{"id":4499,"date":"2020-09-20T13:07:20","date_gmt":"2020-09-20T12:07:20","guid":{"rendered":"http:\/\/bitacora.eniac2000.com\/?p=4499"},"modified":"2025-10-11T05:06:58","modified_gmt":"2025-10-11T03:06:58","slug":"antenas-a-868-mhz-aspectos-teoricos-de-transmision-y-variedades-a-mi-disposicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/?p=4499","title":{"rendered":"Antenas de 868 MHz. Aspectos te\u00f3ricos de transmisi\u00f3n y variedades a mi disposici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"seriesmeta\">Esta entrada es la parte 5 de 7 de la serie <a href=\"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/?series=gateway-lorawan\" class=\"series-1836\" title=\"Gateway LoRaWAN\">Gateway LoRaWAN<\/a><\/div><p>Uno de los elementos m\u00e1s importantes del proyecto de gateway LoRaWAN es la antena. En realidad, las antenas, ya que tenemos que tener en cuenta que vamos a tener dos: una de recepci\u00f3n y otra de emisi\u00f3n. En la pr\u00e1ctica la afectaci\u00f3n que vamos a tener en la calidad de la se\u00f1al recibida es la misma por la parte emisora y la parte receptora, as\u00ed que ir\u00e9 al grano en lo que se refiere a la descripci\u00f3n de las mismas. En un <a href=\"http:\/\/bitacora.eniac2000.com\/?p=4364\" title=\"Comunicaci\u00f3n de larga distancia de dispositivos IoT: Heltec LoRa 32\" target=\"_blank\">art\u00edculo anterior sobre LoRa<\/a> habl\u00e9 ya algo sobre la importancia de una buena antena, su ubicaci\u00f3n, y sus caracter\u00edsticas deseables. No hay nada nuevo en este art\u00edculo con respecto a lo comentado en su momento, que me permito recuperar:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>La ubicaci\u00f3n de la antena importa.<\/strong> Mucho. Es extraordinariamente importante que las antenas, tanto de emisor como receptor, est\u00e9n verticales. Solamente este factor es de una importancia enorme para lograr una buena transmisi\u00f3n de la se\u00f1al entre dispositivos. Pero no es el \u00fanico. La frecuencia de 433 MHz no se lleva especialmente bien con paredes de hormig\u00f3n forjado, ni con mallazo met\u00e1lico. Si puedes poner la antena en espacio abierto, mejor que mejor.<\/li>\n<li><strong>Haz uso de una buena antena.<\/strong> Las que vienen con los dispositivos son extremadamente b\u00e1sicas. Hacen bien su funci\u00f3n a distancias relativamente cortas, pero cuando intentas subir de nivel, la cosa cambia. Tanto es as\u00ed, que el fabricante de los dispositivos da un rango de alcance de sus dispositivos de 2.8 km, frente a las decenas que soporta el protocolo. Sigue estando bastante bien para unos dispositivos que no llegan a los 20\u20ac de precio, pero cuando intentas ir un poco m\u00e1s all\u00e1, es preciso invertir un poco m\u00e1s.<\/li>\n<li><strong>El tipo de antena importa.<\/strong> Esto es de caj\u00f3n. Podemos distinguir -de manera muy general- entre antenas omnidireccionales y antenas directivas. La diferencia entre una y otra es la siguiente: mientras que las omnidireccionales emite (o reciben) de cualquier direcci\u00f3n, las directivas enfocan su capacidad hacia una zona concreta, por lo que el alcance obtenido es mucho mayor, a costa de sacrificar versatilidad, ya que las antenas tienen que estar <em>enfocadas<\/em> hacia la direcci\u00f3n concreta en la que se trate de establecer el enlace. En mi caso, en todo momento estoy tratanto de antenas omnidireccionales, ya que pretendo hacer un uso lo m\u00e1s amplio posible del gateway, sin restringirme a una localizaci\u00f3n en concreto para el enlace.<\/li>\n<\/ul>\n<figure class=\"wp-block-piwigo-gallery-single-image piwigo-single-image\"><a href=\"https:\/\/www.eniac2000.com\/piwigo\/picture.php?\/7566\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.eniac2000.com\/piwigo\/_data\/i\/galleries\/albums\/202009-LoRaWAN\/link_budget-me.png\" alt=\"link budget\" \/><\/a><figcaption><strong>link budget<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<p>\u00bfY cu\u00e1l es la importancia de la antena en todo esto? Se puede entender muy bien en la imagen de m\u00e1s arriba. Para una descripci\u00f3n m\u00e1s detallada me remito a la <a href=\"https:\/\/lora.readthedocs.io\/en\/latest\/\" target=\"_blank\">p\u00e1gina de la red LoRa relativa a las caracter\u00edsticas f\u00edsicas del enlace<\/a>, pero ofrecer\u00e9 aqu\u00ed un peque\u00f1o resumen: a la hora de medir la <em>calidad<\/em>, tenemos que tener en cuenta un par\u00e1metro ques el <strong>RSSI<\/strong>. Se puede definir en pocas palabras como el indicador de la fuerza de la se\u00f1al recibida por un dispositivo, y est\u00e1 \u00edntimamente relacionado con la sensibilidad del dispositivo en cuesti\u00f3n. Siempre se expresa en n\u00fameros negativos. Un RSSI de -1 dBm es una se\u00f1al poco menos que perfecta, y en el caso de los dispositivos Heltec, \u00e9stos pueden captar con una calidad aceptable se\u00f1ales con un RSSI de -131 dBm. \u00bfY c\u00f3mo se calcula el RSSI? Es una f\u00f3rmula resultado de sumar y restar los siguientes par\u00e1metros:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Potencia de emisi\u00f3n por parte del emisor.<\/strong> Se mide en dBm y, en el caso de los Heltec, puede estar en un m\u00e1ximo de 20 dBm, siendo regulable en tramos. Obviamente, a m\u00e1s potencia de emisi\u00f3n, m\u00e1s alcance tendremos, pero tambi\u00e9n tendremos un mayor gasto energ\u00e9tico.<\/li>\n<li><strong>P\u00e9rdida del cable a la antena por parte del emisor.<\/strong> El cable que conecta el emisor a la antena provocar\u00e1 una p\u00e9rdida, que ser\u00e1 mayor o menor en funci\u00f3n del grosor del cable y la longitud del mismo. Por eso es conveniente hacer uso de los cables m\u00e1s cortos posibles. En el caso del emisor, por razones de econom\u00eda de espacio y materiales, suelen emplearse cables cortos y finos. Este par\u00e1metro se mide en dB.<\/li>\n<li><strong>Ganancia de la antena en el caso del emisor.<\/strong> C\u00f3mo de <em>buena<\/em> es la antena a la hora de transmitir la se\u00f1al. Una antena dom\u00e9stica puede andar entre los 2 y los 10 dBi, pero es cuesti\u00f3n de invertir dinero para lograr mejores antenas.<\/li>\n<li><strong>P\u00e9rdida por transmisi\u00f3n a\u00e9rea (Free space losses).<\/strong> El hecho de viajar por el aire hace que la se\u00f1al tenga p\u00e9rdidas. Sin embargo, esta p\u00e9rdida no es lineal, sino que va en funci\u00f3n del logaritmo de la distancia y de la frecuencia de emisi\u00f3n, en base a la siguiente f\u00f3rmula: <strong>L(fs) = 32,45 + 20*log(D) + 20*log(f)<\/strong>, expres\u00e1ndose L(fs) en dB, D en km, y f en MHz. Como se puede apreciar, la mayor parte de la p\u00e9rdida se produce por el mero hecho de poner la se\u00f1al en el aire, atenu\u00e1ndose mucho la p\u00e9rdida a medida que aumentan los kil\u00f3metros de distancia.<\/li>\n<li><strong>Ganancia de la antena en el caso del receptor.<\/strong> Al igual que en el caso del emisor, c\u00f3mo de <em>buena<\/em> es la antena a la hora de recibir la se\u00f1al. Aparte de la se\u00f1al en s\u00ed, importa mucho la ubicaci\u00f3n, a ser posible en alto y sin obst\u00e1culos, a fin de mantener la zona fresnel lo m\u00e1s limpia posible.<\/li>\n<li><strong>P\u00e9rdida del cable a la antena por parte del receptor.<\/strong> Igual que en el caso del emisor. El cable que conecta el emisor a la antena provocar\u00e1 una p\u00e9rdida, que ser\u00e1 mayor o menor en funci\u00f3n del grosor del cable y la longitud del mismo. Por eso es conveniente hacer uso de los cables m\u00e1s cortos posibles. En el caso del receptor, por lo general se pueden hacer uso de cables m\u00e1s gruesos, pero por razones de ubicaci\u00f3n suelen ser considerablemente m\u00e1s largos (varios metros) que en el caso del emisor. Este par\u00e1metro se mide en dB.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Llegados a este punto, y mediante sumas y restas sencillas, tenemos el RSSI en base a los par\u00e1metros anteriores. El \u00faltimo detalle a considerar es si nuestro RSSI es mayor o menor que la sensibilidad del receptor. Esto nos dir\u00e1 si la se\u00f1al que ha llegado al dispositivo puede ser interpretada por \u00e9ste o no. En mis pruebas, con un RSSI de -131 dBm la se\u00f1al es captada sin demasiados problemas por el receptor. A partir de ah\u00ed, se empiezan a experimentar p\u00e9rdidas de datos.<\/p>\n<figure class=\"wp-block-piwigo-gallery-single-image piwigo-single-image\"><a href=\"https:\/\/www.eniac2000.com\/piwigo\/picture.php?\/7552\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.eniac2000.com\/piwigo\/_data\/i\/galleries\/albums\/202009-LoRaWAN\/IMG_20200920_130957867_2-me.jpg\" alt=\"IMG 20200920 130957867 2\" \/><\/a><figcaption><strong>IMG 20200920 130957867 2<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<p>En cuanto a las antenas que tengo para este proyecto, dispongo de los siguientes tipos (de izquierda a derecha en la imagen superior):<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Antena CubeCell:<\/strong> Es la antena que ven\u00eda con el CubeCell. Como todas las de este art\u00edculo, es omnidireccional. No he encontrado informaci\u00f3n de la ganancia de la misma, pero debe de estar en torno a los 2 dBi. Se conecta al dispositivo directamente.<\/li>\n<li><strong>Antena Heltec LoRa 32:<\/strong> Es la antena que ven\u00eda con el Heltec LoRa 32. Tampoco tengo informaci\u00f3n del fabricante. La construcci\u00f3n es algo mejor, pero sospecho que debe de andar igualmente por los 2 dBi. En este caso, viene con conector SMA, y se conecta a la placa con un pigtail de unos 5 cm.<\/li>\n<li><strong>Antena 5 dBi:<\/strong> <a href=\"https:\/\/es.aliexpress.com\/item\/32976907467.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3ed163c0JoXh5v\" target=\"_blank\">Comprada en Aliexpress, declara 5 dBi<\/a>. 30,1cm de longitud, viene equipada con base magn\u00e9tica, cable de 3m y un conector de tipo SMA. Necesita de un pigtail para conectarla a los dispositivos.<\/li>\n<li><strong>Eightwood 868MHz:<\/strong> <a href=\"https:\/\/www.amazon.es\/gp\/product\/B07L68JG1L\/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o08_s00?ie=UTF8&#038;psc=1\" target=\"_blank\">Adquirida en Amazon, declara 5 dBi<\/a>. 30,1cm de longitud, viene equipada con un cable de 3m, la antena usa un conector de tipo TNC y el cable SMA, y dispone de base atornillable a una pared. Necesita de un pigtail para conectarla a los dispositivos.<\/li>\n<li><strong>Antena 6 dBi:<\/strong> <a href=\"https:\/\/es.aliexpress.com\/item\/4000971945765.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3ed163c0JoXh5v\" target=\"_blank\">Comprada en Aliexpress, declara 6 dBi<\/a>. 36cm de longitud, viene equipada con base magn\u00e9tica, cable de 2m y un conector de tipo SMA. Necesita de un pigtail para conectarla a los dispositivos.<\/li>\n<\/ul>\n<p>En mi caso, he escogido como ubicaci\u00f3n de la antena el punto m\u00e1s alto de la casa: la parte superior de la chimenea de ventilaci\u00f3n de los cuartos de ba\u00f1o. He fijado en ella una peque\u00f1a placa met\u00e1lica donde colocar\u00e9 la antena, haciendo uso de su base magn\u00e9tica. Realizar\u00e9 pruebas con las diversas antenas, para evaluar la eficiencia de las mismas, pero en principio, la antena a utilizar ser\u00eda la de 6 dBi, ya que tiene la mejor calidad te\u00f3rica, y hace uso del cable m\u00e1s corto.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"seriesmeta\">Esta entrada es la parte 5 de 7 de la serie <a href=\"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/?series=gateway-lorawan\" class=\"series-1836\" title=\"Gateway LoRaWAN\">Gateway LoRaWAN<\/a><\/div><p>Uno de los elementos m\u00e1s importantes del proyecto de gateway<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"advanced_seo_description":"","jetpack_seo_html_title":"","jetpack_seo_noindex":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":false,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2}},"categories":[13],"tags":[111,489,512,513,514,789,996,1450,1563,1644],"series":[1836],"class_list":["post-4499","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-informatica","tag-antena","tag-cubecell","tag-db","tag-dbi","tag-dbm","tag-heltec","tag-lora","tag-rssi","tag-sma","tag-tma","series-gateway-lorawan"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4499","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4499"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4499\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11031,"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4499\/revisions\/11031"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4499"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4499"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4499"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/bitacora.eniac2000.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=4499"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}