La antena es la parte de la estación base que se ve, pero no es la única responsable de que la cobertura sea buena. Todo el conjunto que lleva la señal desde la radio hasta el aire, y que la recibe de vuelta, se llama sistema radiante: antenas, jumpers y feeders, conectores, protecciones, puestas a tierra y el control del tilt. Un fallo en cualquiera de estos elementos se nota en la calidad del servicio. En este artículo se explica cómo está formado, qué parámetros importan y cómo se diagnostica.
Qué forma el sistema radiante
En las estaciones modernas la radio (RRU o RRH) se instala en la torre, junto a la antena, y se conecta a los equipos de la caseta con fibra óptica y alimentación DC. Así, el tramo de cable coaxial se reduce a unos pocos metros de jumpers, y se evitan las pérdidas de los antiguos feeders largos. En 5G, las antenas activas (AAU) integran la antena y la radio en un único equipo.
- Antenas: convierten la señal eléctrica en onda radiada y concentran la energía hacia donde se necesita.
- Jumpers y feeders: cables coaxiales de 50 Ω que unen la radio y la antena.
- Conectores: habitualmente 7/16 DIN o 4.3-10, que deben ir bien apretados y sellados.
- Protección y tierras: pararrayos, kits de puesta a tierra y protectores de línea.
- Control de tilt (RET): motor que cambia la inclinación eléctrica desde la gestión remota, por el protocolo AISG.
Parámetros de una antena
| Parámetro | Qué indica | Valor orientativo (antena macro) |
|---|---|---|
| Ganancia (dBi) | Cuánto concentra la antena su energía respecto a una isotrópica | 15 a 18 dBi |
| Ancho de haz horizontal (HPBW) | Ángulo en que la potencia cae 3 dB respecto al máximo | 65° (3 sectores de 120°) |
| Ancho de haz vertical | Lo mismo, en el plano vertical | 5° a 8° |
| Polarización | Orientación del campo eléctrico | Doble, ±45° |
| Relación delante-atrás | Cuánto menos radia hacia atrás | Mayor de 25 dB |
| ROE o VSWR / pérdida de retorno | Adaptación de la antena a la línea de 50 Ω | ROE menor de 1,5 (RL mayor de 14 dB) |
| Aislamiento entre puertos | Separación entre las dos polarizaciones | Mayor de 25 a 30 dB |
| PIM | Intermodulación pasiva generada por la propia antena y sus conexiones | −153 dBc o mejor (2 × 43 dBm) |
| Tilt eléctrico | Inclinación vertical del haz, ajustable en algunos modelos | Rango de 0° a 10° o más |
Los valores son orientativos y corresponden a una antena de macrocelda. Consulta siempre la hoja de características del modelo instalado. La banda de trabajo también cuenta: una antena solo cumple sus especificaciones dentro de su rango de frecuencias, tal como se explica en el artículo Frecuencias de la red móvil.
Tipos de antenas
| Tipo de antena | Característica | Uso habitual |
|---|---|---|
| Omnidireccional | Radia por igual en 360° | Cobertura local y pequeñas celdas |
| Sectorial (panel) | Haz de 65° a 120°, con ganancia alta | Macroceldas: tres sectores por emplazamiento |
| Parabólica | Haz muy estrecho y ganancia muy alta | Radioenlaces punto a punto |
| Multibanda | Varias bandas en una carcasa, con puertos separados | Emplazamientos con varias tecnologías |
| MIMO (2T2R, 4T4R, 8T8R) | Varias ramas de transmisión y recepción | 4G y 5G: más capacidad |
| AAU / Massive MIMO | Matriz activa con decenas de elementos, que forma haces | 5G en bandas medias, como la n78 |
| Indoor o DAS | Antenas pequeñas en el interior | Edificios, túneles y estadios |
Sectores, azimut y ancho de haz
Una estación de macrocelda reparte la cobertura en tres sectores de 120°, con una antena de unos 65° de ancho de haz horizontal en cada uno. El azimut es la dirección a la que apunta cada antena, medida desde el norte en sentido horario; por ejemplo, 0°, 120° y 240°. Entre sectores, los haces se cruzan a unos 10 dB por debajo del máximo, lo que permite el traspaso entre celdas.
Tilt: eléctrico y mecánico
El tilt es la inclinación del haz hacia el suelo. Es la herramienta principal para ajustar el alcance de una celda y limitar las interferencias con las vecinas.
- Tilt eléctrico: se ajusta con el desfase interno de los elementos, sin mover la antena, y en muchos modelos se cambia a distancia (RET). El diagrama se mantiene uniforme.
- Tilt mecánico: se inclina físicamente la antena. Deforma el diagrama horizontal, así que se limita a ajustes pequeños y se combina con el eléctrico.
Jumpers, feeders y conectores
Cada tramo de cable resta potencia. La pérdida aumenta con la longitud y con la frecuencia, y disminuye al aumentar el diámetro del cable (1/2", 7/8", 1-1/4" o 1-5/8"). Una referencia útil: cada 3 dB de pérdida equivalen a perder la mitad de la potencia. Consulta la atenuación por cada 100 m a tu frecuencia en la hoja del cable.
- Respeta el radio de curvatura mínimo y no dejes jumpers colgando sin sujeción.
- Aprieta los conectores con una llave dinamométrica y al par que indique el fabricante.
- Sella todos los conectores de la torre con cinta autovulcanizante y cinta de protección, o con los kits de sellado indicados.
- Instala los kits de puesta a tierra en la parte superior, intermedia e inferior de cada feeder.
ROE y pérdida de retorno
Si la antena y la línea no están bien adaptadas, parte de la potencia se refleja hacia la radio. Esa reflexión se mide con la ROE (relación de onda estacionaria, o VSWR) o con la pérdida de retorno (RL), que son dos formas de expresar lo mismo: cuanto menor es la ROE, mayor es la pérdida de retorno.
| ROE (VSWR) | Pérdida de retorno | Potencia reflejada |
|---|---|---|
| 1,1 | 26,4 dB | 0,2 % |
| 1,2 | 20,8 dB | 0,8 % |
| 1,3 | 17,7 dB | 1,7 % |
| 1,5 | 14,0 dB | 4 % |
| 2,0 | 9,5 dB | 11 % |
| 3,0 | 6,0 dB | 25 % |
Una ROE alta puede indicar un conector flojo o con agua, un jumper doblado o cortado, o una antena dañada. Muchas radios generan una alarma de ROE cuando se supera su umbral, y algunas bajan la potencia para protegerse.
Cómo medir el sistema radiante
La herramienta habitual es el analizador de cable y antenas. Con él se miden la ROE o la pérdida de retorno en la banda de trabajo y la DTF (distance to fault), que localiza la distancia a la que se produce una discontinuidad.
- Desconecta la radio o asegúrate de que el sector está sin transmitir: el analizador se puede dañar si recibe potencia.
- Calibra el equipo en el extremo del cable de prueba, con los tres patrones (abierto, cortocircuito y carga).
- Configura la banda de frecuencias, el tipo de cable y su factor de velocidad (típicamente entre 0,8 y 0,9).
- Mide en la base del jumper o del feeder con la antena conectada y guarda la traza.
- Localiza los fallos con la DTF: los picos indican conectores, empalmes o daños, con su distancia.
- Compara con la medida de la puesta en servicio.
Para el análisis de interferencias en el enlace ascendente se usa el analizador de espectro, tal como se explica en la categoría Instrumentación.
PIM: intermodulación pasiva
Cuando dos o más señales de alta potencia pasan por un elemento pasivo que no es perfectamente lineal, como un conector oxidado, se generan productos de intermodulación que pueden caer en la banda de recepción y subir el ruido del enlace ascendente. Esto reduce la cobertura y la velocidad de subida, y es difícil de ver sin un equipo de medida específico.
- Causas: conectores flojos, sucios u oxidados; contactos metálicos defectuosos; objetos metálicos cerca de la antena; corrosión.
- Prueba habitual: dos tonos de 43 dBm (20 W) y un límite de −153 dBc en el sistema.
- Prevención: conectores limpios, bien apretados y sellados, y sin elementos metálicos dentro del haz.
Problemas frecuentes y diagnóstico
| Síntoma | Causa probable | Qué comprobar |
|---|---|---|
| Alarma de ROE alta en la RRU | Conector flojo o con agua, jumper dañado, antena rota | Pérdida de retorno y DTF con el analizador de cable y antenas |
| Desequilibrio de nivel entre las dos ramas de recepción | Jumper o conector defectuoso en una de las ramas | Las dos ramas con el analizador y la conexión de cada puerto |
| Cobertura distinta de la planificada | Azimut o tilt cambiados, antena girada por el viento | Azimut con brújula o GPS, y el tilt eléctrico leído por RET |
| Ruido alto en el enlace ascendente | PIM por conectores o elementos metálicos cercanos, o interferencia externa | Medida de PIM, apriete de conectores y análisis con el analizador de espectro |
| Sectores cruzados | Radio de un sector conectada a la antena de otro | Que cada RRU y cada puerto coincidan con el sector y el azimut |
| Caídas intermitentes con lluvia | Agua en conectores o jumpers por mal sellado | El sellado y el estado de los jumpers |
Mantenimiento preventivo
| Tarea | Cada cuánto | Qué se hace |
|---|---|---|
| Inspección visual de antenas y soportes | En cada visita | Estado, firmeza, giros y corrosión |
| Revisión de conectores y sellado | En cada visita y tras temporales | Humedad, apriete y cinta de sellado |
| Comprobación de tierras | Anual o según la operadora | Kits de puesta a tierra y pararrayos |
| Medida de ROE o pérdida de retorno | En la puesta en servicio y ante alarmas | Comparar con el registro inicial |
| Comprobación de azimut y tilt | Ante quejas de cobertura | Contrastar con el diseño |
Seguridad
El trabajo en torres combina riesgo de caída, riesgo eléctrico y exposición a radiofrecuencia. Sigue los procedimientos de tu empresa y de la operadora: equipo de protección contra caídas y formación en altura, bloqueo de los sectores o reducción de potencia antes de acercarte a las antenas, y respeto de las distancias de seguridad. La normativa de exposición a campos electromagnéticos (en España, el Real Decreto 1066/2001) fija los límites que deben respetarse. Con fibra, no mires nunca a conectores ópticos activos; consulta el artículo de Seguridad con láser.
Errores frecuentes
- Medir con la radio transmitiendo y dañar el analizador.
- No guardar las medidas de la puesta en servicio, que son la referencia para detectar degradaciones.
- Sellar mal los conectores o dejar el sellado a medias.
- Apretar los conectores a mano, sin llave dinamométrica.
- Corregir un problema de cobertura con el tilt mecánico en lugar del eléctrico.
- Cruzar los jumpers de dos sectores al cambiar una radio.
- Pasar por alto el PIM como causa de ruido en el enlace ascendente.
Preguntas frecuentes
¿Qué ROE se considera correcta?
Depende de la operadora, pero un criterio habitual es una ROE menor de 1,5, equivalente a una pérdida de retorno mayor de 14 dB. Una instalación bien hecha suele medir bastante mejor.
¿Por qué se usan tres sectores?
Porque con tres antenas de 65° a 120° se cubre el círculo completo con buena ganancia y con un cruce razonable entre sectores, lo que facilita el traspaso.
¿Qué diferencia hay entre una antena pasiva y una AAU?
La antena pasiva solo radia lo que le llega por los cables. La AAU incluye la radio y muchos elementos controlados individualmente, de modo que puede formar y orientar haces para cada usuario (beamforming).
Siguientes pasos
- Estaciones base: el resto de los elementos de un emplazamiento radio.
- Analizador de cable y antenas y Analizador de espectro: los equipos de medida del sistema radiante.
- Cálculo de radioenlaces: cómo se calculan los enlaces punto a punto, que usan antenas parabólicas.
- Sincronización en estaciones base: la otra parte esencial de un emplazamiento radio.
Los contenidos tienen carácter técnico e informativo. Los valores de los parámetros son orientativos: usa siempre las hojas de características del fabricante y los criterios de aceptación de tu operadora, y sigue los procedimientos de seguridad para trabajos en altura y en presencia de radiofrecuencia.