Una antena sectorial es un tipo de antena de microondas direccional con un patrón de radiación en forma de sector . La palabra "sector" se utiliza en sentido geométrico; una parte de la circunferencia de un círculo medida en grados de arco. Los diseños de 60°, 90° y 120° son típicos, 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 importante de estas antenas es como antenas para sitios de estaciones base de teléfonos celulares . 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, hay conectores de RF para cable coaxial ( línea de alimentación ) y mecanismos de ajuste. Para su colocación en exteriores, la pantalla reflectora principal está fabricada en aluminio y todas las piezas internas están alojadas en una carcasa de radomo de fibra de vidrio para mantener 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 mediante CC .
La forma estrecha y alargada de la antena le confiere un patrón de radiación en forma de abanico , amplio en la dirección horizontal y relativamente estrecho en la dirección 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 pico en el centro. En las direcciones de ±60°, se sugiere que sea un borde de un sector y la ganancia de la antena es insignificante allí.
El ancho de haz vertical no es mayor de 15°, es decir, 7,5° en cada dirección. A diferencia de las antenas para transmisión comercial (AM, FM y televisión, por ejemplo), que deben lograr una línea de visión a lo largo de muchos kilómetros o millas, generalmente existe una inclinación del haz hacia abajo o hacia abajo para que la estación base pueda cubrir de manera más efectiva su área inmediata y no causar interferencias de RF a celdas distantes.
El área de cobertura , que se determina mediante la proyección del patrón de radiación sobre el suelo, se puede ajustar modificando la inclinación del patrón. En algunos modelos, esto se hace mecánicamente ajustando manualmente la inclinación de la antena con un soporte de montaje ajustable. En las antenas sectoriales más recientes, el patrón se puede inclinar electrónicamente mediante desfasadores ajustables en la alimentación de los elementos dipolares individuales. Estos se ajustan mediante un circuito de control remoto desde el suelo, lo que elimina la necesidad de que un técnico suba a la torre de la antena.
Para aumentar o ampliar el área de cobertura, y por tanto el número de clientes atendidos, se instalan varias antenas sectoriales en la misma estructura de soporte, por ejemplo, una torre o un mástil . [ cita requerida ]
Este tipo de construcción se denomina a menudo antena sectorizada , aunque a veces también se utiliza el término "antena sectorial" para abreviar. Tiene varias antenas sectoriales separadas angularmente, como se muestra en las figuras de la derecha.
Una vez que la unidad de antena está unida a una estructura de soporte, se la debe posicionar. El posicionamiento no sólo significa fijar una dirección o acimut correctos , sino también fijar una inclinación descendente correcta. Al restringir la energía emitida a un arco subcircular y una cobertura vertical estrecha, el diseño hace un uso eficiente de equipos de transmisión de potencia relativamente baja. Aunque el alcance absoluto es limitado, esta configuración permite buenas velocidades 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.
Previo al posicionamiento se requiere la conexión a tierra y protección contra rayos. Como se puede observar en las imágenes, todas las construcciones de soporte cuentan con pararrayos .
Una estrategia de inclinación hacia abajo bien elegida puede reducir la interferencia general en la red. Sin embargo, una estrategia de inclinación hacia abajo demasiado agresiva provocará una pérdida general de cobertura debido a que las celdas no se superponen. La inclinación hacia abajo se puede utilizar para resolver problemas específicos, por ejemplo, problemas de interferencia local o celdas que son demasiado grandes. La inclinación eléctrica reduce ligeramente el ancho del haz.
En la imagen de la derecha, se ven dos antenas sectoriales con diferentes inclinaciones mecánicas hacia abajo. Nótese que una antena más vertical es menos visible que una inclinada mecánicamente; por lo tanto, el uso de una inclinación puramente eléctrica sin inclinación mecánica es una opción atractiva por razones estéticas que son muy importantes para los operadores que buscan la aceptación de antenas integradas en ubicaciones visibles.