Propagação das ondas de rádio (802.11)Junho 2014

Propagação das ondas de rádio

É necessário ter uma cultura mínima sobre a propagação das ondas hertzianas a fim de poderinstalar uma arquitectura rede sem fios, e nomeadamente dispor os limites de acesso (ponto deacesso) de maneira a obter um alcance óptimo.

As ondas de rádio (notadas RF para Radio Frequency) propagam-se em linha recta em váriasdireções. A velocidade de propagação das ondas no vazio é de 3.108 m/s.

Em qualquer outro meio, o sinal sofre um enfraquecimento devido

à reflexãoà réfraçãoà difraçãoà absorção

Absorção das ondas de rádio

Quando uma onda de rádio encontra um obstáculo, uma parte da sua energia é absorvida etransformada em energia, uma parte continua a propagar-se de maneira atenuada e uma partepode eventualmente ser reflectida.

Chama-se atenuação de um sinal à redução da potência deste aquando de uma transmissão. Oenfranquecimento é medido em bels (cujo símbolo é B) e equivale ao logaritmo base 10 dapotência à saída do suporte de transmissão, dividido pela potência à entrada. Prefere-segeralmente utilizar o decibel (cujo símbolo é dB) que corresponde a um décimo do valor Bels.Sendo que Bel representa 10 decibéis a fórmula passa a ser :

R (dB) = (10) * log (P2/P1)

Quando R é positivo, trata-se de amplificação, quando é negativo trata-se de atenuação. Nocaso das transmissões sem fios trata-se geralmente de atenuações.

A atenuação aumenta com o aumento da frequência ou a distância. Aquando da colisão com umobstáculo, o valor da atenuação depende muito do material que compõe o obstáculo.Geralmente, os obstáculos metálicos provocam uma forte reflexão, enquanto a água absorve osinal.

Reflexão das ondas de rádio

Quando uma onda rádio encontra um obstáculo, a totalidade ou parte da onda é reflectida, comuma perda de potência. A reflexão é tal quanto o ângulo de incidência é igual ao ângulo dereflexão.

Por definição, uma onda de rádio pode propagar-se em várias direcções. Por reflexõessucessivas, um sinal fonte pode ser levado a atingir uma estação ou um ponto de acessoseguindo caminhos múltiplos (fala-se de multipath).

A diferença de tempo de propagação (o chamado prazo de propagação) entre dois sinais queseguiram caminhos diferentes pode provocar interferências a nível do receptor, porque os dadosrecebidos sobrepõem-se.

Estas interferências tornam-se cada vez mais importantes quando a velocidade de transmissãoaumenta porque os intervalos de tempo entre os dados são cada vez mais curtos. Os caminhosde propagações múltiplos limitam assim a velocidade de transmissão nas redes sem fios.

Para remediar este problema as placas Wi-Fi e pontos de acesso integram duas antenas poremissor. Assim, graças à acção do AGC (Aquisition Gain Controller), que comuta imediatamentede uma antena à outra segundo a potência dos sinais, o ponto de acesso é capaz de distinguirdois sinais que provêm da mesma estação. Os sinais recebidos por estas duas antenas nãoestão correlacionados (são independentes) se forem separados de Lambda/2 (6,25 cm a2.4GHz).

Propriedades dos meios

O enfraquecimento da potência do sinal deve-se em grande parte às propriedades dos meiosatravessados pela onda. Eis um quadro que dá os níveis de atenuação para diferentesmateriais:

Materiais Enfraquecimento Exemplos

Ar Nenhum Espaço aberto, pátio interior

Madeira Fraco Porta, pavimento, divisória

Plástico Fraco Divisória

Vidro Fraco Vidraças não matizadas

Vidro matizado Médio Vidraças matizadas

Água Médio Aquário, fonte

Seres vivos MédioMultidão, animais, humanos,vegetação

Tijolos Médio Paredes

Paredes Médio Divisórias

Cerâmica Elevado Mosaicos

papel Elevado Rolos de papel

Betão Elevado Paredes mestras, andares, pilares

Vidro à provade bala

Elevado vidros a prova de bala

Metal Muito ElevadoBetão armado, espelhos, armáriometálico, gaiola de elevador

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