Fundamentos de Tecnologias
Wireless – Parte 3
Assunto: Fundamentos de
Transmissão Wireless
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Antenas
Considerações sobre “site survey” e
instalação
Laboratório / Demonstração

Antenas
Tipos de antenas:
-
Direcionais: erradia energia de RF predominantemente
em uma direção. A radiação dipolo padrão ou largura
do feixe varia com o ganho.
- Yagi; Parábola sólida; Semi-parábola; Painel
Antenas

Tipos de antenas:
-
Ominidirecionais: erradia RF igualmente na horizontal
em todas as direções. A radiação dipolo padrão ou
largura do feixe, é 360 graus no plano horizontal, e
75 graus (varia) em relação ao plano vertical.
Antenas

Tipos de antenas
Antenas

Tipos de antenas
Antenas

Uma antena fornece a um sistema
wireless quatro propriedades funda mentais:
-
Ganho: é a medida de aumento da força do sinal.
Direção: é direção particular que um feixe de RF é
submetido, semelhante a um refletor de luz;
Polarização: é a orientação física do elemento da
antena que emite a RF;
Largura do feixe: é o ângulo que a radiação RF é
transmitida (horizontal e vertical).
Propriedades de Antenas

Ganho:
-
-
O ganho é essencialmente uma medida de como
uma antena melhora a energia de RF concentrada
num determinado sentido;
Existem diferentes métodos para o ganho,
dependendo do ponto de referência escolhido:
-
dBi – mede o ganho usando uma antena isotropica
como ponto de referência;
dBd – usa uma antena dipolo como referência;
- 18 dBd = 20,14 dBi (dBd = dBi + 2,14)
Propriedades de Antenas

Ganho:
-
Antenas de alto ganho direcionam a energia de
forma mais restrita e precisa;
O ganho de uma antena e o seu nível de radiação
(largura do feixe) estão fundamentalmente ligadas.
- Antenas com ganhos superiores têm sempre
mais restritas as larguras dos feixes e são
menos suscetíveis a interferências.
Propriedades de Antenas

Polarização:
-
-
Polarização é a orientação física do elemento da
antena que realmente emite a energia de RF (é um
fenômeno físico da propagação do sinal);
É a orientação do campo elétrico que é criado
quando a onda eletromagnética se move pelo
espaço. As regras básicas da polarização são:
- Para a antena polarizada horizontalmente o
campo elétrico estará no plano horizontal e viceversa;
- Para um link, os antenas devem estar com a
mesma polarização.
Propriedades de Antenas

Polarização:
-
Horizontal
Vertical
Propriedades de Antenas
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Polarização Cruzada:
-
-
Quando duas antenas não têm a mesma
polarização, a condição é chamada de polarização
cruzada;
A polarização cruzada é benéfica quando se
pretende prevenir ou reduzir as possíveis
interferências entre os links;
Propriedades de Antenas
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Padrões de radiações:
-
-
é a variação de intensidade do campo de uma
antena, como uma função angular, com relação ao
eixo;
A cobertura de uma antena isotrópica pode ser
pensada como um balão que se estende igualmente
em todas as direções.
Propriedades de Antenas

Padrões de radiações:
-
-
Quando o feixe vertical é “achatado” obtém-se um
maior ganho (direciona-se a força do sinal, como se
fosse um balão);
Lembre-se quanto maior o ganho, menor é a largura
do feixe.
Antenas Ominidirecionais

Uma antena omnidireccional é projetada para fornecer
um padrão de 360 º de radiação no plano horizontal, o
ganho é que determina a distância desta radiação.
Antenas Ominidirecionais


A radiação produzida no plano de elevação ou plano
vertical (E-plane) varia de fabricação da antena
omnidireccional;
Pode ser vislumbrada como a antena perpendicular ao
solo.
Antenas Ominidirecionais


Tenha especial atenção às diferenças dos padrões de
radiações das antenas, pois se conhecendo estas
diferenças pode-se escolher a melhor alternativa a ser
usada durante a fase de teste e de instalação.
Antena omini com ganho horizontal alto e com ângulo
vertical baixo (E-plane) pode ter um inconveniente,
que é uma deficiente cobertura abaixo da antena.
Antenas Ominidirecionais

Exemplos:
Antenas Direcionais
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
Este tipo de antena não oferece qualquer ganho
adicional ao sinal e, simplesmente redireciona a energia
que recebeu do transmissor;
Com este redirecionamento é fornecida mais energia
em uma direção, e menos energia em todas as outras
direções;
Quando o ganho de uma antena direcional aumenta, o
ângulo de radiação geralmente diminui, proporcionando
uma maior cobertura de distância, mas
com um reduzido ângulo de cobertura;
Tipos de antenas direcionais: Yagi,
paineis e discos parabólicos.
Antenas Direcionais
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Yagi
Radiação horizontal
Radiação vertical
Antenas Direcionais
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Disco sólido
Radiação horizontal
Radiação vertical
Cabos e acessórios

Considerações sobre cabo.
 Deve tomar cuidado sobre o cabo a ser usado,
deve observar:
 Comprimento ;
 Espessura;
 Freqüência;
 Constituição interna (rígido ou flexível)
Cabos
Amplificadores

Considerações.
-
A ANATEL limita o uso de amplificadores em uma
WLAN;
Resolução nº 365, de 10/05/2004 reduziu de 1W para
400mW, em cidades cuja população exceda 500.000
habitantes, o limite de potência à partir do qual as
operações com equipamentos que utilizem a técnica
de espalhamento espectral devam ser licenciadas.
Site Survey e Instalação

Um bom site survey geralmente começa com uma lista:
 Fazer um lay-out detalhado do prédio ou encontrar um
bom local de observação;
 Definir a forma de alimentação do AP;
 Preparar a descrição das áreas de cobertura;
 Definir o uso desejado do link (e-mail, aplicação,
internet) para prever a carga dos equipamentos;
 Definir o modelo dos equipamentos;
 Tentar detectar problemas potenciais e discutir como
resolvê-los.
Site Survey Interno
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
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Deve determinar área de cobertura da cada AP;
Para se melhorar a área de abrangência, pode-se utilizar
antenas omni com ganhos maiores;
Lembre que se tem apenas três canais que não ocorrem
sobreposição entre sí. Para maximizar a transferência de
dados use este três canais de forma a não deixar interferir
um no outro.
Site Survey Interno
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Outras situações;
Site Survey Externo
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Este planejamento inclui seleção de local e análise
do caminho de RF;
Pode existir a necessidade de investigar as leis
locais de zoneamento, e as regulamentações
governamentais, principalmente quando se for
instalar torres;
Verifique e analise a famosa zona de Fresnel;
Verificar a distância máxima entre a antena e cada
fim de link.
Site Survey Externo
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Zona de Fresnel
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A zona Fresnel é uma área elíptica em torno do
percurso visual;
Ela varia, dependendo do comprimento do link e da
freqüência do sinal;
Site Survey Externo

Zona de Fresnel
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Para WLANs, linha de visada é mais do que uma
linha direta entre as duas antenas.
Site Survey Externo

As seguintes ferramentas podem ser úteis na realização
de um alinhamento rigoroso;
 Balão
 Binóculo ou telescópio;
 GPS;
 “Canhão” de luz.
Site Survey Externo

A determinação das distâncias máximas entre as antenas
depende dos seguintes fatores:
 Potência de transmissão disponível máxima;
 Sensibilidade de recepção;
 Obstrução do caminho para o sinal de RF;
 Máximo ganho disponível da antena;
 Perdas no sistema (perdas no cabo, conectores);
 Confiabilidade esperada no link;
 O efeito “free-space loss”, é a atenuação do sinal como
resultado da refração, obstrução, reflexão e é dado pela
fórmula: FSL(dB) = 20 LOG(f) + 20LOG(Dist) + 36,6
Cada vez que a distância é dobrada o nível do sinal é
melhorado ou atenuado em 6 dB
Site Survey Externo
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Curvatura da Terra:
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Curvatura da terra passa a ser uma preocupação
para ligações com mais de 11 km (7 milhas). Linha
de visada desaparece a 25 km (16 milhas)
H1 – Altura a ser acrescentada, relativa a zona de Fresnel;
H2 – Altura a ser adicionada devida a curvatura da Terra.
Laboratório/Demonstração