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Meios de Comunicação de Dados
Jorge Ávila – Aula 06
Visada Direta
• Para que haja comunicação entre transmissor e
receptor em um circuito radiofrequência é preciso
que haja visada direta entre as antenas dos dois
lados.
Visada Direta
• Por esse motivo, elas devem estar posicionadas nos
lugares mais altos (normalmente topos dos prédios) e
livres de obstáculos para que não ocorram reflexão ou
difração.
Visada Direta
• Exemplo
▫ Duas pessoas, uma em cada extremidade com uma
lanterna.
▫ Uma pessoa pode ver perfeitamente a luz da lanterna
da outra se não há nenhum obstáculo entre elas.
▫ Porém, dependendo do tamanho do obstáculo, a
quantidade de luz que pode ser vista em cada
extremidade é prejudicada ou pode até ser bloqueada
inteiramente.
▫ Traduzindo para o caso de ondas de radiofrequência,
o link poderia ser seriamente afetado ou mesmo
interrompido.
Zona de Fresnel
• Nomeado pelo físico Augustin-Jean Fresnel, é
uma das (teoricamente infinitos) elipsóides que
define a forma ou padrão da irradiação do sinal
sem fio.
Zona de Fresnel
• A Zona de Fresnel é um aspecto de suma
importância no planejamento e troubleshooting
de um link de radiofrequência.
Zona de Fresnel
• Pode ser definida como uma série de elipses
concêntricas em torno da linha de visada.
• Ela é importante para a integridade do link
porque determina uma área em torno da linha
de visada que pode introduzir interferência no
sinal caso ele seja bloqueado.
Zona de Fresnel
• Objetos na Zona de Fresnel tais como árvores,
prédios entre outros, podem produzir reflexão,
difração, absorção ou espalhamento do sinal,
causando degradação ou perda completa do
sinal.
• Tipicamente 20% de bloqueio da zona de fresnel
é aceitável por equipamentos adequados.
• Acima de 40% de bloqueio, a perda de sinal e
performance é MUITO significante.
Zona de Fresnel
Ganho
• Um elemento de antena, sem amplificadores e
filtros associados a ela, é um dispositivo passivo.
• Não há nenhuma manipulação ou amplificação
do sinal pelo elemento de antena.
• Uma antena pode criar um efeito de
amplificação focando a radiação em um lóbulo
estreito, da mesma forma que uma lanterna que
emite luz a uma grande distância.
Ganho
• O foco da radiação são medidos
pelos lóbulos em graus
horizontal e vertical.
• Por exemplo, uma antena
omnidirecional tem um lóbulo
de 360 graus.
• Se estreitássemos esse lóbulo
para algo em torno de 30 graus,
podemos levar essa mesma
radiação a distância maiores.
Ganho
• Para definir com precisão o que é o
ganho de uma antena se faz
necessário algumas considerações.
O que realmente significa quando
alguém diz que uma antena tem 5
dB (decibels) de ganho?
• O ganho é expresso em Db
(decibels).
• Quanto maior for o ganho da
antena mais estreito será seu lóbulo
principal.
Ganho
OBS (dBi – i de isotrópica)
• A antena isotrópica é aquela que irradia
igualmente em todas as direções.
• Mas para que isso aconteça, ela deve ser um
ponto sem dimensões afastado de qualquer
objeto.
• Qualquer antena próxima a um objeto, por
menor que seja, não irradiará como a isotrópica.
OBS (dBi – i de isotrópica)
• A unidade empregada para expressar o ganho é
o decibel (dB), que é dado pela expressão:
dB = 10 x log P2/P1
• Por essa equação podemos calcular quantos
decibels (o plural de decibel é mesmo decibels e
não decibéis, conforme SI) uma dada potência
P2 é maior que P1.
• Devemos notar que essa é uma medida relativa e
que nos dá o quanto uma grandeza (potência) é
maior que outra.
Exemplo - 1
• Se um sinal for 6 dB mais potente que outro, por
uma propriedade característica dos logaritmos, o
primeiro será 2 x 2 = 4 vezes maior que o
segundo (6 dB = 3 dB + 3 dB).
• No caso de termos 9 dB, fazemos o
desdobramento:
• 9 dB = 3 dB + 3 dB + 3 dB , o que nos dá 2 x 2 x
2 = 8 vezes
Exemplo - 2
• Quando tivermos 10 dB, a potência P2 será 10 vezes
maior que P1. E assim, quando quisermos saber
quantas vezes uma certa potência é maior que outra,
basta separá-la (os dB) em somas de 3 dB e
multiplicar por 2 cada vez que tivermos um 3. Se
tivermos um múltiplo de 10 é ainda mais fácil, pois
basta multiplicar por 10. Veja os exemplos:
▫ 6 dB = 3 dB + 3 dB = 2 x 2 = 4 vezes
▫ 13 dB = 10 dB + 3 dB = 10 x 2 = 20 vezes
▫ 16 dB = 10 dB + 3 dB + 3 dB = 10 x 2 x 2 = 40 vezes
▫ 26 dB = 10 dB + 10 dB + 3 dB + 3 dB = 10 x 10 x 2 x 2
= 400 vezes
Conectores RF
• Conectores são usados para conectar cabos a
dispositivos ou dispositivos a dispositivos.
Conectores RF
• Há diversos fatores a serem considerados
quando da compra de um conector:
▫ O conector deveria ser de impedância igual a todos
os demais dispositivos da WLAN.
▫ Saber qual a perda de inserção causada pelo
conector
Conectores RF
▫ Saber qual a freqüência mais alta (resposta de
freqüência).
▫ Isso é muito importante hoje em dia uma vez que
as WLANs de 5 GHz se tornam cada vez mais
comuns.
▫ Conectores projetados para operar no máximo a 3
GHz funcionarão bem com WLANs de 2.4GHz e
não funcionarão com WLANs de 5 GHz.
Conector RF
▫ Ficar atento a qualidade do conector, optando
sempre por fabricantes conhecidos.
▫ Esse fato ajudará a evitar problemas conhecidos
como VWSR, sinais espúrios e más conexões.
▫ Certifique-se de qual tipo de conector você precisa
e se ele é macho ou fêmea.
Cabos RF
• O mesmo critério utilizado na escolha de cabos
para um backbone de 10 Gpbs deve ser usado na
escolha de um cabo para conectar uma antena a
um ponto de acesso.
Cabos RF
• Cabos introduzem perda em uma WLAN,
portanto procure usar cabos que tenham o
comprimento estritamente necessário.
• Procure comprar cabos curtos com conectores já
crimpados. Isso minimiza o problema de má
conexão entre o conector e o cabo. Cabos
crimpados por profissionais são em geral
melhores do que aqueles feitos por indivíduos
não treinados.
Cabos RF
• Procure por cabos que tenham baixa perda.
• Perda é expressa por dB/100 metros.
• Quanto menor a perda, mais caro é o cabo.
• A tabela abaixo, mostra um exemplo para vários tipos de
cabo coaxial.
Cabos RF
• Compre cabos que tenham a mesma impedância
que os demais dispositivos da WLAN
(geralmente 50 ohms).
• A frequência de resposta do cabo deveria ser o
fator principal na decisão para aquisição.
• Com WLANs de 2.4 GHz um cabo de 2.5 GHz
deveria ser usado.
Cabos Pigtail
• Cabos pigtail são usados para conectar cabos
com conectores padrão da indústria a
equipamentos de fabricantes WLAN, assim eles
adaptam conectores proprietários a conectores
padrão tais como: tipo N e SMA.
• Um lado do cabo possui um conector
proprietário e outro lado um conector padrão da
indústria.
Cabos Pigtail
Vídeo
Conectores RF
Cabos Pigtail
• Em 23 de junho 1994, o FCC regulamentaram
que conectores fabricados após essa data,
deveriam ser fabricados como conectores de
antenas proprietários.
▫ “FCC-Federal Comission Communications , que
regula as comunicações nos Estados Unidos.”
Cabos Pigtail
• A intenção dessa regulamentação tinha dois
objetivos:
▫ Desencorajar o uso de amplificadores, antenas de alto
ganho ou qualquer outro dispositivo que pudesse
contribuir para o aumento significativo da radiação RF
▫ Desencorajar o uso de sistemas que eram instalados
por usuários inexperientes os quais acidentalmente ou
não, infringiam as regras do FCC no uso da banda.
▫ Desde então, clientes tem adquirido conectores
proprietários dos fabricantes para usar com conectores
padrão da indústria.
Modelos de Antenas
• Ominidirecionais
Antena omnidirecional de 2dBi ao lado da de 5dBi.
Modelos de Antenas
• Setoriais
Modelos de Antenas
• Setoriais
Exercício
1. Qual protocolo é usado o WiMax?
2. Come é constituída O WiMax?
3. Qual a velocidade e a frequência que o WiMax pode chegar?
4. Quais os principais obstáculos do WiMAx?
5. Segundo o vídeo mostrado em sala de aula, qual cuidado principal
quando montar uma antena de grade Wireless referente ao
dipolo?
6. Qual a finalidade da Visada Direta usadas na comunicação de
antenas direcionais?
7. Defina o que seria a Zona de Fresnel?
8. Quais problemas pode ser ocasionados com o bloqueio da Zona de
Fresnel?
9. O que seria o ganho de uma antena?
10. Diferencie antenas Ominidirecionais, Antenas Direcionais e
antenas Setoriais.
jorgeavila11.wordpress.com
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Aula 06 meios de comunicação de dados

  • 1. Meios de Comunicação de Dados Jorge Ávila – Aula 06
  • 2. Visada Direta • Para que haja comunicação entre transmissor e receptor em um circuito radiofrequência é preciso que haja visada direta entre as antenas dos dois lados.
  • 3. Visada Direta • Por esse motivo, elas devem estar posicionadas nos lugares mais altos (normalmente topos dos prédios) e livres de obstáculos para que não ocorram reflexão ou difração.
  • 4. Visada Direta • Exemplo ▫ Duas pessoas, uma em cada extremidade com uma lanterna. ▫ Uma pessoa pode ver perfeitamente a luz da lanterna da outra se não há nenhum obstáculo entre elas. ▫ Porém, dependendo do tamanho do obstáculo, a quantidade de luz que pode ser vista em cada extremidade é prejudicada ou pode até ser bloqueada inteiramente. ▫ Traduzindo para o caso de ondas de radiofrequência, o link poderia ser seriamente afetado ou mesmo interrompido.
  • 5. Zona de Fresnel • Nomeado pelo físico Augustin-Jean Fresnel, é uma das (teoricamente infinitos) elipsóides que define a forma ou padrão da irradiação do sinal sem fio.
  • 6. Zona de Fresnel • A Zona de Fresnel é um aspecto de suma importância no planejamento e troubleshooting de um link de radiofrequência.
  • 7. Zona de Fresnel • Pode ser definida como uma série de elipses concêntricas em torno da linha de visada. • Ela é importante para a integridade do link porque determina uma área em torno da linha de visada que pode introduzir interferência no sinal caso ele seja bloqueado.
  • 8. Zona de Fresnel • Objetos na Zona de Fresnel tais como árvores, prédios entre outros, podem produzir reflexão, difração, absorção ou espalhamento do sinal, causando degradação ou perda completa do sinal. • Tipicamente 20% de bloqueio da zona de fresnel é aceitável por equipamentos adequados. • Acima de 40% de bloqueio, a perda de sinal e performance é MUITO significante.
  • 10. Ganho • Um elemento de antena, sem amplificadores e filtros associados a ela, é um dispositivo passivo. • Não há nenhuma manipulação ou amplificação do sinal pelo elemento de antena. • Uma antena pode criar um efeito de amplificação focando a radiação em um lóbulo estreito, da mesma forma que uma lanterna que emite luz a uma grande distância.
  • 11. Ganho • O foco da radiação são medidos pelos lóbulos em graus horizontal e vertical. • Por exemplo, uma antena omnidirecional tem um lóbulo de 360 graus. • Se estreitássemos esse lóbulo para algo em torno de 30 graus, podemos levar essa mesma radiação a distância maiores.
  • 12. Ganho • Para definir com precisão o que é o ganho de uma antena se faz necessário algumas considerações. O que realmente significa quando alguém diz que uma antena tem 5 dB (decibels) de ganho? • O ganho é expresso em Db (decibels). • Quanto maior for o ganho da antena mais estreito será seu lóbulo principal.
  • 13. Ganho
  • 14. OBS (dBi – i de isotrópica) • A antena isotrópica é aquela que irradia igualmente em todas as direções. • Mas para que isso aconteça, ela deve ser um ponto sem dimensões afastado de qualquer objeto. • Qualquer antena próxima a um objeto, por menor que seja, não irradiará como a isotrópica.
  • 15. OBS (dBi – i de isotrópica) • A unidade empregada para expressar o ganho é o decibel (dB), que é dado pela expressão: dB = 10 x log P2/P1 • Por essa equação podemos calcular quantos decibels (o plural de decibel é mesmo decibels e não decibéis, conforme SI) uma dada potência P2 é maior que P1. • Devemos notar que essa é uma medida relativa e que nos dá o quanto uma grandeza (potência) é maior que outra.
  • 16. Exemplo - 1 • Se um sinal for 6 dB mais potente que outro, por uma propriedade característica dos logaritmos, o primeiro será 2 x 2 = 4 vezes maior que o segundo (6 dB = 3 dB + 3 dB). • No caso de termos 9 dB, fazemos o desdobramento: • 9 dB = 3 dB + 3 dB + 3 dB , o que nos dá 2 x 2 x 2 = 8 vezes
  • 17. Exemplo - 2 • Quando tivermos 10 dB, a potência P2 será 10 vezes maior que P1. E assim, quando quisermos saber quantas vezes uma certa potência é maior que outra, basta separá-la (os dB) em somas de 3 dB e multiplicar por 2 cada vez que tivermos um 3. Se tivermos um múltiplo de 10 é ainda mais fácil, pois basta multiplicar por 10. Veja os exemplos: ▫ 6 dB = 3 dB + 3 dB = 2 x 2 = 4 vezes ▫ 13 dB = 10 dB + 3 dB = 10 x 2 = 20 vezes ▫ 16 dB = 10 dB + 3 dB + 3 dB = 10 x 2 x 2 = 40 vezes ▫ 26 dB = 10 dB + 10 dB + 3 dB + 3 dB = 10 x 10 x 2 x 2 = 400 vezes
  • 18. Conectores RF • Conectores são usados para conectar cabos a dispositivos ou dispositivos a dispositivos.
  • 19. Conectores RF • Há diversos fatores a serem considerados quando da compra de um conector: ▫ O conector deveria ser de impedância igual a todos os demais dispositivos da WLAN. ▫ Saber qual a perda de inserção causada pelo conector
  • 20. Conectores RF ▫ Saber qual a freqüência mais alta (resposta de freqüência). ▫ Isso é muito importante hoje em dia uma vez que as WLANs de 5 GHz se tornam cada vez mais comuns. ▫ Conectores projetados para operar no máximo a 3 GHz funcionarão bem com WLANs de 2.4GHz e não funcionarão com WLANs de 5 GHz.
  • 21. Conector RF ▫ Ficar atento a qualidade do conector, optando sempre por fabricantes conhecidos. ▫ Esse fato ajudará a evitar problemas conhecidos como VWSR, sinais espúrios e más conexões. ▫ Certifique-se de qual tipo de conector você precisa e se ele é macho ou fêmea.
  • 22. Cabos RF • O mesmo critério utilizado na escolha de cabos para um backbone de 10 Gpbs deve ser usado na escolha de um cabo para conectar uma antena a um ponto de acesso.
  • 23. Cabos RF • Cabos introduzem perda em uma WLAN, portanto procure usar cabos que tenham o comprimento estritamente necessário. • Procure comprar cabos curtos com conectores já crimpados. Isso minimiza o problema de má conexão entre o conector e o cabo. Cabos crimpados por profissionais são em geral melhores do que aqueles feitos por indivíduos não treinados.
  • 24. Cabos RF • Procure por cabos que tenham baixa perda. • Perda é expressa por dB/100 metros. • Quanto menor a perda, mais caro é o cabo. • A tabela abaixo, mostra um exemplo para vários tipos de cabo coaxial.
  • 25. Cabos RF • Compre cabos que tenham a mesma impedância que os demais dispositivos da WLAN (geralmente 50 ohms). • A frequência de resposta do cabo deveria ser o fator principal na decisão para aquisição. • Com WLANs de 2.4 GHz um cabo de 2.5 GHz deveria ser usado.
  • 26. Cabos Pigtail • Cabos pigtail são usados para conectar cabos com conectores padrão da indústria a equipamentos de fabricantes WLAN, assim eles adaptam conectores proprietários a conectores padrão tais como: tipo N e SMA. • Um lado do cabo possui um conector proprietário e outro lado um conector padrão da indústria.
  • 30. Cabos Pigtail • Em 23 de junho 1994, o FCC regulamentaram que conectores fabricados após essa data, deveriam ser fabricados como conectores de antenas proprietários. ▫ “FCC-Federal Comission Communications , que regula as comunicações nos Estados Unidos.”
  • 31. Cabos Pigtail • A intenção dessa regulamentação tinha dois objetivos: ▫ Desencorajar o uso de amplificadores, antenas de alto ganho ou qualquer outro dispositivo que pudesse contribuir para o aumento significativo da radiação RF ▫ Desencorajar o uso de sistemas que eram instalados por usuários inexperientes os quais acidentalmente ou não, infringiam as regras do FCC no uso da banda. ▫ Desde então, clientes tem adquirido conectores proprietários dos fabricantes para usar com conectores padrão da indústria.
  • 32. Modelos de Antenas • Ominidirecionais Antena omnidirecional de 2dBi ao lado da de 5dBi.
  • 35. Exercício 1. Qual protocolo é usado o WiMax? 2. Come é constituída O WiMax? 3. Qual a velocidade e a frequência que o WiMax pode chegar? 4. Quais os principais obstáculos do WiMAx? 5. Segundo o vídeo mostrado em sala de aula, qual cuidado principal quando montar uma antena de grade Wireless referente ao dipolo? 6. Qual a finalidade da Visada Direta usadas na comunicação de antenas direcionais? 7. Defina o que seria a Zona de Fresnel? 8. Quais problemas pode ser ocasionados com o bloqueio da Zona de Fresnel? 9. O que seria o ganho de uma antena? 10. Diferencie antenas Ominidirecionais, Antenas Direcionais e antenas Setoriais.