Redes Wireless – Conceitos Básicos V

Olá, pessoal!

Neste post, vamos finalizar os conceitos relacionados com antenas e cabos e em seguida, teremos outro post com aplicações de sistemas wireless em automação
industrial.

Vamos nessa…

Antenas (Continuação)

Antenas tipo Painel Setorial

As antenas do tipo painel setorial são aquelas que concentram a potência irradiada em um setor de circunferência, conforme observa-se em seu diagrama de irradiação. A Figura 1 mostra uma vista de uma antena tipo painel setorial.

Figura 1 – Vista de uma antena tipo painel setorial

A Figura 2 mostra os diagramas de irradiação vertical e horizontal deste tipo de antena.

Figura 2 – Diagramas de irradiação vertical e horizontal de uma antena tipo painel setorial.

Este tipo de antena tem aplicação em sistemas do tipo ponto-multiponto, ou seja, ela estaria instalada em um equipamento de uma central de controle e monitoramento, por exemplo, e os outros equipamentos que se comunicariam com esta central estariam espalhados na região de abrangência dessa antena.
Já observei este tipo de antena aplicada em sistemas ponto-a-ponto, ou seja, apenas dois equipamentos wireless se comunicando entre si. É claro que estava funcionando, mas, do ponto de vista técnico, não seria a melhor solução, pois certamente há potência irradiada em direções desnecessárias (desperdício de energia) e um outro desperdício é o de dinheiro, pois o custo destas antenas é um maior (de 40 a 70%) do que uma antena Yagi, que seria a recomendada para um sistema ponto-a-ponto.
Antenas parabólicas
As antenas parabólicas são aquelas que focalizam a potência irradiada em uma direção específica, proporcionando enlaces de longo alcance. Estas antenas podem se apresentar em duas formas básicas, que são a parabólica vazada (Ver exemplo na Figura 3) e a parabílica sólida (Ver exemplo na Figura 4).

Figura 3 – Antena parabólica vazada


Figura 4 – Antena parabólica sólida

De acordo com a definição, estas antenas apresentam um diagrama de irradiação muito parecido, tanto na vertical como horizontal, conforme mostra o exemplo da Figura 5.

Figura 5 – Diagrama de irradiação de uma antena parabólica vazada

Este tipo de antena é usado principalmente em sistemas ponto-a-ponto, devido ao ângulo de abertura dos diagramas de irradiação. Há a possibilidade de aplicação deste tipo em sistemas ponto-multiponto, sendo a central uma antena painel setorial ou omnidirecional, lembrando que se for o caso de uso de uma antena omnidirecional, as antenas parabólicas deverão ser montadas na polarização vertical, pois a antena omnidirecional só possui este tipo de polarização.

A antena parabólica vazada é um tipo de antena muito utilizada para acesso residencial a provedores de internet sem fio. Com o objetivo de fornecer algo de baixo custo, nem sempre se tem o trabalho de “engenheirar” uma solução com uma antena de menor ganho nem a preocupação de se utilizar equipamentos homologados na ANATEL e nem sequer seguir a legislação vigente (o menor ganho de antenas deste tipo é bem superior ao limite estabelecido pela ANATEL que é de 6 dBi. Acima deste valor, a potência do equipamento ligado à antena deve ser reduzida em 1dB para cada dBi acima de 6 dbi).

A principal consequência deste uso indiscriminado não é observado a curto prazo, pois dependendo do local de instalação, pessoas ficam expostas sem saber a altos níveis de irradiação eletromagnética. Ainda não se sabem ao certo as consequências… como diz um amigo meu, pode até não atrapalhar, mas ajudar não ajuda!

Cabos

Os cabos são os elementos utilizados para conduzir as ondas eletromagnéticas entre o equipamento e a antena e vice-versa. Os cabos são elementos que provocam perdas no sistema, ou seja, quanto maior o comprimento do cabo, maiores serão as atenuações inseridas no circuito entre a antena e o equipamento transceptor. Estas perdas são dependentes também da frequência de trabalho do sistema onde ele está inserido.

Alguns dos tipos mais comuns de cabos são mostrados na Tabela 1, onde também é mostrado o valor da atenuação para cada tipo de cabo.

Tipo de cabo Foto Perda em 900Mhz (dB) Perda em 2,5Ghz (dB) Perda em 5,8Ghz (dB)
RG-58

55,4 116,8 245,5
RGC-58

33,4 58,1 93,6
RG-213

23,8 49,2 98,6
RGC-213

13,6 24,5 40,9

Tabela 1 – Tipos de cabos mais comuns utilizados em sistemas wireless industriais e perdas características para algumas frequências (Perdas para lances de 100m)

Não existe um “comprimento de cabo” recomendado para um sistema wireless. O cabo deverá ser dimensionado de acordo com a instalação, procurando sempre evitar grandes lances de cabo para evitar perdas.

Os cabos devem ser instalados separados de cabos elétricos de alimentação de outros equipamentos. No caso de uso de eletrodutos, deve-se ter muito cuidado para não ferir o cabo (perda de isolamento pelo atrito com bordas de conduletes e eletrodutos), não deixar o cabo coaxial dobrado a 90° e evitar torção do cabo. Estas ações contribuem para a manutenção das caracterśticas elétricas do cabo, contribuindo para o bom funcionamento de qualquer sistema wireless.

Os cabos não podem ter emendas comuns (soldagem de um cabo direto no outro). Este tipo de emenda é um ponto de maiores perdas, além do fato de que o isolante utilizado pode ter características diferentes e alterar as características elétricas do cabo. Se for necessário, em último caso, deve-se usar conectores para criar uma emenda no cabo.

Mais importante do que os cabos coaxias é a instalação dos conectores. É muito frequente a instalação de conectores de maneira errada, precária e sem nenhum critério, o que com certeza comprometerá todo o funcionamento do sistema.

Até a proxima…

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2 comentários sobre “Redes Wireless – Conceitos Básicos V

  1. Fiz uma aplicação de um sistema de supervisão de niveis de reservatórios utilizando AP's. Pensei que fosse fácil pois já tinha testado tudo em bancada. Mas as conplicações de campo (Falta de visada e antena não aplicável ao caso) fizeram com que o tempo de execução se estendesse.

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