Como pasar de dBi a dB

A la hora de comprar una antena Wi-Fi, seguramente hayas visto algunas referenciadas en dB y otras en dBi. Para saber qué antena es mejor, es necesario pasarlo a la misma unidad, así que te vamos a enseñar a pasar de dBi a dB y viceversa.

¿Cuál es la diferencia entre dBi y dB?

A la hora de expresar la ganancia de una antena, lo veremos en dB o dBi. Cuando es dB, que significa decibelios, suele referirse en realidad a dBm o decibelios milivatios. Aquí expresa decibelios en milivatios y se usa para medir la fuerza de la señal en cables. El resultado que da es la potencia absoluta relativa a 1 milivatio.

Por otro lado, dBi significa decibelio relativo a la ganancia isotrópica. Lo que mide es la fuerza de la antena en una dirección o su máxima eficiencia. Para ello, compara la antena real con una hipotética antena isotrópica, es decir, un radiador omnidireccional perfecto que no existe en la naturaleza. El resultado que da es el rendimiento real de la antena.

En otras ocasiones, vemos referenciado el valor dBd, similar al dBi, pero utilizando de referencia una antena dipolo resonante de media onda. Sin embargo, casi siempre lo vamos a encontrar en dBi, ya que es un valor más grande y más comercial.

Cómo calcular el dBi y dB de una antena

Como el dB da la fuerza del cable, para calcular el rendimiento real de la antena hay que pasarlo a dBi. Por ello, para pasar de dB a dBi tienes que realizar un factor de conversión de esta manera:

dBi= 10log(G)

Se tiene en cuenta un radiador isotrópico perfecto (G), que irradia en todas las direcciones de forma uniforme. Eso no existe en la vida real, pero nos puede servir para este ejemplo.  Por ejemplo, si tenemos una G de 5 vatios, obtendremos 6,98 dBi.

También se puede pasar de dBi a dBd con esta fórmula.

dBd=dBi-2,15

Si tenemos una ganancia dBi de 5, tendremos una dBd de 2,85. Este factor también se puede utilizar para calcular dBi, despejando la ecuación al lado contrario, dándonos como resultado esta fórmula:

dBi= dB+2,15

¿Cuál es el dBi y dB recomendado?"

Un mayor dBi significa que la antena tendrá una mayor ganancia directa, es decir, más fuerza. Eso hará que aumente la distancia a la que se recibe el Wi-Fi, pero no evitará que choque contra obstáculos como las paredes de la casa.

En estos casos, lo mejor es utilizar un amplificador Wi-Fi o incluso un sistema Wi-Fi mesh, que ayuda a ampliar la señal y sí evita los obstáculos.

Un router suele tener una antena de 3 a 5 dBi, que a veces resultan insuficientes. Un modelo de 10 dbi le da una mayor ganancia y ya suele ser suficiente. Para mayores aumentos, ya hay que irse a antenas costosas de gran tamaño, que tienen ganancias de hasta 24 dBi, aunque para que funcionen bien, deben apuntar directamente a la señal.

Según la regulación de cada país, hay un límite de energía irradiada que los equipos transmisores pueden emitir. Además depende del escenario y servicio (interior o exterior – uso doméstico o empresarial, etc.)

Así que hay que tener en cuenta:

1. Ganancia de la antena.

La capacidad/potencia/cualidd de una antena se suele medir en dBi. Pero lo importante a tener en cuenta es que a mayor ganancia, mayor es la directiva (energía enviada en una dirección preferida).

2. De manera general y para entornos domésticos, en España la energía irradiada en las bandas WiFi está limitada en:

• 2,4GHz à 20dBm == 100mW
• 5GHz à 23dBm == 200mW

Esta energía irradiada se calcula con la siguiente fórmula:

Energía irradiada [dBm] = Energía de transmisor [dBm] - pérdida de cable [dB] + ganancia de antena[dBi]

En un router doméstico la pérdida de cable es 0 ya que las antenas se encuentran en el equipo y la distancia de cable es mínima. Así que para que el valor esté dentro de la legalidad, hay los equipos emisores WiFi han de jugar con la ganancia de la antena y la energía enviada a la antena. Al fabricar un equipo, esta suma debe estar dentro de los límites legales.

Si el equipo permite cambiar la antena, se puede adquirir otra de ganancia superior. Es cierto que se puede alcanzar una distancia mayor, pero se sacrifica el efecto “círculo” de la antena. Es decir a mayor ganancia, el haz será más largo pero más estrecho. Un ejemplo “exagerado” es que con una antena de alta ganancia, si uno se coloca literalmente debajo de la antena con un móvil, la cobertura será mínima o nula. Pero si te colocas enfrente a la antena, es cierto que la distancia entre antena y equipo WiFi será superior.

Pero OJO: los obstáculos siguen “tapando, frenando” la señal. De hecho a mayor directividad, más energía chica creando más posibles interferencias.