¿Qué es una antena omnidireccional?

Las antenas son dispositivos que se utilizan para gestionar la communicación inalámbrica convirtiendo la señal de información necesaria en ondas electromagnéticas. Las antenas pueden ser transmisoras o receptoras, y pueden clasificarse en distintos tipos en función de su estructura física, su rango de frecuencias de funcionamiento o su modo de aplicación.

Las antenas omnidireccionales son uno de los tipos populares de antenas que pueden recibir y emitir señales por igual en todas las direcciones, lo que las hace ideales para muchas aplicaciones como radios FM, routers Wi-Fi, teléfonos móviles, etc.

Este artículo ofrece una visión general de qué es una antena omnidireccional, cómo funciona, sus aplicaciones, ventajas e inconvenientes, cómo seleccionar una antena, etc.  

¿Qué es una antena omnidireccional?

Las antenas omnidireccionales son uno de los tipos de antena más importantes en communicación inalámbrica. A diferencia de antena direccional que concentran la energía en una dirección, las antenas omnidireccionales tienen un patrón de recepción de 360 grados y pueden irradiar o interceptar campos electromagnéticos de radiofrecuencia por igual en todas las direcciones horizontales. Tienen una ganancia equilibrada en todas las frecuencias y pueden proporcionar una cobertura uniforme en una zona amplia, lo que las hace ideales para aplicaciones en las que la dirección de la señal varía o no puede predeterminarse.

Las antenas omnidireccionales y direccionales difieren en función de la dirección de radiación. Una antena direccional no puede recibir y emitir señales por igual en todas las direcciones como una antena omnidireccional. Su diagrama de radiación se limita a un radio de 45 a 90 grados. Una antena direccional se centra en una dirección determinada y tiene un área de conectividad limitada, pero tolera mejor las interferencias de otras direcciones y, por tanto, puede producir un mayor rendimiento en la dirección seleccionada. Las antenas omnidireccionales, a pesar de tener un área de conectividad de 360 grados, suelen tener una ganancia menor y necesitan más potencia para transmitir señales a mayor distancia.

¿Cómo funcionan las antenas omnidireccionales?

Las antenas omnidireccionales tienen un diagrama de radiación en forma de donut cuando se ven desde arriba con la antena en el centro. Irradian la misma potencia en todas las direcciones perpendiculares al eje y la potencia varía con el ángulo del eje hasta llegar a cero en el eje. El alcance de los omnidireccionales puede llegar a unos cientos de metros, pero varía en función de varios factores, como la frecuencia utilizada, la potencia de salida del transmisor, la altura y colocación de la antena y el entorno circundante.

Tipos de antenas omnidireccionales

Existen distintos tipos de antenas omnidireccionales.

• Antena dipolo: Una antena dipolo tiene dos elementos conductores, como alambres o varillas metálicas, orientados en línea recta y, en el centro de la antena dipolo, los materiales conductores están separados mediante un aislante. La fuente de tensión de RF se proporciona en el centro de la antena. La tensión y la corriente que pasan a través de estos 2 elementos conductores producen señales electromagnéticas o de radio que se irradian en todas direcciones fuera de la antena.
• Antena monopolo: Una antena monopolo es un conductor recto en forma de varilla que se monta perpendicularmente sobre un plano de tierra. Es la mitad de una antena dipolo. La varilla conductora funciona como un resonador e irradia las señales entrantes en todas las direcciones verticales a la longitud de la antena por encima del plano de tierra.
• Antena colineal: Una antena colineal es un tipo de antena dipolo de media onda y tiene múltiples dipolos apilados verticalmente uno encima del otro aumentando la ganancia de la antena en la dirección vertical.
• Antena de látigo: Una antena de látigo es un cable o varilla metálica flexible. Se utilizan sobre todo en radios portátiles, walkie-talkies, antenas de coche, etc.
• Antena de plano de tierra: Las antenas de plano de tierra utilizan un plano de tierra conductor montado sobre el suelo para mejorar el rendimiento de la antena.

Aplicaciones de las antenas omnidireccionales

Las antenas omnidireccionales se utilizan commúnicamente en aplicaciones en las que las direcciones de la señal no están predeterminadas o necesitan ser accesibles desde un área más amplia sin necesidad de ajustar la antena.

• Redes celulares: Las antenas omnidireccionales se utilizan en las redes celulares para dar cobertura en todas las direcciones y permitir que los usuarios de una zona más amplia se conecten a la red.
• Routers Wi-Fi: Los routers Wi-Fi y los puntos de acceso también utilizan antenas omnidireccionales. Esto permite a varios usuarios y dispositivos obtener una cobertura de señal uniforme en toda la zona designada.
• Radiodifusión: Las antenas omnidireccionales desempeñan un papel fundamental en las emisiones de radio y televisión, ya que transmiten señales en todas direcciones para que cualquiera que se encuentre dentro del alcance de emisión pueda recibir la señal con una antena normal.
• Marítimo y Aviación: Las industrias marítima y aeronáutica utilizan antenas omnidireccionales en sus sistemas de communicación para proporcionar cobertura en todas las direcciones, lo que permite a los buques y aeronaves communicarse con las torres de señalización, así como con otros buques o aeronaves de la región, independientemente de su orientación.

Además de estas aplicaciones, las antenas omnidireccionales se utilizan en otros sectores y sistemas de communicación.

Ventajas y desventajas de las antenas omnidireccionales

El uso de antenas omnidireccionales tiene muchas ventajas.

• Cobertura de área amplia: Una de las principales ventajas es la cobertura de 360 grados. La capacidad de recibir y transmitir señales en todas direcciones por igual proporciona una amplia zona de cobertura que permite la communicación con múltiples dispositivos en todas direcciones sin necesidad de reorientarlos.
• Diseño sencillo y facilidad de instalación: Las antenas omnidireccionales tienen una estructura de diseño sencilla y también son más fáciles de instalar. Pueden funcionar eficazmente sin necesidad de una alineación o ajuste precisos.
• Rentable: Las antenas omnidireccionales también son más económicas que las direccionales.
• Fácil de instalar: Las antenas omnidireccionales pueden transmitir y recibir señales en todas direcciones, por lo que no es necesario orientarlas hacia un objetivo durante la instalación.

Las antenas omnidireccionales tienen una ligera desventaja con respecto a las direccionales en cuanto a la ganancia de la antena. En las antenas direccionales, como la señal se enfoca y concentra en una dirección concreta, suelen tener una mayor ganancia y pueden transmitir a mayor distancia que las antenas omnidireccionales. Las antenas omnidireccionales son propensas a una mayor cantidad de interferencias en la señal, ya que están sujetas a interferencias en todas las direcciones.

Elegir una antena omnidireccional

A la hora de seleccionar una antena omnidireccional hay que tener en cuenta varios factores, como los requisitos específicos de la aplicación, la gama de frecuencias de funcionamiento, características eléctricas como la ganancia, la tensión de pico y el nivel de interferencias, y especificaciones ambientales como la fuerza del viento, la temperatura y la protección contra rayos, así como el ancho de banda de funcionamiento.

Para instalar una antena omnidireccional es necesario seleccionar una ubicación central que tenga un mínimo de obstrucciones. Para optimizar el rendimiento de la antena omnidireccional, colócala en un lugar más elevado y ajusta su ángulo y dirección para afinar la intensidad de la señal y maximizar el alcance.

Millimeter Wave Product, Inc. con sede en EE.UU., Tesswave en China, Synergy Telecom Pvt. Ltd. con sede en India, y Hefei Maniron Electronic and Technology Co., Ltd. con sede en China están entre los tres principales fabricantes de antenas omnidireccionales. Entre los distintos tipos de antenas omnidireccionales, las dipolares son las más common y las más utilizadas en las aplicaciones.

Conclusión

En summario, las antenas omnidireccionales son antenas que pueden transmitir y recibir señales en todas las direcciones de forma uniforme, lo que las convierte en una parte importante de los modernos sistemas de communicación. Se utilizan mucho en redes móviles, routers Wi-Fi y emisiones de radio y televisión. Existen varios tipos de antenas omnidireccionales y es fundamental elegir la correcta para cada aplicación.

Existe un enorme potencial en las antenas omnidireccionales en el futuro con el avance tecnológico en áreas como 5G e IoT. Las oportunidades en el mercado de las antenas omnidireccionales también están impulsadas por el aumento del número de dispositivos conectados, el incremento de la demanda de una transmisión de datos fiable y coherente, y conceptos como las ciudades inteligentes.