Rendimiento de RF de las cornetas asimétricas

Si se diseñan bien, las antenas tipo corneta tienen un excelente rendimiento de RF. En una red WISP, un rendimiento excelente significa que no hay lóbulos laterales, gran eficiencia de radiación, estabilidad de frecuencia del patrón de radiación y disminución brusca de la intensidad de radiación.

Según la tradición de RF elements®, las cornetas asimétricas tienen un haz principal y no tienen lóbulos laterales (nota al margen para geeks: el nivel del lóbulo lateral está muy por debajo de -30 dB). Los sectores de las cornetas asimétricas transmiten y reciben señales solo hacia / desde la dirección a la que apuntan, dependiendo del ancho del haz, a diferencia de un sector típico de antenas patch array. La gran mayoría de estas antenas tipo patch array para redes WISP reciben ruido de prácticamente todas las direcciones, dependiendo de la fuerza de los lóbulos laterales.

¿Por qué asimétrico?

Muchos WISP piensan que las cornetas asimétricas están destinadas a reemplazar la serie de las cornetas simétricas. Eso no es cierto, punto final. El pensamiento convencional de que los productos más nuevos reemplazan al modelo de los últimos años es una fuente de muchos problemas en nuestra industria y a menudo confunde a los WISP. Nuestro enfoque es diferente de la corriente principal. Estamos en la misión de construir un sistema completo con alto rendimiento y escalabilidad ilimitada.

La serie de las cornetas asimétricas se ve mejor como la nueva herramienta en la caja de herramientas de las cornetas de RF elements®. Imagine sectores con las cornetas de RF elements® (tanto simétricos como asimétricos) como un conjunto de herramientas, donde cada herramienta es adecuada para un escenario particular. Ya no tiene que apegarse a los amplios ángulos de radiación de los sectores tradicionales patch array con muchos lóbulos laterales dependientes de la frecuencia que irradian incontrolablemente a todas las direcciones que transmiten y recolectan ruido.

Los WISP todavía necesitan cornetas tanto como en 2014, cuando lanzamos la primera generación de Cornetas Simétricas. Los problemas principales son interferencia, falta de espectro, pérdida del sistema y escalabilidad. Las cornetas de RF elements® permiten una escalabilidad de red WISP anteriormente imposible debido a que solo existían dos o tres tipos de sectores patch array en el mercado. Los cero lóbulos laterales combinados con una fuerte caída de radiación en los extremos permiten a los WISP planificar la cobertura de la red de manera altamente granular. Con las cornetas, es sorprendentemente fácil colocar, escalar o incluso reducir (aprovechando la inclinación mecánica) los sectores.

La escalabilidad es importante para el crecimiento sostenible de las redes inalámbricas. Las antenas sectoriales tipo patch array estándar de la industria con grandes lóbulos laterales son la raíz de los problemas de escalabilidad, lo que se puede lograr fácilmente con las cornetas de RF elements®.

¿Cuándo usar las cornetas asimétricas?

La respuesta a cuándo usar las cornetas asimétricas es: depende. Una manera exhaustiva de abordar los proyectos de RF es considerar cada uno de ellos caso por caso, incluyendo tantos detalles como sea posible. Cualquier declaración general debe tomarse con reservas, ya que todo depende de la frecuencia, el ancho de banda y los parámetros de cada parte de un enlace. Le daremos algunas pistas sobre dónde podría tener sentido usar las cornetas asimétricas y por qué.

Las cornetas asimétricas son preferibles cuando los clientes están cerca y lejos del sitio AP al mismo tiempo. Su mayor ganancia es una ventaja en este caso. Si los clientes solo están cerca del AP, las cornetas simétricas podrían ser una mejor opción. La siguiente ilustración muestra tal escenario. Los entornos urbanos densamente poblados con CPEs muy cerca se ajustan a la ganancia más baja. Las zonas rurales con CPEs cercanos y lejanos al mismo tiempo se ajustan mejor a las cornetas asimétricas; aquí la ganancia más alta es bienvenida.

Manteniéndose en el escenario rural con clientes cercanos y lejanos, resulta fácil que la única fuente de ruido de RF sean sus propias antenas colocadas en una torre. Las cornetas asimétricas también vienen al rescate aquí. El patrón de radiación con cero lóbulos laterales también significa que las antenas son excepcionalmente fáciles de colocar. En la imagen a continuación se muestra un ejemplo de cómo puede segmentar los sectores. Usted está obligado a cortar el biscocho como desee, con la garantía de que los sectores no interferirán entre sí. Con este tipo de configuración, la reutilización de frecuencia es fácil.

Hablando de ganancia y distancia, el presupuesto de enlace es su mejor amigo al diseñar cualquier enlace de RF. Es la ecuación utilizada en la calculadora de enlaces en nuestra página web para un uso cómodo. Todas nuestras antenas, incluidas las asimétricas, están integradas en la calculadora. Todo lo que necesita hacer es seleccionar la antena y otros parámetros de entrada y estará listo para comenzar. Verifique cómo usarlo para enlaces PTP y PTMP en los breves tutoriales en video. La calculadora de enlaces le dará una idea aproximada sobre qué ganancia necesita en ambos lados para lograr la tasa de MCS requerida.

Y aquí viene una bala mágica:

 “La alta ganancia en una antena de punto de acceso generalmente no es una buena idea.”

¿Sorprendido? Sí, lo leíste bien, la antigua sabiduría de "mayor ganancia equivale a un mejor rendimiento" es uno de los mitos más grandes entre los WISP. 

Entiendo que es una idea agradable y fácil de entender: más ganancia equivale a un mejor rendimiento. Esto es solo una parte de la imagen completa y tiene un límite definido en el mundo real. ¡La mayoría de los WISP golpean muy rápido! Más ganancia en el lado AP tiene sentido en situaciones en las que se encuentra en un entorno de baja interferencia. En los casos en que el presupuesto del enlace simplemente requiere esos dB adicionales para que funcione y dado que no hay otro parámetro que pueda ajustar. Incluso las antenas sectoriales tipo patch array con muchos lóbulos laterales pueden funcionar decentemente en áreas rurales escasamente pobladas con casi cero fuentes de ruido. Los lóbulos laterales no son un gran problema aquí: no hay ruido que se acumule en primer lugar. La alta ganancia y el ancho de haz ancho lo ayudan a llegar a clientes amplios y lejanos.

En áreas suburbanas o urbanas, la interferencia se convierte fácilmente en un espectáculo. Aquí, la alta ganancia del AP es una fuente de problemas. Puede disminuir la potencia de salida para transmitir la señal solo hasta donde lo necesite, pero no puede cambiar el área de cobertura cuando recibe porque no puede ajustar el patrón de radiación de una antena.

Una solución correcta de este problema es usar una antena AP con una ganancia menor. De hecho, lo más pequeño posible. Compensar los dB quitados en el lado AP por el aumento de la ganancia de antena CPE.

A la izquierda, se utiliza una antena de alta ganancia y ancho de haz ancho. Cubriendo los CPE según sea necesario, pero al mismo tiempo recibiendo el ruido AP de los competidores. En el lado derecho hay un ejemplo de una mejor manera de solucionar el problema de ruido vs. ganancia. Utilice una antena de menor ganancia y un ancho de haz más estrecho en el lado AP y antenas de mayor ganancia en el lado CPE para lograr el rendimiento deseado. Los AP de la competencia están en la zona ciega de su AP, protegiendo su AP del ruido excesivo.

La estabilidad de frecuencia del patrón de radiación de las cornetas asimétricas es excelente y garantiza la estabilidad de la cobertura y los bordes precisos entre sectores.