas empleadas.

6.-Actitud responsable.



Herramientas necesarias
  • Antena Yagui.

  • Antena Omnidireccional.

  • Punto de acceso.

  • POE.

  • Alicate universal.

  • Cinta métrica.

  • LLave fija plana combinada.

  • Llave inglesa.

  • Escalera.

  • Teléfono móvil.

  • Nivel.


Materiales
  • Mástil de antena.

  • Anilla para anclar vientos

  • Abrazadera para mástil.

  • Alargadera de corriente.

  • Arnés.

  • Cable de acero trenzado.

  • Caja estanca.

  • Casco.

  • Cuerdas.

  • Guantes.

  • Latiguillo UTP.

  • Lápiz.

  • Soporte/pie de fijación de la antena al suelo.

  • Tensor de cables.

  • Pigtal.


Número de Alumnos/as = 4

Tiempo Estimado de Realización = 21 horas.

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Last modified: Thursday, 15 September 2011, 1:12 AM