Apresentao do PowerPoint

Fundamentos de rfRadio FrequnciaToda a transmisso e recepo de sinais no mundo wireless se baseia em Radio Frequncia (RF). O comportamento da RF poderia at afetar a performance de uma WLAN. Logo, um bom entendimento dos conceitos de RF ser de grande utilidade na implantao, expanso, manuteno e troubleshooting de redes wireless.Sinais de Radio Frequncia so sinais de alta frequncia que se propagam por um condutor de cobre e so irradiados no ar atravs de uma antena. Na prtica uma antena converte um sinal cabeado em um sinal wireless e vice-versa. Esses sinais so ento irradiados no ar livre na forma de ondas de rdio e se propagam em linha reta e em todas as direes.Voc pode imaginar essas ondas como circulos concntricos que vo aumentando seu raio a medida que se afastam da antena. Mas no preciso ter uma antena para visualizar o formato dessas ondas. Basta pegar uma pedra e atirar em um lago por exemplo, o efeito o mesmo.

Ganho de PotnciaTodo sinal eltrico que se propaga em um meio, independente de qual seja esse meio, sofre uma perda na sua amplitude, ou seja, perde potncia. Porm essa perda de potncia pode ser compensada com uso de equipamentos tais como amplificadores de RF que amplificam o sinal. Veja a figura 10:

Sinal de RF visto por um OsciloscpioObserve que o sinal original est representado pelo trao pontilhado e o sinal amplificado pelo trao cheio.O uso de fontes de potncia externas para amplificar o sinal um processo ativo.Ganho de potncia tambm pode ser obtido por processos passivos, tais como reflexo do sinal. Quando o sinal se propaga em um meio, pode haver reflexo do mesmo, essa reflexo pode ser entendida como um desdobramento do sinal original em sinais de menor amplitude que se somam ao sinal original aumentando seu ganho.Porm essas reflexes nem sempre se somam ao sinal original. No h como ter controle sobre esse processo.PerdasConforme dito anteriormente, todo sinal que se propaga em um meio sofre uma perda na sua amplitude a medida que percorre esse meio, seja esse meio um cabo ou o ar livre. Portanto, quanto maior a distncia percorrida pelo sinal menor ser a sua amplitude, sua potncia. Normalmente essa reduo na amplitude causada pelas resistncias de cabos e conectores. O no casamento de impedncias entre cabos e conectores pode fazer com que parte da potncia do sinal seja refletida de volta para a fonte, causando assim degradao do sinal. Objetos que estejam no meio do caminho de um sinal de RF podem refletir ou absorver esse sinal, tudo vai depender do material de que composto esse objeto.Calcular a perda de RF entre um transmissor (antena) e um receptor (rdio) muito importante. Todo rdio tem uma sensibilidade de recepo, atravs do qual se distingue um sinal de um rudo. Logo, preciso garantir que o sinal chegue ao receptor em um nvel de potncia que esteja dentro desse parmetro (sensibilidade) para que ele possa ser reconhecido e possa haver comunicao. Uma forma de compensar essa perda, utilizar amplificao no transmissor ou direcionar o sinal de forma que no passe pelos objetos que esto causando a perda.ReflexoReflexo ocorre quando um sinal de RF incide sobre um objeto que tem dimenses muito largas quando comparado ao comprimento de onda do sinal. Prdios, paredes e muitos outros obstculos podem causar reflexes. Dependendo da superfcie do obstculo, o sinal refletido pode permanecer intacto ou sofrer perda devido a absoro de parte do sinal.Reflexes podem causar muitos problemas em WLANs tais como degradao ou cancelamento do sinal original ou buracos em uma rea de cobertura. A reflexo do sinal original em uma rea de transmisso damos o nome de multipath.Reflexes dessa magnitude nunca so desejveis e requer mecanismo especial para compens-las.

RefraoRefrao o desvio que uma onda de rdio sofre ao passar atravs de um meio de densidade diferente. Na realidade quando uma onda de rdio atravessa um meio de densidade diferente, parte da onda refletida e parte sofre um desvio em outra direo.

Refrao pode se tornar um problema para links RF de longa distncia. Como as condies atmosfricas esto sujeitas a variaes, refrao pode fazer com que o sinal sofra um desvio acentuado de forma que o sinal no chegue ao receptor.DifraoA difrao ocorre quando o caminho entre o transmissor e o receptor obstrudo por uma superfcie com bordas de tamanhos irregulares. Nesse caso parte do sinal sofre um desvio na sua direo, passando a circundar a superfcie.Parte do sinal que circunda a superfcie sofre um retardo na sua velocidade de propagao enquanto que a outra parte mantm a velocidade de propagao original.Dependendo do tamanho do objeto, o sinal pode at ser inteiramente bloqueado.Difrao comumente confundida com refrao. Mas a principal diferena que difrao ocorre quando um sinal incide sobre um objeto e refrao ocorre quando um sinal atravessa um meio.

EspalhamentoO espalhamento ocorre quando o sinal atravessa um meio que consiste de objetos com dimenses que so pequenas se comparados ao comprimento de onda do sinal e o nmero de obstculos por unidade de volume grande. Telhados, pequenos objetos e outras pequenas irregularidades no caminho do sinal podem causar espalhamento do mesmo.O espalhamento pode causar srios prejuzos em uma rea de transmisso. Dependendo da superfcie atingida, o sinal refletido em muitas direes simultaneamente com amplitudes menores interferindo significativamente no sinal original, podendo causar degradao substancial ou mesmo perda completa do mesmo.

AntenasAntenas so um dos principais elementos presentes em um circuito RF. por meio delas que os sinais de alta frequncia RF so transmitidos e recebidos. As dimenses fsicas de uma antena esto diretamente relacionadas frequncia na qual a mesma pode propagar a receber ondas RF. Os campos eltricos emitidos das antenas so chamados lbulos e podem dividir as antenas em trs categorias: Omni-Direcionais (Dipolo)A antena mais comum a antena dipolo. Simples de projetar, essa antena est presente na maioria dos APs. A antena dipolo uma antena omnidirecional, porque irradia a energia igualmente em todas as direes em torno do seu eixo. Antenas dipolo usadas em WLAN so muito pequenas, porque as frequncias em uma WLAN esto no espectro de 2.4Ghz, e a medida que a frequncia aumenta, o comprimento de onda e as antenas se tornam menores.

Uma antena omnidirecional irradia o sinal em um feixe horizontal de 360. Se uma antena irradia em todas as direes igualmente, formando uma esfera, ela de irradiador isotrpico.

O sol um bom exemplo disso. Porm um irradiador isotrpico, quando nos referimos a antenas s existe na teoria. Na prtica, toda antena tem algum tipo de ganho em relao a um radiador isotrpico. A medida que aumentamos o ganho de uma antena, como se achatssemos o seu lbulo de radiao, transformando-o de uma esfera para uma elipse cada vez mais estreita. Embora um dipolo irradie uniformemente em todas as direes em torno do seu eixo, ele no irradia ao longo do comprimento do seu prprio fio.

Se um dipolo colocado no centro de um andar de um prdio, grande parte da energia ser irradiada ao longo do andar, com uma frao significativa enviada para os andares acima e abaixo do ponto de acesso.

Antenas omnidirecionais de alto ganho oferecem mais rea de cobertura horizontal, mas a rea de cobertura vertical sofre uma reduo. Essa caracterstica se torna uma considerao importante quando a antena est localizada no teto de uma sala por exemplo. Se o teto muito alto, a rea de cobertura no alcanar o cho onde os usurios esto localizados.AplicaoAntenas Omnidirecionais so usadas quando a cobertura em todas as direes em torno do seu eixo horizontal necessria. So mais teis onde grandes reas de cobertura em torno de um ponto central no necessrias. Por exemplo, colocar uma antena omni no meio de uma grande sala, proporcionar boa cobertura. Quando forem usadas externamente, deveriam ser colocadas no topo de uma estrutura (um prdio por exemplo), no centro da rea de cobertura. Quando forem usadas internamente, deveriam ser colocadas no teto e no meio de uma sala por exemplo. So tambm comumente usadas em projetos ponto-multiponto.Semi-DirecionaisEssas antenas concentram de forma significativa a energia do transmissor em uma determinada direo. Diferentemente das antenas omni que possuem um diagrama de radiao circular e uniforme em vrias direes, as antenas semi-direcionais possuem um diagrama de irradiao na forma hemisfrica ou cilndrica.

Painel

Patch

YagiAplicaoAntenas semi-direcionais so ideais em situaes em que desejamos interligar duas redes distintas localizadas em prdios diferentes separados por uma curta distncia em um link ponto a ponto.

Muitas vezes em um site survey indoor, comum avaliar qual o melhor local para colocar antenas omnidirecionais em um prdio por exemplo, porm em alguns casos antenas semi-direcionais podem se tornar uma soluo de melhor custo x benefcio eliminando a necessidade de um nmero alto de Pontos de Acesso se comparados com a soluo de usar antenas omnidirecionais.Normalmente elas possuem lbulos laterais e traseiros que se usados de forma efetiva podem reduzir ainda mais a necessidade de pontos de acesso adicionais.

Altamente DirecionaisEssas antenas como o prprio nome j diz emitem o cone mais estreito de irradiao de todas as antenas, alm de possuir o ganho mais alto de todos os trs grupos.

So tipicamente cncavas e alguns modelos se assemelham a antenas de satlite porm menores. Outros modelos so chamados de grade, devido a seu design perfurado para resistir a ventos fortes.

AplicaoEm virtude do seu estreito cone de irradiao, essas antenas no possuem uma rea de cobertura que possa ser usada por usurios, ao invs, so ideais para links de comunicao ponto a ponto de longa distncia e podem transmitir a uma distncia de at 20 km. Devem ser cuidadosamente alinhadas uma para a outra para que haja boa recepo de sinal devido a seu estreito feixe. Seu uso potencial na conexo de dois prdios separados por kilmetros sem nenhuma obstruo no caminho do feixe de irradiao.Como o feixe extremamente estreito a probabilidade da existncia de um obstculo que possa interferir de forma significativa no sinal bem menor se comparado com os outros tipos de antenas. Adicionalmente essas antenas poderiam estar apontadas uma para outra dentro de um prdio com o intuito de passar por obstrues, dessa levando conectividade a lugares que no podem ser cabeados e onde redes wireless comuns no so capazes de operar.