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:: Cabos Irradiantes

Marcelo Yamaguchi -26/02/2011

 

Uma solução de cobertura bastante usual é a instalação de antenas próximas ao "access point". Kits contendo os componentes necessários estão amplamente disponíveis no mercado e são relativamente simples de instalar.

Para áreas pequenas, as soluções com antenas são ideais; mas há algumas situações onde um sistema passivo de antenas distribuídas provê uma solução de cobertura mais sofisticada, cobrindo uma área maior do que é normalmente realizável com um único "access point".

Nos casos onde a capacidade do sistema não é um fator limitante, um sistema passivo de distribuição pode ser utilizado para estender a área de cobertura sem fazer uso de um outro "access point". Este sistema pode utilizar um conjunto de antenas para uma cobertura pontual, através de cabos coaxiais conectados à fonte principal de rádio freqüência.

Alternativamente, cabos irradiantes, ou cabos fendidos, podem distribuir o sinal de RF por milhares de aberturas ao longo de sua extensão. Ambos os sistemas permitem a extensão de área de cobertura, racionalizando o sinal de RF vindo de uma única fonte de sinal, através de um número maior de pontos de emissão.

Este tipo de solução é ideal para aplicações empresariais como, por exemplo, galpões de armazenagem, onde terminais móveis de dados sem fio podem fazer a atualização das quantidades e informações para o sistema principal de computação em tempo real.

Sistemas passivos de distribuição que utilizam cabos irradiantes também oferecem um “confinamento” da cobertura de RF muito mais controlado do que a solução com antenas pontuais, pois neste caso, o sinal de RF se atenua muito distante da fonte de emissão.

Esta característica de "confinamento" auxilia na diminuição do "overlap" de cobertura entre "access points" adjacentes minimizando o risco de interferência co-canal em sistemas de maior porte, como em hotéis, universidades e aeroportos.

Os sistemas WLAN nesses ambientes requerem "access points" múltiplos para atingir a cobertura e a capacidade exigidas para o funcionamento adequado do sistema. Dependendo da alocação de canal e do reuso, qualquer "overlap" na cobertura entre as zonas ou células resultará em interferência co-canal e o aumento da taxa de erro de bit, a menos que os canais estejam adequadamente separados.

Cabo Irradiante é um cabo coaxial com fendas no condutor externo que permitem a entrada e saída de potência de RF.

Enquanto um cabo coaxial comum de RF é utilizado para transportar um sinal de um ponto a outro, o cabo irradiante faz o mesmo papel de uma antena.

Os cabos irradiantes são usados em ambientes confinados como:

  • Túneis Rodoviários, Ferroviários, Metrôs e minas;
  • Prédios corporativos, aeroportos, shopping centers, parques de exposição, etc;
  • Em veículos como: navios, plataformas marítimas, trens, etc;

Nestes ambientes eles apresentam as seguintes vantagens em relação às antenas.

  • Maior Flexibilidade / menor custo efetivo em upgrading
    • Um único cabo irradiante pode transmitir um grande número de serviços, desde FM até UMTS, WLAN;
    • Serviços adicionais podem ser alocados mais tarde, sem novos custos de instalação de cabos;
    • Usando antenas, cada novo serviço necessita de um novo sistema de antenas.
  • Menor impacto visual
    • Existe um grande interesse em esconder antenas, para evitar uma agressão visual, comum em estações de metrô, centros comerciais, etc;
    • Cabos irradiantes podem ser facilmente escondidos invisíveis atrás de forros, fundo falso, coberturas, etc.
    • Cabos irradiantes podem ser facilmente escondidos sobre forros e coberturas, sob fundos falsos, etc.
  • Menor Range Dinâmico
    • Reduz custo de equipamento;
    • Aumenta a expectativa do período de confiabilidade do sistema.

 

Um exemplo de aplicação.

A figura abaixo ilustra a distribuição de potência de RF no setor de engenharia de uma grande universidade norte americana após a instalação do cabo irradiante. O sistema anterior era formado por um "access point" que possuía uma antena e um amplificador. Problemas de interferência com este sistema levaram a universidade a adotar uma solução utilizando aproximadamente 330 metros de cabo irradiante.

 

Distribuição de Potência de RF

Foi considerada uma sensibilidade mínima do receptor móvel de aproximadamente -100 dBm, e o sistema de WLAN da universidade foi projetado, no pior caso, para -85 dBm nas paredes externas do edifício. O sistema passivo de distribuição com cabo irradiante apresentou níveis de aproximadamente -35 dBm (em amarelo) em pontos mais próximos ao "access point", para um mínimo de aproximadamente -80 dBm (em azul/lilás) nas paredes externas.

Os benefícios oferecidos pela utilização de cabo irradiante para a adequação da cobertura de RF no local proposto foram:

  • Aumento considerável do número de pontos de emissão efetiva de RF;
  • Redução da distância média entre a fonte e o cliente móvel;
  • Melhor cobertura de sinal devido à minimização do impacto de obstruções, tais como gabinetes de aço e estantes de livros.

O confinamento da cobertura de RF proporcionou para a universidade, flexibilidade máxima nas alocações de canal de RF (muito limitados), atendimento a todas as áreas necessárias, minimização do potencial de interferência co-canal e melhora significante no desempenho geral do sistema, ou seja, taxas de transferência mais altas.

Marcelo Yamaguchi

Pós-graduado em Administração de Empresas com ênfase em Marketing pela ESPM (1996), graduado em Engenharia Mecatrônica pela POLI-USP (1992), com mais de 11 anos de experiência no mercado de telecomunicações sem fio. 

Trabalha atualmente na RFS - Radio Frequency Systems como Gerente de Produtos - WDCS (Wireless Distributed Communication Systems), desenvolvendo soluções indoor em redes sem fio para aplicações tais como Plataformas Off-Shore, Túneis, Minas, Metrôs, Shoppings e Rodovias nas mais variadas tecnologias como VHF, UHF, CDMA 1xRTT, GSM/EDGE e também Wi-Fi para as principais operadoras, OEMs e integradoras do Brasil, bem como na região do Mercosul. 

Atuou também na área de operações da AirLink (atualmente Nextel) e na empresa de consultoria LCC como coordenador de RF dando suporte à área de vendas e liderando projetos de engenharia de RF. 

Artigo publicado originalmente em 13/09/2004 no site:

www.teleco.com.br


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