Elección de antenas y líneas de transmisión para la banda 868 MHz
Diferencias prácticas entre antenas colineales y compactas, pérdidas en cables coaxiales a 868 MHz y adaptación de impedancias para maximizar cobertura.
La antena: el componente más determinante del enlace
En comunicaciones por radiofrecuencia a frecuencias de UHF como los 868 MHz, la antena y el cable que la conecta al transceptor LoRa tienen un impacto mucho mayor sobre el alcance real que la potencia de emisión del chip. Una pérdida de 3 dB en el cableado equivale a reducir a la mitad la potencia transmitida y la sensibilidad de recepción.
1. Ganancia y diagrama de radiación: ¿más ganancia es siempre mejor?
Existe la creencia errónea de que una antena con mayor cifra de ganancia en dBi siempre ofrecerá mejores resultados. En realidad, una antena no genera potencia adicional: concentra la energía comprimiendo el haz verticalmente:
- Antenas de 2 a 3 dBi (Diagrama esférico amplio): Ideales para clientes portátiles o estaciones en zonas con relieve irregular, colinas o barrancos, donde las señales pueden llegar desde ángulos elevados.
- Antenas de 5.8 a 6.5 dBi (Diagrama aplanado tipo disco): Ideales para repetidores elevados sobre valles abiertos, llanuras o campiña, proyectando la señal hacia el horizonte a gran distancia.
- Peligro de antenas de más de 8 dBi: En azoteas o cumbres de montaña, el haz puede ser tan estrecho que sobrevuele por encima de los nodos del valle inferior, dejándolos en la zona de sombra.
2. Atenuación en cables coaxiales a 868 MHz
A frecuencias de casi 900 MHz, los cables coaxiales finos de baja calidad presentan atenuaciones severas. Si la antena se instala separada del nodo, la elección del cable es crítica:
| Tipo de Cable | Diámetro exterior | Pérdida típica cada 10 metros a 868 MHz | Recomendación de uso |
|---|---|---|---|
| RG-58 (Económico) | ~ 5 mm | ~ 5.2 dB (¡pierde > 70% de la señal!) | Desaconsejado salvo tiradas < 1 metro. |
| LMR-195 / RG-223 | ~ 5 mm | ~ 3.6 dB | Aceptable para tiradas cortas de 1 a 2 metros. |
| LMR-240 / CFD-240 | ~ 6 mm | ~ 2.4 dB | Buen equilibrio entre flexibilidad y rendimiento. |
| LMR-400 / Ecoflex 10 | ~ 10 mm | ~ 1.3 dB | Recomendado para mástiles con tiradas de 5 a 15 metros. |
Consejo pro: Siempre que sea viable mecánicamente, es preferible instalar el nodo LoRa en una caja estanca directamente junto a la antena en el mástil y bajar únicamente el cable de datos o alimentación CC.
3. Conectores y adaptadores
Cada conector adicional introduce entre 0.1 y 0.3 dB de pérdida y un punto potencial de entrada de humedad. Se recomienda emplear conectores N macho o SMA macho crimpados profesionalmente e impermeabilizar siempre las uniones exteriores con cinta vulcanizada autoamalgamable protegida por cinta aislante de calidad.