Fundamentos de Tecnologias Fundamentos de Tecnologias Wireless – Parte 3Wireless – Parte 3

Assunto: Fundamentos de Assunto: Fundamentos de Transmissão Wireless Transmissão Wireless

AntenasAntenas Considerações sobre “Considerações sobre “site survey”site survey” e e

instalaçãoinstalação Laboratório / DemonstraçãoLaboratório / Demonstração

AntenasAntenas Tipos de antenas:Tipos de antenas:

- Direcionais: erradia energia de RF predominantemente Direcionais: erradia energia de RF predominantemente em uma direção. A radiação dipolo padrão ou largura em uma direção. A radiação dipolo padrão ou largura do feixe varia com o ganho.do feixe varia com o ganho.- Yagi; Parábola sólida; Semi-parábola; PainelYagi; Parábola sólida; Semi-parábola; Painel

AntenasAntenas Tipos de antenas:Tipos de antenas:

- Ominidirecionais: erradia RF igualmente na horizontal Ominidirecionais: erradia RF igualmente na horizontal em todas as direções. em todas as direções. A radiação dipolo padrão ou A radiação dipolo padrão ou largura do feixe, é 360 graus no plano horizontal, e largura do feixe, é 360 graus no plano horizontal, e 75 graus (varia) em relação ao plano vertical.75 graus (varia) em relação ao plano vertical.

AntenasAntenas Tipos de antenasTipos de antenas

AntenasAntenas Tipos de antenasTipos de antenas

AntenasAntenas Uma antena fornece a um sistema Uma antena fornece a um sistema

wireless quatro propriedades funda -wireless quatro propriedades funda -mentais:mentais:- Ganho: é a medida de aumento da força do sinal.Ganho: é a medida de aumento da força do sinal.- Direção: é direção particular que um feixe de RF é Direção: é direção particular que um feixe de RF é

submetidosubmetido, semelhante a um refletor de luz;, semelhante a um refletor de luz; - Polarização: é a orientação física do elemento da Polarização: é a orientação física do elemento da

antena que emite a RF;antena que emite a RF;- Largura do feixe: é o ângulo que a radiação RF é Largura do feixe: é o ângulo que a radiação RF é

transmitida (horizontal e vertical).transmitida (horizontal e vertical).

Propriedades de AntenasPropriedades de Antenas Ganho:Ganho:

- O ganho é essencialmente uma medida de como O ganho é essencialmente uma medida de como uma antena melhora a energia de RF concentrada uma antena melhora a energia de RF concentrada num determinado sentidonum determinado sentido;

- Existem diferentes métodos para o ganho, Existem diferentes métodos para o ganho, dependendo do ponto de referência escolhido:dependendo do ponto de referência escolhido:- dBi – mede o ganho usando uma antena isotropica dBi – mede o ganho usando uma antena isotropica

como ponto de referência;como ponto de referência;- dBd – usa uma antena dipolo como referência;dBd – usa uma antena dipolo como referência;

- 18 dBd = 20,14 dBi (dBd = dBi + 2,14)18 dBd = 20,14 dBi (dBd = dBi + 2,14)

Propriedades de AntenasPropriedades de Antenas Ganho:Ganho:

- Antenas de alto ganho direcionam a energia de Antenas de alto ganho direcionam a energia de forma mais restrita e precisa;forma mais restrita e precisa;

- O ganho de uma antena e o seu nível de radiação O ganho de uma antena e o seu nível de radiação (largura do feixe) estão fundamentalmente ligadas. (largura do feixe) estão fundamentalmente ligadas. - Antenas com ganhos superiores têm sempre Antenas com ganhos superiores têm sempre

mais restritas as larguras dos feixesmais restritas as larguras dos feixes e são e são menos suscetíveis a interferências.menos suscetíveis a interferências.

Propriedades de AntenasPropriedades de Antenas Polarização:Polarização:

- Polarização é a orientação física do elemento da Polarização é a orientação física do elemento da antena que realmente emite a energia de RF (é um antena que realmente emite a energia de RF (é um fenômeno físico da propagação do sinal);fenômeno físico da propagação do sinal);

- É a orientação do campo elétrico que é criado É a orientação do campo elétrico que é criado quando a onda eletromagnética se move pelo quando a onda eletromagnética se move pelo espaço. As regras básicas da polarização são: espaço. As regras básicas da polarização são: - Para a antena polarizada horizontalmente o Para a antena polarizada horizontalmente o

campo elétrico estará no plano horizontal e vice-campo elétrico estará no plano horizontal e vice-versa;versa;

- Para um link, os antenas devem estar com a Para um link, os antenas devem estar com a mesma polarização.mesma polarização.

Propriedades de AntenasPropriedades de Antenas Polarização:Polarização:

- Horizontal VerticalHorizontal Vertical

Propriedades de AntenasPropriedades de Antenas Polarização Cruzada:Polarização Cruzada:

- Quando duas antenas não têm a mesma Quando duas antenas não têm a mesma polarização, a condição é chamada de polarização polarização, a condição é chamada de polarização cruzada; cruzada;

- A polarização cruzada é benéfica quando se A polarização cruzada é benéfica quando se pretende prevenir ou reduzir as possíveis pretende prevenir ou reduzir as possíveis interferências entre os links;interferências entre os links;

Propriedades de AntenasPropriedades de Antenas Padrões de radiações:Padrões de radiações:

- é a variação de intensidade do campo de uma é a variação de intensidade do campo de uma antena, como uma função angular, com relação ao antena, como uma função angular, com relação ao eixo; eixo;

- A cobertura de uma antena isotrópica pode ser A cobertura de uma antena isotrópica pode ser pensada como um balão que se estende igualmente pensada como um balão que se estende igualmente em todas as direções.em todas as direções.

Propriedades de AntenasPropriedades de Antenas Padrões de radiações:Padrões de radiações:

- Quando o feixe vertical é “achatado” obtém-se um Quando o feixe vertical é “achatado” obtém-se um maior ganho (direciona-se a força do sinal, como se maior ganho (direciona-se a força do sinal, como se fosse um balão); fosse um balão);

- Lembre-se quanto maior o ganho, menor é a largura Lembre-se quanto maior o ganho, menor é a largura do feixe.do feixe.

Antenas OminidirecionaisAntenas Ominidirecionais Uma antena omnidireccional é projetada para fornecer Uma antena omnidireccional é projetada para fornecer

um padrão de 360 º de radiação no plano horizontal, o um padrão de 360 º de radiação no plano horizontal, o ganho é que determina a distância desta radiação.ganho é que determina a distância desta radiação.

Antenas OminidirecionaisAntenas Ominidirecionais A radiação produzida no plano de elevação ou plano A radiação produzida no plano de elevação ou plano

vertical (E-plane) varia de fabricação da antena vertical (E-plane) varia de fabricação da antena omnidireccional;omnidireccional;

Pode ser vislumbrada como a antena perpendicular ao Pode ser vislumbrada como a antena perpendicular ao solo.solo.

Antenas OminidirecionaisAntenas Ominidirecionais Tenha especial atenção às diferenças dos padrões de Tenha especial atenção às diferenças dos padrões de

radiações das antenas, pois se conhecendo estas radiações das antenas, pois se conhecendo estas diferenças pode-se escolher a melhor alternativa a ser diferenças pode-se escolher a melhor alternativa a ser usada durante a fase de teste e de instalação.usada durante a fase de teste e de instalação.

Antena omini com ganho horizontal alto e com ângulo Antena omini com ganho horizontal alto e com ângulo vertical baixo (E-plane) pode ter um inconveniente, vertical baixo (E-plane) pode ter um inconveniente, que é uma deficiente cobertura abaixo da antena.que é uma deficiente cobertura abaixo da antena.

Antenas OminidirecionaisAntenas Ominidirecionais Exemplos:Exemplos:

Antenas DirecionaisAntenas Direcionais Este tipo de antena não oferece qualquer ganho Este tipo de antena não oferece qualquer ganho

adicional ao sinal e, simplesmente redireciona a energia adicional ao sinal e, simplesmente redireciona a energia que recebeu do transmissor; que recebeu do transmissor;

Com este redirecionamento é fornecida mais energia Com este redirecionamento é fornecida mais energia em uma direção, e menos energia em todas as outras em uma direção, e menos energia em todas as outras direçõesdireções;;

Quando o ganho de uma antena direcional aumenta, o Quando o ganho de uma antena direcional aumenta, o ângulo de radiação geralmente diminui, proporcionando ângulo de radiação geralmente diminui, proporcionando uma maior cobertura de distância, mas uma maior cobertura de distância, mas com um reduzido ângulo de cobertura;com um reduzido ângulo de cobertura;

Tipos de antenas direcionais: Yagi, Tipos de antenas direcionais: Yagi, paineis e discos parabólicos.paineis e discos parabólicos.

Antenas DirecionaisAntenas Direcionais YagiYagi

Radiação horizontalRadiação horizontal Radiação verticalRadiação vertical

Antenas DirecionaisAntenas Direcionais Disco sólidoDisco sólidoRadiação horizontalRadiação horizontal Radiação verticalRadiação vertical

Cabos e acessóriosCabos e acessórios Considerações sobre cabo.Considerações sobre cabo.

Deve tomar cuidado sobre o cabo a ser usado, Deve tomar cuidado sobre o cabo a ser usado, deve observar:deve observar: Comprimento ;Comprimento ; Espessura;Espessura; Freqüência;Freqüência; Constituição interna (rígido ou flexível)Constituição interna (rígido ou flexível)

CabosCabos

Considerações.Considerações.- A ANATEL limita o uso de amplificadores em uma

WLAN; - Resolução nº 365, de 10/05/2004 reduziu de 1W para Resolução nº 365, de 10/05/2004 reduziu de 1W para

400mW, em cidades cuja população exceda 500.000 400mW, em cidades cuja população exceda 500.000 habitantes, o limite de potência à partir do qual as habitantes, o limite de potência à partir do qual as operações com equipamentos que utilizem a técnica operações com equipamentos que utilizem a técnica de espalhamento espectral devam ser licenciadas.de espalhamento espectral devam ser licenciadas.

AmplificadoresAmplificadores

Um bom site survey geralmente começa com uma lista:Um bom site survey geralmente começa com uma lista: Fazer um lay-out detalhado do prédio ou encontrar um Fazer um lay-out detalhado do prédio ou encontrar um

bom local de observação;bom local de observação; Definir a forma de alimentação do AP;Definir a forma de alimentação do AP; Preparar a descrição das áreas de cobertura;Preparar a descrição das áreas de cobertura; Definir o uso desejado do link (e-mail, aplicação, Definir o uso desejado do link (e-mail, aplicação,

internet) para prever a carga dos equipamentos;internet) para prever a carga dos equipamentos; Definir o modelo dos equipamentos;Definir o modelo dos equipamentos; Tentar detectar problemas potenciais e discutir como Tentar detectar problemas potenciais e discutir como

resolvê-los.resolvê-los.

Site Survey e InstalaçãoSite Survey e Instalação

Deve determinar área de cobertura da cada AP;Deve determinar área de cobertura da cada AP; Para se melhorar a área de abrangência, pode-se utilizar Para se melhorar a área de abrangência, pode-se utilizar

antenas omni com ganhos maiores;antenas omni com ganhos maiores; Lembre que se tem apenas três canais que não ocorrem Lembre que se tem apenas três canais que não ocorrem

sobreposição entre sí. Para maximizar a transferência de sobreposição entre sí. Para maximizar a transferência de dados use este três canais de forma a não deixar interferir dados use este três canais de forma a não deixar interferir um no outro.um no outro.

Site Survey InternoSite Survey Interno

Outras situações;Outras situações;Site Survey InternoSite Survey Interno

Este planejamento inclui seleção de local e análise Este planejamento inclui seleção de local e análise do caminho de RF;do caminho de RF;

Pode existir a necessidade de investigar as leis Pode existir a necessidade de investigar as leis locais de zoneamento, e as regulamentações locais de zoneamento, e as regulamentações governamentais, principalmente quando se for governamentais, principalmente quando se for instalar torres;instalar torres;

Verifique e analise a famosa zona de FresnelVerifique e analise a famosa zona de Fresnel; Verificar a distância máxima entre a antena e cada

fim de link.

Site Survey ExternoSite Survey Externo

Zona de FresnelZona de Fresnel A zona Fresnel é uma área elíptica em torno do A zona Fresnel é uma área elíptica em torno do

percurso visual;percurso visual; Ela varia, dependendo do comprimento do link e da Ela varia, dependendo do comprimento do link e da

freqüência do sinal;freqüência do sinal;

Site Survey ExternoSite Survey Externo

Zona de FresnelZona de Fresnel Para WLANs, linha de visada é mais do que uma Para WLANs, linha de visada é mais do que uma

linha direta entre as duas antenas.linha direta entre as duas antenas.

Site Survey ExternoSite Survey Externo

As seguintes ferramentas podem ser úteis na realização As seguintes ferramentas podem ser úteis na realização de um alinhamento rigoroso;de um alinhamento rigoroso; BalãoBalão Binóculo ou telescópio;Binóculo ou telescópio; GPS;GPS; ““Canhão” de luz.Canhão” de luz.

Site Survey ExternoSite Survey Externo

A determinação das distâncias máximas entre as antenas A determinação das distâncias máximas entre as antenas depende dos seguintes fatores:depende dos seguintes fatores: Potência de transmissão disponível máxima;Potência de transmissão disponível máxima; Sensibilidade de recepção;Sensibilidade de recepção; Obstrução do caminho para o sinal de RF;Obstrução do caminho para o sinal de RF; Máximo ganho disponível da antena;Máximo ganho disponível da antena; Perdas no sistema (perdas no cabo, conectores);Perdas no sistema (perdas no cabo, conectores); Confiabilidade esperada no link;Confiabilidade esperada no link; O efeito “free-space loss”, é a atenuação do sinal como O efeito “free-space loss”, é a atenuação do sinal como

resultado da refração, obstrução, reflexão e é dado pela resultado da refração, obstrução, reflexão e é dado pela fórmula: fórmula: FSL(dB) = 20 LOG(f) + 20LOG(Dist) + 36,6 FSL(dB) = 20 LOG(f) + 20LOG(Dist) + 36,6

Cada vez que a distância é dobrada o nível do sinal é Cada vez que a distância é dobrada o nível do sinal é melhorado ou atenuado em 6 dBmelhorado ou atenuado em 6 dB

Site Survey ExternoSite Survey Externo

Curvatura da Terra:Curvatura da Terra: Curvatura da terra passa a ser uma preocupação Curvatura da terra passa a ser uma preocupação

para ligações com mais de 11 km (7 milhas). Linha para ligações com mais de 11 km (7 milhas). Linha de visada desaparece a 25 km (16 milhas)de visada desaparece a 25 km (16 milhas)

Site Survey ExternoSite Survey Externo

H1 – Altura a ser acrescentada, relativa a zona de Fresnel;H1 – Altura a ser acrescentada, relativa a zona de Fresnel; H2 – Altura a ser adicionada devida a curvatura da Terra.H2 – Altura a ser adicionada devida a curvatura da Terra.

Laboratório/DemonstraçãoLaboratório/Demonstração