Antena sectorial

Una antena sectorial es un tipo de antena de microondas direccional con un patrón de radiación en forma de sector . La palabra "sector" se usa en sentido geométrico; una porción de la circunferencia de un círculo medida en grados de arco. ^{[ 1 ]} Los diseños típicos son de 60°, 90° y 120°, a menudo con algunos grados "adicionales" para asegurar la superposición y se montan en múltiplos cuando se requiere una cobertura más amplia o de círculo completo (ver fotos a continuación). El uso más común de estas antenas es como antenas para estaciones base de telefonía celular . También se utilizan para otros tipos de comunicaciones móviles , por ejemplo, en redes Wi-Fi . Se utilizan para distancias de alcance limitado de alrededor de 4 a 5 km. 

En la figura de la derecha se muestra una antena sectorial típica. En la parte inferior, se encuentran los conectores de RF para el cable coaxial ( línea de alimentación ) y los mecanismos de ajuste. Para su instalación en exteriores, la pantalla reflectora principal está fabricada en aluminio y todos los componentes internos están alojados en una carcasa de fibra de vidrio tipo radomo para garantizar su funcionamiento estable independientemente de las condiciones climáticas.

La conexión a tierra es muy importante para una antena exterior, por lo que todas las partes metálicas están conectadas a tierra en corriente continua (CC) .

La forma alargada y estrecha de la antena le confiere un patrón de radiación en forma de abanico , ancho en la dirección horizontal y relativamente estrecho en la vertical. Según los patrones de radiación representados, las antenas típicas utilizadas en una estación base de tres sectores tienen un ancho de haz horizontal de 66° . Esto significa que la intensidad de la señal en las direcciones de ±33° es la mitad (3 dB menos) de su valor máximo en el centro. En las direcciones de ±60°, se considera que se trata del límite de un sector y la ganancia de la antena es insignificante en esa zona.

El ancho del haz vertical no supera los 15°, es decir, 7,5° en cada dirección. A diferencia de las antenas para radiodifusión comercial (AM, FM y televisión, por ejemplo), que deben lograr una línea de visión directa a lo largo de muchos kilómetros, generalmente se aplica una inclinación descendente al haz para que la estación base pueda cubrir de manera más eficaz su área inmediata y no cause interferencias de radiofrecuencia a las celdas distantes.

El área de cobertura , determinada por la proyección del patrón de radiación en el suelo, se puede ajustar modificando la inclinación descendente del patrón. En algunos modelos, esto se realiza mecánicamente ajustando manualmente la inclinación de la antena con un soporte de montaje ajustable. En antenas sectoriales más recientes, el patrón se puede inclinar electrónicamente mediante desfasadores ajustables en la alimentación de cada elemento dipolo. Estos se ajustan mediante un circuito de control remoto desde tierra, eliminando la necesidad de que un técnico suba a la torre de la antena.

Para aumentar o ampliar el área de cobertura y, por lo tanto, el número de clientes atendidos, se instalan varias antenas sectoriales en la misma estructura de soporte, por ejemplo, una torre o un mástil .

Este tipo de construcción se suele denominar antena sectorizada , aunque a veces, por brevedad, también se utiliza el término «antena sectorial». Consta de varias antenas sectoriales separadas angularmente, como se muestra en las figuras de la derecha.

Una vez que la antena está fijada a la estructura de soporte, debe posicionarse. El posicionamiento implica no solo establecer la dirección o acimut correctos , sino también la inclinación descendente adecuada. Al limitar la energía emitida a un arco subcircular y una cobertura vertical reducida, el diseño aprovecha de manera eficiente equipos transmisores de potencia relativamente baja. Si bien el alcance absoluto es limitado, esta configuración permite buenas tasas de datos (transferencia de información digital medida en bits/segundo, a veces expresada como total menos la sobrecarga de corrección de errores) y una buena consistencia de la señal dentro del área de cobertura.

Antes de la colocación, se requiere la conexión a tierra y la protección contra rayos. Como se puede apreciar en las imágenes, todas las estructuras de soporte cuentan con pararrayos .

Una estrategia de inclinación descendente bien elegida puede reducir la interferencia general en la red. Sin embargo, una estrategia de inclinación descendente demasiado agresiva provocará una pérdida general de cobertura debido a la falta de superposición de celdas. La inclinación descendente se puede utilizar para resolver problemas específicos, como problemas de interferencia local o celdas demasiado grandes. La inclinación eléctrica reduce ligeramente el ancho del haz.

En la imagen de la derecha, se observan dos antenas sectoriales con diferentes ángulos de inclinación mecánica. Cabe destacar que una antena más vertical es menos visible que una con inclinación mecánica; por lo tanto, el uso de una inclinación puramente eléctrica, sin inclinación mecánica, resulta una opción atractiva por razones estéticas, muy importantes para los operadores que buscan la aceptación de antenas integradas en ubicaciones visibles.

• Antena
• Frecuencia de radio
• Antena de panel , un tipo similar al utilizado en ingeniería de radiodifusión.

• Control de inclinación de antena en redes CDMA
• Optimización de la potencia y la inclinación de la antena P-CPICH en redes UMTS