¿Qué es el ancho de haz y la relación entre el ancho de haz y la ganancia?
¿Qué es el ancho de haz?
El ancho del haz también se denomina ancho del haz a media potencia, e incluye el ancho del haz horizontal y el ancho del haz vertical. El ancho del haz horizontal y el ancho del haz vertical es el ancho del haz entre dos puntos donde la potencia es inferior en un 50% (3 dB) a la potencia máxima de radiación. El ancho de haz horizontal común de las antenas eNodeB incluye 360°, 90°, 65°, 60° y 33°. El ancho de haz vertical común de las antenas eNodeB incluye 6,5°, 7°, 10°, 13° y 16°.
Relación entre ancho de haz y ganancia
La antena concentra la energía. Fortalece el poder de una dirección mientras reduce el poder de otras direcciones. Generalmente puedes reducir el ancho del haz horizontal para fortalecer el poder de una dirección. Cuando la ganancia de la antena es fija, el ancho del haz horizontal es inversamente proporcional al ancho del haz vertical, con su relación como se muestra a continuación:
Donde,
- Ga: la ganancia de la antena en unidades de dBi.
- β: el ancho del haz vertical en unidades de dBi.
- θ: el ancho del haz horizontal en unidades de dBi.
Según la fórmula anterior, si conoces la ganancia de la antena y la horizontal, puedes calcular el ancho del haz vertical.
Por ejemplo, para una antena omnidireccional, la ganancia es 11 dBi, el ancho del haz horizontal es 360°, por lo que el ancho del haz vertical se calcula de la siguiente manera:
Debido a deficiencias en el proceso de diseño y fabricación, el ancho de haz vertical real de la antena omnidireccional suele ser menor que el resultado calculado. Cuanto menor sea la diferencia entre los dos anchos de haz, mejor estará diseñada la antena.
Según la figura anterior, cuando la ganancia de la antena es baja, el ancho del haz vertical y el ancho del haz horizontal suelen ser grandes. Cuando la ganancia de la antena es alta, el ancho del haz vertical y el ancho del haz horizontal suelen ser pequeños. Además, la ganancia de la antena depende del número de osciladores. Cuanto mayor sea el número de osciladores, mayor será la ganancia y mayor será la apertura de la antena (el área de recepción efectiva). Para una antena omnidireccional, si la ganancia de la antena aumenta en 3 dB, la longitud de la antena se duplicará. Por lo tanto, la ganancia de la antena suele estar dentro de los 11 dBi.