Está fora do escopo deste artigo explanar sobre TODOS os tipos de antenas ou aplicações profissionais. O público alvo desta matéria são pessoas interessadas em redes wireless domésticas. Ou seja, através das linhas abaixo, pretendo informá-lo do potencial, talvez não utilizado completamente, da sua rede caseira. Para que isso aconteça é necessário PRIMEIRO aprendermos algumas unidades de medida, pois seria um erro falarmos logo de início sobre os TIPOS DE ANTENAS.

Miliwatt (mW), ou seja, 1/1000W: os pontos de acesso normalmente irradiam sinais entre 30-100mW. Parece pouco, porém 100mW…conforme as condições do local…pode atingir 500m.

Decibéis (dB): usado para expressar sinais da ordem de 0.000000001 watts. Medida relativa…perda e ganho num circuito são medidos nesta unidade. Olhe que interessante…perder metade da potência (mW) em um sistema corresponde à perda de três decibéis, ou seja, -3dB. Então, quando o sistema dobra sua potência (mW), ele GANHA +3dB. Huuuummmm…agora você percebeu porque aprendemos sobre miliwatt, né?

dBi: ao quantificarmos o ganho de uma ANTENA usamos dBi. O i se refere a uma antena ISOTRÓPICA. Fique calmo, pois veremos adiante o que significa um RADIADOR ISOTRÓPICO. Conforme alguns autores, quanto maior o ganho da antena mais estreito é o feixe de radiação e consequentemente maior será a distância percorrida pelo sinal.

Largura de feixe (BW): é a largura do feixe do sinal RF que a antena transmite. Medido em graus, há dois fatores para se considerar: largura do feixe vertical (perpendicular à terra) e largura do feixe horizontal (paralelo à terra). No final deste artigo haverá uma tabela com BW’s das antenas vistas.

Outros conceitos

Indoor: a transmissão é indoor quando o sinal é radiado em ambientes fechados, normalmente na presença de muitos obstáculos.

Outdoor: a radiação é outdoor quando o sinal é transmitido ao ar livre. Por exemplo: comunicação entre dois prédios.

Agora observe a imagem abaixo:

Na figura acima podemos compreender o que é LoS e Zona Fresnel. LoS (linha de visada ) é uma linha imaginária da visada entre as duas antenas. Zona Fresnel é o campo cinza na imagem, ou seja, a região de propagação das microondas. Há uma teoria interessante sobre isso. Ela diz que um bloqueio na Zona Fresnel em torno de 20% introduz pouca ou nenhuma interferência no link. Então, caso for maior de 20%, o sinal começará a apresentar falhas.

Vamos aos TIPOS DE ANTENAS

O formato de uma antena e suas dimensões são determinadas por diversos fatores como: o comprimento da onda ou freqüência do sinal a ser transmitido, a impedância e a necessidade de concentrar ou não a energia irradiada numa determinada direção. Os campos elétricos emitidos pelas antenas são chamados de lóbulos e podemos dividir as antenas em três categorias:

Omni-direcional;
Semi-direcional;
Altamente direcional;

Omni-direcional

Lembra-se do radiador isotrópico comentado em dBi? Pois então, um irradiador isotrópico tem como característica irradiar igualmente em todas as direções. Então, seu diagrama de radiação é uma esfera com centro na fonte. Um bom exemplo é o Sol.
As antenas omni-direcionais seguem esta idéia, mas não são consideradas modelos isotrópicos perfeitos. Para entender o que foi dito visualize os planos vertical e horizontal. As antenas omni-direcionais seguem o modelo isotrópico na horizontal, MAS na vertical não. Veja a figura abaixo:

Utilizadas principalmente para broadcast, antenas omni-direcionais não funcionam bem para enlaces longos. Porém, apresentam grande facilidade de instalação, pois não é necessário direcioná-la. Exemplo deste tipo de antena:

Há também as antenas omni-direcionais de alto ganho. Elas oferecem maior área de cobertura na horizontal, mas na vertical a radiação sofre uma boa redução.

Semi-direcional

Diferente das antenas omni-direcionais, estas concentram a energia do transmissor em uma única direção. Como exemplo temos: Patch, Painel e Yagi. Uma característica da antena do tipo Yagi é que elas foram projetadas para ambientes hostis, resistindo a formação de gelo, chuva pesada e ventos fortes. Abaixo um possível diagrama de radiação deste tipo de antena:

Na sequência, uma imagem de uma patch panel:

A diferença existente entre a semi-direcional e a altamente direcional está no ângulo de abrangência, pois nesta última ele é mais concentrado.

Altamente direcional

Estas antenas, devido seu eixo estreito, alcançam boas distâncias (cerca de 20Km) e devem ser cuidadosamente alinhadas. São utilizadas principalmente em enlaces ponto a ponto e apresentam inúmeros benefícios, pois permitem conexão em lugares nos quais a passagem de cabos é inviável. Abaixo um possível diagrama de radiação deste tipo de antena:

Exemplo:

Agora que vimos os principais tipos de antenas acompanhe na seqüência uma tabela com as larguras de feixe (BW). Lembrando que as medidas são em graus!

Também é oportuno comentar sobre o casamento de impedância entre TODOS os dispositivos da WLAN. Este valor normalmente é de 50 Ohms.

É isso!