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Antenas Inteligentes
Acredita-se que as primeiras antenas foram construídas em 1886, por um físico alemão chamado Heinrich Rudolf Hertz com o objetivo de auxiliarem no estudo e no desenvolvimento das teorias sobre o eletromagnetismo. Hoje, anos após as descobertas de Hertz, qualquer antena é definida como o elemento responsável por transformar a energia eletromagnética guiada pela sua linha de transmissão em energia eletromagnética irradiada (e vice-versa, no caso de um receptor). Embora sejam de vital importância para o processo de transmissão/recepção de dados, as antenas, por diversos motivos, geralmente constituem a parte mais negligenciada de um projeto wireless. Fato que resultará em altos índices de fading, delay spread, interferência cocanal, cancelamento de fase entre outros.
Sistemas de Antenas
Basicamente, são arranjos de antenas cujo objetivo é obter performances impossíveis de serem atingidas com uma antena simples. Os sistemas de antenas utilizados em WLANs (Wireless Local Area Network) são tecnicamente diferentes dos empregados em um sistema celular, mas ambos procuram reduzir as interferências, controlar a diretividade e o ganho combinado. São exemplos de sistemas de antenas:
Sistemas setorizados: é o modo utilizado pelo sistema celular tradicional, dividindo a área a ser atendida em setores e cobrindo cada um deles por meio de antenas direcionais. A área de cobertura total deste conjunto é muito maior do que a obtida por uma simples antena omnidirecional (tipo de antena capaz de irradiar em todas as direções no plano horizontal).
Sistemas com diversidade: estes utilizam duas antenas separadas por uma pequena distância física. Quando combinados com os métodos “diversidade comutada” ou “diversidade combinada” melhoram o nível do sinal recebido, reduzindo os efeitos da recepção por múltiplos caminhos. O esquema da diversidade comutada (Switched Diversity) assume que uma das antenas conseguirá entregar/receber dados com qualidade. Já o esquema da diversidade combinada (Diversity Combining) mescla os sinais recebidos por ambas as antenas e corrige os erros de fase, obtendo assim um ganho maior.
Por último há o sistema de antenas inteligentes, foco deste artigo e detalhado a seguir.
Sistemas de Antenas Inteligentes (Smart Antenna Systems)
São sistemas também conhecidos por phased array, SDMA (Spatial Division Medium Access), processamento espacial, digital beamforming entre outros. Grosso modo, eles são capazes de combinar um arranjo de antenas simples com processamento digital de sinais, transmitido e recebendo dados de forma adaptativa. Ou seja, os sinais irão se comportar de acordo com as variações do meio. Esses sistemas empregam várias tecnologias, porém as mais utilizadas são: Switched Beam e Adaptive Array, destacando que ambas procuram aumentar o ganho do sinal recebido em função da posição espacial do usuário.
Antenas do tipo Switched Beam periodicamente verificam, detectam e escolhem o feixe de sinal mais adequado para uma determinada situação, procurando manter o cliente móvel com melhor condição de transmissão e recepção. Já as antenas tipo Adaptive Array apresentam funções mais avançadas, utilizando complexos algoritmos de processamento de sinais. Elas permitem localizar e acompanhar o sinal de interesse, saltando para outros melhores sempre que houver condições. Somente o esquema Adaptive Array permite ganho ótimo ao mesmo tempo em que identifica, acompanha e minimiza os sinais indesejados. Abaixo uma imagem comparando as capacidades de um sistema convencional, Switched Beam e Adaptive Array inseridos em ambientes com baixos e altos índices de interferências. Pela imagem, torna-se claro que os sistemas Adaptive Array, independentemente das condições do meio, apresentam o melhor desempenho.
Conclusão
Com o aumento da quantidade de sistemas wireless, as condições de transmissão e recepção de RF estão cada vez mais complexas, pois sinais com potências e freqüências diferentes precisam conviver no mesmo espaço físico em harmonia. Hoje os sistemas de antenas inteligentes atendem a essa necessidade, fato que justifica a sua aplicação em várias tecnologias como WiMAX, Wi-Fi, TV Digital entre outras.
O que e ERB Estacao Radio Base BTS Base Transceiver Station
O artigo de hoje pretende esclarecer o que é uma BTS (Base Transceiver Station) ou ERB (Estação Rádio Base). Além disso, também falaremos sobre sua construção e arquitetura. ERB, basicamente, é o nome da estação fixa cujos telefones celulares se comunicam. Definindo melhor: são aquelas torres – como a do logo acima – que infestaram nossas cidades nos últimos anos. Invadiram, porém construí-las não é nada fácil. Fora a burocracia envolvida, erguer uma ERB é um processo complexo multidisciplinar. Envolve, por exemplo, profissionais de telecomunicações, especialistas em construção civil, engenheiros elétricos e outros.
Primeiramente, torna-se necessário escolher um local que atenda da melhor forma possível o projeto de RF. Ou seja, grosso modo, o ponto precisa abranger a maior quantidade de assinantes da região. Além disso, o lugar proposto também deve possibilitar meios de comunicação com a CCC (Central de Comutação e Controle). A CCC, considerada o cérebro do sistema, é a parte da arquitetura onde todas as chamadas são devidamente tratadas. Alias, qualquer ligação que chega até uma ERB é encaminhada para a CCC. O enlace entre a ERB e a CCC pode ocorrer de várias formas, por exemplo: fibra óptica ou link de rádio. Observação: em casos de link de rádio, deve-se existir visada com a CCC.
Ainda com relação à construção, há dois tipos de ERBs: Greenfield ou Roof Top. As ERBs que pertencem ao tipo Greenfield são erguidas no solo. Já as que fazem parte do grupo Roof Top são instaladas nas coberturas de edifícios. Ambas podem utilizar equipamentos indoors e outdoors. As características de fabricação dos aparelhos indoors exigem uma infra-estrutura de proteção. Geralmente são utilizados containers climatizados (ver abaixo). Quando isso acontece é possível instalar boa parte dos equipamentos na operadora, antes de serem enviados ao local escolhido. Já os aparelhos de uso outdoor foram preparados para operar expostos ao tempo. Neste caso, a montagem normalmente é feita no local.
A construção de uma ERB pode demorar de 1 a 4 meses e a burocracia sempre rouba uma grande fatia deste tempo. Inclusive, em alguns casos, os aspectos legais são os verdadeiros culpados pelos atrasos. Por exemplo: em muitas prefeituras, por incrível que pareça, ainda não existem leis que tratam do assunto. Como se não bastasse, há situações cujos moradores ao redor das instalações fazem protestos contra a construção da ERB. Eles reclamam da desvalorização do imóvel, dos possíveis problemas causados pelas exposições às ondas, etc. Tudo para “colaborar” com a demora na concretização do projeto.
Viu? Como já exposto, levantar uma ERB não é simples. E sequer mencionamos outros fatores a serem considerados, como: projeto de aterramento, impermeabilização, combate a incêndios, instalação hidráulica, negociação com a ANATEL, Aeronáutica, proprietário do terreno, etc.
É isso!
Antena caseira biquad antenna construir
Fácil de construir, biquad é uma antena alternativa que pode realmente resolver diversos problemas de conexão ruim ou ausência total de comunicação. Esta antena, colocada em paralelo com uma superfície refletora, possui a forma de um oito angular e se tornou bastante popular na internet.
Basicamente, a biquad consiste em dois quadrados. A medida de cada lado desses quadrados corresponde a um quarto do comprimento de onda (aproximadamente 30,5 mm). Para fabricá-la, basta um fio de cobre rígido com 1 mm de seção. A antena deve ser colocada numa distância de 15 a 17 mm da superfície refletora e a alimentação desta é feita por um “objeto” localizado no ponto onde os dois quadrados se encontram. A palavra “objeto” foi empregada porque não existe uma regra. Pode-se utilizar desde um cilindro construído manualmente até um conector tipo N. O formato da superfície refletora ideal também deve ser um quadrado de metal com 123 mm de lado. Ver imagens:
Para atenuar os lóbulos traseiros da antena, muitos dobram a superfície refletora em suas extremidades. Ver:
Alguns afirmam que a biquad é capaz de atingir um SWR (Standing Wave Ratio) de 1:1.15 com um ganho entre 10 dB e 12 dB. Inclusive, há relatos de PCs portáteis conectados em pontos de acesso localizados a alguns quilômetros de distância.
É isso!
