O documento discute conceitos importantes para comunicação por radiofrequência, incluindo: 1) a necessidade de visada direta entre antenas para comunicação; 2) a Zona de Fresnel, que determina uma área em torno da linha de visada onde obstáculos podem interferir no sinal; 3) o ganho de antenas, que é medido em decibéis e representa a capacidade de focar a radiação em um lóbulo estreito.

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.

9. Zona de Fresnel

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.

27. Cabos Pigtail

28. Vídeo

29. Conectores RF

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.

33. Modelos de Antenas
• Setoriais

34. Modelos de Antenas
• Setoriais

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.

36. jorgeavila11.wordpress.com

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