Cómo Funciona Una Antena Wi-Fi.

Las comunicaciones Wi-Fi dependen de la energía de radiofrecuencia que se transmite y recibe a través de antenas. Mejores antenas producirán una mejor cobertura, y elegir la antena correcta es fácil si entiendes los fundamentos. Aquí en este post vamos a revisar cómo funciona una antena Wi-Fi.

La comunicación inalámbrica fue una tecnología revolucionaria que cambió la forma en que compartimos información. La comunicación inalámbrica significa la transferencia de información de un objeto a otro que no está físicamente conectado uno con el otro por medio de un conductor eléctrico. En 1880, el fotófono fue inventado por Alexander Graham Bell y Charles Sumner, que utiliza haces de luz modulados para enviar señales de voz de un lugar a otro. Esta acción inició una cadena de eventos que condujeron al descubrimiento de las tecnologías inalámbricas mundiales actuales como Wi-Fi y Bluetooth.

Índice De Contenidos

    Comunicación inalámbrica.

    Considera un sistema de comunicación inalámbrico básico que se utiliza para transmitir audio de un lugar a otro. En este modelo, el sonido se captura y convierte señales eléctricas mediante un micrófono, que se amplifica y modula mediante un circuito transmisor. Esta señal eléctrica se envía a la antena y estas antenas convierten estas señales en ondas EM y se irradia a la atmósfera.

    La antena receptora capta estas señales y se convierte de nuevo en señal eléctrica. Estas señales moduladas se demodulan utilizando un circuito de demodulación, se amplifican y se alimentan a un altavoz que lo convertirá en sonido.

    Cómo Funciona Una Antena Wi-Fi
    Antena Wi-Fi

    ¿Qué es la antena?

    Explicado de manera sencilla, la antena es un dispositivo que convierte señales eléctricas en ondas EM o viceversa. En el caso de una antena transmisora, la señal eléctrica del circuito transmisor se convierte en ondas EM y se irradia a la atmósfera. En el caso de una antena receptora, las ondas EM en la atmósfera se capturan y se convierten de nuevo en señales eléctricas para su posterior procesamiento.

    Las dimensiones de varias partes de la antena dependen de la frecuencia de las ondas EM que se transmiten. Las dimensiones de los componentes de las antenas variarán para coincidir con la frecuencia o la longitud de onda de la señal a transmitir.

    Una antena es un dispositivo que irradia ondas de radio cuando se le suministra energía eléctrica, y / o un dispositivo que convierte las ondas de radio en energía eléctrica. Las antenas a veces se crean intencionalmente para ser antenas (como la antena de un enrutador inalámbrico) y a veces se crean para otro propósito (como los cables de los auriculares), pero también funcionan como una antena.

    Las antenas siempre son direccionales, es decir, transmiten y / o reciben ondas de radio mejor en algunas direcciones que en otras direcciones. Antenas que no están destinadas a ser direccionales se llaman "omnidireccionales" o "no direccionales", aunque nunca son perfectamente no direccionales.

    Casi todos los dispositivos de comunicación inalámbrica que están separados por una distancia considerable requieren una antena de algún tipo. Algunas veces estas antenas serán externas y se pueden observar fácilmente, como enrutadores, mientras que algunas están grabadas en la PCB del módulo.

    ¿Qué es Wi-Fi?

    Wi-Fi es una tecnología de red inalámbrica que emplea ondas de radio o RF en el rango de 2.4 GHz o 5 GHz para proporcionar una comunicación de red ultra rápida a varios dispositivos como PC, teléfonos móviles, impresoras, etc. Los dispositivos en una red Wi-Fi son conectados entre sí de forma inalámbrica con el fin de compartir recursos e información. Mediante Wi-Fi, las personas pueden comunicarse entre sí en todo el mundo a un costo muy bajo utilizando servicios como chat y correo electrónico.

    También se puede usar para transferir archivos e información entre dispositivos a una velocidad muy alta. Los dispositivos como impresoras, escáneres y otros hardwares se pueden compartir fácilmente sin el uso de cables colgando.

    Cómo Funciona una Antena Wi-Fi.

    Las antenas Wi-Fi funcionan igual que una antena común de transmisión de voz, pero en lugar de la voz, estaremos transmitiendo paquetes de datos de red. El enrutador inalámbrico / punto de acceso convierte estos paquetes de datos en ondas EM, irradiadas a través de la antena transmisora y la antena en el dispositivo cliente (dispositivo móvil) convierte las ondas EM nuevamente en señales eléctricas para el procesamiento de datos.

    Wi-Fi usa una frecuencia de 2.4 GHz o 5 GHz. La longitud de onda de 2,4 GHz es de casi 12,5 cm y para 5 GHz es de 5-6 cm. Como se mencionó anteriormente, las antenas están diseñadas dependiendo de la frecuencia de las señales a transmitir / recibir, lo que significa que no podemos usar una antena de 2.4 GHz en lugar de una antena de 5 GHz y viceversa.

    Parámetros Wi-Fi.

    Veamos los parámetros usados en las señales Wi-Fi.

    Longitud de onda y frecuencia.

    Como se mencionó anteriormente, las señales Wi-Fi son ondas de radio, ondas electromagnéticas que se encuentran en el rango de frecuencia de 20 kHz a 300 GHz. Como todas las ondas electromagnéticas, la RF también se mide en frecuencia.

    La frecuencia es la velocidad a la que sucede algo en un período de tiempo particular. En otras palabras, número de ciclos completos por unidad de tiempo. Por ejemplo, si pudieras saltar dos veces por segundo, entonces la frecuencia es 2. La unidad de frecuencia es el Hertz. Un Hertz significa un ciclo completo por segundo. La unidad básica de Hertz suele ir precedida de un multiplicador como kilo (1.000) o mega (1.000.000) o giga (1.000.000.000).

    Las ondas de radio también se miden en términos de longitud de onda. La longitud de onda es el período de una onda repetitiva. En otras palabras, la longitud de onda es la longitud en la que se repite el patrón de onda.

    Frecuencia = Velocidad de onda / longitud de onda.

    La longitud de onda y la frecuencia están inversamente relacionadas. Cuanto mayor sea la longitud de onda, menor será la frecuencia. El diseño de la antena y sus partes depende fundamentalmente de la frecuencia y la longitud de onda de la señal que transmitirá o recibirá. El sistema Wi-Fi generalmente usa una frecuencia de 2.4 GHz o 5 GHz.

    Banda de Frecuencia Wi-Fi.

    Se utilizan cinco bandas diferentes para las transmisiones de Wi-Fi: 2.4GHz, 3.6GHz, 4.9GHz, 5GHz y 5.9GHz. La forma en que se usan las bandas varía de un país a otro. La más utilizada es la banda de 2,4 GHz aunque los principios generales son aplicables a todas las bandas.

    La banda de 2.4GHz se extiende desde aproximadamente 2.4GHz a 2.5GHz, por lo tanto, el centro aproximado de la banda es 2,45 GHz, y es la frecuencia que se utiliza para los cálculos.

    Polarización de la Antena.

    La polarización de una antena es simplemente la orientación de la antena con respecto al suelo. Las antenas que emiten ondas de RF paralelas al suelo se conocen como Antenas Wi-Fi polarizadas horizontalmente y las que emiten ondas de RF perpendiculares a la superficie del suelo se denominan Antenas Wi-Fi polarizadas verticalmente.

    Los factores involucrados para elegir una polarización sobre otra incluyen la frecuencia de operación, la cobertura deseada, las restricciones mecánicas y la práctica habitual. Una consideración muy importante es que todas las antenas dentro de un sistema de comunicación deben usar la misma polarización. Cuando hay una mezcla de polarizaciones dentro de un sistema, o cuando se desconoce la polarización de algunas antenas, a veces se usa polarización circular para maximizar la compatibilidad. Las antenas de Wi-Fi están casi siempre polarizadas verticalmente.

    Ganancia de potencia de la antena Wi-Fi.

    El rango de señal de una antena se mide usando un parámetro llamado “Ganancia de potencia” que nos informa sobre la efectividad de una antena en comparación con la de cualquier antena de referencia estándar. Se mide en decibelios (dB).

    Como se indicó anteriormente, las antenas transmiten y reciben ondas de radio mejor en ciertas direcciones, lo que aumenta la potencia radiada efectiva (ERP) en esas direcciones. Ten en cuenta que la potencia radiada total no aumenta, sino que es simplemente más fuerte en una o más direcciones, y es más débil en otras direcciones. Incluso un dipolo horizontal simple tiene ganancia en dos direcciones: paralela a sus radiadores en los lados "frontal" y "posterior".

    Este aumento en ERP se denomina "ganancia" y se aplica tanto a las señales transmitidas como a las recibidas. La unidad de medida más utilizada para cuantificar la ganancia es el decibel, o dB, que se basa en el Bel, que fue nombrado en honor de Alexander Graham Bell. Basta decir que cuanto mayor sea la clasificación de dB de una antena, más ganancia supuestamente tiene.

    Además del dB, hay otra unidad que se usa para describir la ganancia de la antena: el dBi, o decibel isotrópico. Una fuente isotrópica es una antena teórica que consta de un único punto que irradia RF en todas las direcciones, como una esfera. El dBi se usa más comúnmente para cuantificar la ganancia de la antena por una razón: una calificación de dBi da como resultado números más altos que la calificación de dB, lo que hace que una antena parezca tener más ganancia, aunque en realidad no es así. Son dos unidades diferentes.

    Para Cerrar.

    Te recomendamos que revises nuestro post sobre servidores FTP y su funcionamiento.

    Como verás existen muchos tipos de antenas Wi-Fi, y su funcionamiento varía de acuerdo a la direccionalidad y al diseño de la antena. Sin embargo mantienen el mismo principio básico de transmitir o recibir ondas de radio cargadas de información y datos. Es una tecnología que cambió al mundo por completo, y ya es muy común su  uso residencial e industrial.

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