Meios de Comunicação de DadosJorge 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

Exercício1. 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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