Tipos de interferência

A interferência é um problema, pelo menos ocasional, para a maioria dos equipamentos de rádio, inclusive para os microfones sem fio. Os efeitos da interferência vão desde um pequeno aborrecimento até a inutilização completa do sistema sem fio. As interferências graves não são tão comuns como se costuma pensar, principalmente se forem tomadas algumas precauções simples. Entretanto, quando ocorrem, podem ser muito frustrantes.

Há três tipos básicos de interferência: interferência de radiofreqüência (RF), interferência elétrica e intermodulação. A interferência de RF é causada por transmissores de rádio e TV, equipamentos de comunicação, sistemas de televisão a cabo e outros tipos de equipamentos que geram energia de radiofreqüência como parte de sua operação. A interferência elétrica é causada por computadores e equipamentos digitais, equipamentos elétricos pesados, sistemas de iluminação, dispositivos elétricos defeituosos, etc. A intermodulação é um tipo de interferência causado pela combinação interna de fortes sinais de rádio em receptores sem fio.

Um entendimento básico dos sintomas e das causas dos três tipos de interferência é essencial para lidar de maneira eficiente com qualquer problema que possa surgir. Um dos motivos pelos quais os problemas de interferência podem ser frustrantes é que geralmente é difícil saber por onde começar. Às vezes, parece que tudo afeta o problema, mas nada resolve. O simples conhecimento de qual tipo de interferência está ocorrendo ajuda a evitar a perda de tempo com procedimentos improdutivos e simplifica muito o processo de encontrar a origem real do problema.

Interferência de radiofreqüência
Este tipo de interferência é causado por sinais de radiofreqüência (RF) na freqüência do receptor sem fio afetado ou perto dessa freqüência. Os sinais de interferência podem ter sido transmitidos intencionalmente ou não-intencionalmente, como resultado de algum defeito ou característica indesejada da fonte. Não é necessário que o sinal de interferência esteja exatamente na mesma freqüência do sistema sem fio para causar problemas. Sinais fortes de RF que estejam perto da freqüência sem fio podem afetar a operação do receptor sem fio, causando problemas de áudio e de recepção.

É importante perceber que o que pode ser interferência para um usuário sem fio pode ser diversão ou comunicação essencial para outros. Todos os sistemas de microfones sem fio operam em faixas de freqüência que são compartilhadas com broadcasts de televisão ou vários tipos de radiocomunicações. Por isso, os usuários de microfones sem fio devem ter em mente que não detêm direitos exclusivos sobre as freqüências que estão utilizando.

Muitos sistemas de microfones sem fio operam em faixas de freqüências usadas para broadcast de TV. Geralmente, os transmissores de TV são bastante potentes e podem interferir nos receptores sem fio até distâncias consideráveis. Os sistemas sem fio que usam freqüências de operação em quaisquer freqüências utilizadas para broadcast de TV ou perto de alguma dessas freqüências podem contar com interferência entre moderada e grave, mesmo em locais além da distância onde é possível obter boa recepção de TV.

Outros transmissores de microfones sem fio são fonte freqüente de problemas de interferência de RF. Em alguns casos, um sistema sem fio inclui tanto um transmissor body-pack como um transmissor de mão. A menos que se tome um cuidado considerável, não é raro que os dois transmissores sejam ligados inadvertidamente ao mesmo tempo. Nessa situação, o receptor produzirá um tom de áudio extremamente alto e o sistema ficará completamente inutilizável.

Da mesma forma, se dois sistemas sem fio usarem a mesma freqüência, somente um transmissor poderá ser usado de cada vez. A ocorrência de dois sistemas na mesma freqüência é mais freqüente do que se poderia esperar, principalmente em situações em que os usuários sem fio vão e vêm com seus próprios sistemas. Equipamentos sintetizados também podem apresentar problemas desse tipo, já que um determinado modelo geralmente compartilha um conjunto pequeno de freqüências. Se a freqüência de um transmissor for alterada, há uma probabilidade relativamente alta de que haja conflito com outro sistema do mesmo tipo.

A existência de outros sistemas sem fio próximos é uma possibilidade que precisa ser considerada. Os sistemas sem fio podem causar interferência mútua a distâncias de 600 metros ou mais. Não é muito raro haver interferência de outro sistema sem fio em uma área distinta de um edifício, em uma igreja no final da rua ou em um clube na outra esquina. As equipes de reportagem de rádio e televisão usam microfones sem fio intensamente, portanto é possível que ocorra interferência temporária perto dos locais de acontecimentos importantes.

Outra fonte de interferência são as harmônicas de estações de rádio FM e transmissores de comunicações. Os potentes transmissores das estações de FM geralmente emitem uma pequena quantidade de potência no dobro da freqüência de operação (a "segunda harmônica") e isso pode ser uma fonte de interferência em sistemas sem fio que operam na faixa de TV VHF. A menos que a potência do transmissor FM seja alta e ele esteja próximo, a interferência com essa origem é rara. Mesmo assim, é melhor evitar as freqüências sem fio próximas das harmônicas das estações locais de rádio FM.

Os transmissores de comunicações também emitem harmônicas que podem interferir nos sistemas sem fio. Em geral, nos raros casos em que ocorre interferência por transmissores de comunicações, ela é resultado da intermodulação de equipamentos defeituosos. Transmissores de comunicações mal regulados ou com manutenção precária podem emitir harmônicas ou sinais espúrios em excesso. As interferências desse tipo de origem são prováveis somente quando o transmissor de comunicações estiver próximo. As antenas dos transmissores de comunicações geralmente são colocadas nos topos dos edifícios. Se o transmissor for potente e a antena estiver próxima, a interferência em sistemas sem fio se torna uma possibilidade. O mesmo pode ser verdade quando um veículo com um transmissor bidirecional potente estiver passando por um local em que haja sistemas sem fio em uso. Nessa situação, os sinais espúrios de um transmissor mal ajustado ou defeituoso podem causar interferência. Em alguns casos, o sinal do transmissor forte pode sobrecarregar o receptor sem fio e causar interferência, devido à intermodulação.

As saídas espúrias de vários tipos de equipamentos de RF são uma fonte ocasional de interferência. Sistemas de televisão a cabo, receptores de comunicações, telefones sem fio, controles remotos de portões de garagem e até receptores domésticos de TV e FM podem causar interferência em raras ocasiões. Quando as causas óbvias de interferência tiverem sido eliminadas, sempre é sensato suspeitar de qualquer dispositivo eletrônico capaz de transmitir ou receber sinal de RF ou que use RF em sua operação.

Às vezes, as estações de rádio AM são uma fonte de interferência. Porém, na grande maioria dos casos, esse problema não se deve à interferência direta da estação AM. Os sistemas sem fio operam em freqüências muito acima da dos transmissores AM e é muito pouco provável que a saída harmônica ou espúria de um transmissor afete um receptor sem fio. Os transmissores de rádio AM às vezes interferem em muitos tipos de equipamentos de áudio, como mixers, amplificadores de potência, processadores e outros dispositivos que não são de RF.

Normalmente, a interferência de estações de rádio AM só é um problema quando o transmissor está próximo. Os altos níveis de energia de RF presentes afetam diretamente os circuitos de áudio sensíveis, geralmente introduzindo o programa de AM no sistema de áudio. Normalmente, a interferência é captada pelos cabos de áudio ou entra através das linhas de alimentação e pode continuar presente mesmo quando o receptor sem fio está desligado. As soluções para esse problema envolvem filtragem e blindagem dos cabos de áudio e alimentação, diferindo bastante das técnicas necessárias para eliminar a interferência de RF direta.

A solução dos problemas de interferência de RF quase sempre envolve a eliminação da fonte do sinal de interferência ou a alteração da freqüência do sistema sem fio. Muitos problemas de interferência desse tipo podem ser totalmente evitados simplesmente escolhendo-se freqüências diferentes das que já estão em uso pelas estações locais de TV e por outros sistemas sem fio próximos. Na prática, nem sempre é possível convencer alguém a mudar de freqüência ou forçá-lo a consertar transmissores defeituosos; portanto, mudar a freqüência do sistema sem fio pode ser a única opção realista.

Interferência elétrica
A interferência elétrica não beneficia ninguém e quase nunca é intencional. Com poucas exceções, os equipamentos que causam problemas de interferência elétrica não foram concebidos para serem fonte de energia de RF. Freqüentemente, a interferência resulta de um defeito, uma falha ou um problema de manutenção que podem ser corrigidos rapidamente. Alguns tipos de equipamentos eletrônicos simplesmente tendem a gerar interferência no curso normal de operação.

Geralmente, os fabricantes são obrigados a projetar e fabricar seus produtos de forma a não causarem interferência danosa. Em muitos casos, essa é uma exigência legal, pois o governo impõe regulamentações que definem limites estritos para a geração não-intencional de interferência de RF. Os fabricantes se esforçam ao máximo para obedecer essas regulamentações, pois pode haver sérias penalidades no caso de venda de dispositivos que não atendam os padrões.

Entretanto, certos tipos de equipamentos, como equipamentos de iluminação e equipamentos elétricos industriais, não estão incluídos nessas regulamentações. Além disso, mesmo os equipamentos eletrônicos que obedecem as regulamentações do governo podem interferir em sistemas sem fio se não forem tomadas certas precauções. A idade, o desgaste e uma manutenção inadequada também podem fazer com que o equipamento acabe se tornando uma fonte de interferência. Em algumas situações, os equipamentos podem ter sido fabricados antes que as regulamentações entrassem em vigor e pode não ter havido nenhum esforço para reduzir a interferência.

Há três tipos básicos de interferência elétrica: ruído de equipamentos elétricos, ruído gerado por dispositivos eletrônicos, tal como computadores, e interferência de fontes naturais, como descargas atmosféricas. Pode ser surpreendente, mas todas as formas de interferência elétrica são relativamente raras e contribuem apenas para uma pequena parcela dos problemas de interferência em sistemas sem fio. Em grande parte, isso se deve ao fato de a redução da interferência danosa ter se tornado uma prioridade tanto do governo como da indústria nos últimos anos. Os aperfeiçoamentos de projeto dos equipamentos sem fio também contribuíram.

Nos casos em que a interferência elétrica se torna um problema, o tipo mais encontrado é o ruído de RF gerado por computadores e equipamentos digitais. Geralmente, a interferência digital pode ser identificada por seu ruído característico de lamúria áspera ou zumbido. O volume e a característica do som costumam mudar conforme o computador realiza diferentes tipos de operações ou quando as configurações de controle de um dispositivo digital são alteradas. Às vezes, um determinado dispositivo causa interferência quando está em processamento, mas não quando ocioso.

Retardos digitais, processadores de efeitos digitais e outros equipamentos que contêm processadores de sinais digitais (DSPs) têm mais propensão a causar interferência em sistemas sem fio do que os computadores. Isso porque tais dispositivos geralmente são montados no mesmo gabinete ou na mesma estante que os receptores sem fio. Geralmente, esse tipo de interferência só é um problema quando o receptor está próximo do dispositivo digital. Por exemplo, um receptor sem fio que esteja sofrendo séria interferência quando instalado diretamente sobre um dispositivo digital pode se livrar dos problemas se for movido para apenas 30 cm de distância da unidade digital.

Um dispositivo digital pode gerar uma interferência que viaje pelos cabos de alimentação de AC ou dos cabos de áudio, terminando por alcançar o receptor sem fio. Às vezes, em freqüências mais altas, a interferência pode viajar pela parte externa dos cabos até o receptor. Separar fisicamente tanto os dispositivos como seus cabos de alimentação e de áudio costuma minimizar o problema. Em alguns casos, pode ser necessário utilizar uma fonte de alimentação de energia independente para o dispositivo digital ou instalar um filtro de linha.

Os fabricantes de computadores e equipamentos digitais são obrigados a controlar a quantidade de interferência gerada por eles e a obter aprovação do governo para cada modelo ou tipo que comercializarem. Entretanto, as regras permitem que os dispositivos digitais deixem vazar uma pequena quantidade de interferência, às vezes suficiente para perturbar um receptor sem fio sensível instalado perto do dispositivo. Parafusos soltos ou ausentes também podem aumentar muito a quantidade de interferência que vaza de um dispositivo digital aprovado. Além disso, equipamentos mais antigos podem não ter sido projetados para minimizar interferência, pois no passado as regulamentações não eram obedecidas com seriedade.

Fontes naturais, principalmente as descargas atmosféricas, contribuem apenas para uma pequena parcela dos problemas de interferência elétrica. Projetos aprimorados têm tornado os receptores menos vulneráveis a aumentos repentinos de ruído de RF oriundos de descargas atmosféricas. Entretanto, os aumentos repentinos de ruídos na linha de entrada da alimentação de AC ainda causam problemas em receptores sem fio e outros dispositivos de áudio sensíveis, especialmente quando a descarga atinge as linhas de alimentação. Em regiões onde as descargas atmosféricas são freqüentes, os protetores contra surtos com filtros de linha de AC de alto desempenho podem ser um sábio investimento.

Máquinas elétricas e sistemas de iluminação são fontes de interferência elétrica. Na maioria dos casos, a interferência é resultado de fagulhas, arcos voltaicos e descargas elétricas. Em poucas ocasiões, a interferência é causada por dispositivos de controle elétrico, tais como controles de velocidade do motor, controladores de temperatura e reguladores de luminosidade. Equipamentos de alta voltagem, especialmente letreiros de neon, também são uma fonte conhecida de interferência.

As fagulhas são comuns em motores elétricos com escovas, especialmente motores mais antigos, certos tipos de motores industriais grandes e motores com controle de velocidade. Muitos eletrodomésticos e ferramentas pequenas, tais como aspiradores de pó, liquidificadores e furadeiras de mão também usam motores com escovas. É possível adicionar filtros a esses tipos de motores e reduzir bastante a interferência causada por fagulhas. Entretanto, essa prática não era muito comum no passado e alguns motores atuais também são desprovidos de filtros para reduzir o custo. Motores mais antigos, gastos, sujos ou com manutenção precária têm mais possibilidade de causar interferência do que unidades novas.

Os arcos voltaicos não são apenas uma fonte de interferência como também representam um sério risco de incêndio e de segurança. Além da solda a arco, geralmente eles são causados por fiações e equipamentos defeituosos, conexões frouxas e isoladores com problema. Embora os circuitos de alta voltagem sejam mais propensos a arcos, eles ocorrem freqüentemente em circuitos de voltagem mais baixa quando fios soltos raspam entre si ou contra o terra. Contatos elétricos frouxos também podem causar arcos quando perturbados por vibrações ou choques. Os arcos voltaicos costumam ser intermitentes, já que um arco contínuo queimaria logo os condutores ou dispararia um desligamento ou uma falha geral. As ocorrências intermitentes tornam mais difícil encontrar a origem exata do problema.

Devido às altas voltagens envolvidas, os letreiros de neon são particularmente propensos aos arcos voltaicos. Eles ocorrem geralmente perto dos suportes dos tubos ou nos pontos de conexão. Freqüentemente, os fios dos sistemas de neon são meramente emendados, e não soldados. Isso não costuma afetar muito a operação do tubo, mas pode criar sérios problemas de interferência nos sistemas sem fio. Os tubos podem induzir altas voltagens dentro de objetos de metal próximos, causando arcos secundários nas estruturas e nos suportes de montagem.

As altas voltagens nos sistemas de neon também podem causar descargas de vazamento, conhecidas como corona, que criam ruído elétrico. Outros dispositivos que usam altas voltagens, como televisores e aparelhos de raios X, também são propensos a corona e podem causar interferência em sistemas sem fio. A descarga nos tubos de neon em si gera uma quantidade surpreendentemente pequena de interferência sob circunstâncias normais. Contudo, se a luminosidade dos tubos for reduzida através da diminuição da voltagem aplicada, há um ponto em que eles gerarão enormes quantidades de interferência de rádio. A diminuição da luminosidade de lâmpadas de neon deve ser evitada se houver microfones sem fio em uso.

Os controladores elétricos, especialmente os reguladores de luminosidade de lâmpadas e os controladores de velocidade de motores, podem ser causas significativas de interferência. Os controladores de iluminação de cena são particularmente propensos a causar interferência, principalmente os que são usados com sistemas de neon. Ao usar lâmpadas fluorescentes com regulagem de luminosidade, tanto os reguladores quanto as lâmpadas são fontes potenciais de interferência. Os reguladores de luminosidade e controladores modernos têm muito menos possibilidade de causar problemas de interferência, mas ainda é uma boa prática manter as antenas de recepção sem fio distantes de tais dispositivos.

A interferência dos sistemas de ignição de automóveis costumava ser um sério problema para os sistemas sem fio, mas isso não ocorre mais. Os aprimoramentos no projeto dos receptores sem fio e a utilização de cabos de ignição resistivos e velas de ignição a resistor nos carros praticamente eliminaram esse problema. Somente em situações muito raras é possível observar interferência de ignição causada por um carro com falha na fiação da vela de ignição. Entretanto, o problema ainda pode ocorrer com carros antigos, motores de barco, motores industriais a gás, cortadores de grama e outras máquinas sem uma adequada supressão do ruído de ignição.

Intermodulação
A intermodulação é um tipo de interferência às vezes encontrada em sistemas de microfone sem fio. A intermodulação difere das outras formas de interferência pelo fato de ser criada no próprio sistema sem fio, não diretamente por alguma fonte externa. Outros tipos de interferência são causados por outros transmissores na freqüência de operação do sistema sem fio, por portadoras de estações de TV, pela saída harmônica de transmissores em freqüências mais baixas, por emissões espúrias de vários tipos de equipamentos eletrônicos e por fontes externas semelhantes. Em cada caso, o sinal interferente está em uma freqüência muito próxima da freqüência do sistema sem fio.

A interferência devida à intermodulação é causada por sinais fortes que geralmente não estão perto da freqüência sem fio. Em vez disso, esses sinais fortes sobrecarregam algum circuito do receptor sem fio, fazendo com que esse circuito gere harmônicas dos sinais fortes internamente. Em seguida, essas harmônicas combinam-se ou misturam-se no receptor para criar uma nova freqüência que não estava presente na entrada do receptor. A nova freqüência criada, chamada de "produto da intermodulação" interfere então no sistema sem fio de maneira muito semelhante a outras fontes de interferência.

Por exemplo, suponha que existam sistemas sem fio operando em freqüências de 200,050 e 210,450 MHz em um determinado local. Suponha ainda que haja um canal de TV 12 nessa área; a sua portadora de imagens estará em 205,250 MHz. Como os transmissores de TV são muito potentes, o receptor sem fio em 200,050 MHz será ligeiramente sobrecarregado pela forte portadora de imagens do canal 12, criando uma harmônica em 410,500 MHz no amplificador de RF do receptor. Em seguida, a harmônica se mistura com o sinal do transmissor sem fio em 210,450 MHz, da seguinte maneira:
















410,500 MHz

A segunda harmônica da portadora de imagens do canal 12

-210,450 MHz



Outro transmissor sem fio

200,050 MHz

A freqüência do primeiro sistema sem fio



Nesta situação, pode-se esperar que o sistema sem fio em 200,050 MHz fique mais ou menos inutilizável sempre que o transmissor do outro sistema sem fio estiver em operação. O inverso também é verdadeiro, já que 410,500 – 200,050 = 210,450 MHz. Portanto, é provável que um ou outro sistema sem fio possa ser usado nesse local, mas não os dois ao mesmo tempo. Se não houvesse um canal de TV 12 na área, os dois sistemas sem fio deveriam ser capazes de operar simultaneamente sem dificuldade.

Sinais de transmissores sem fio próximos geralmente são mais fortes do que os sinais de estações locais de TV e freqüentemente causam seu próprio conjunto de problemas de intermodulação. A terceira e a quarta harmônicas de sinais de entrada fortes também podem se misturar em diversas combinações e criar outros tipos de produtos de intermodulação, assim como as combinações de três sinais de entrada. Coletivamente, essas várias combinações problemáticas são geralmente chamadas de "intermodulação". Uma operação sem fio confiável e livre de problemas depende de evitar freqüências que sejam vulneráveis à intermodulação.

É importante notar que, no exemplo acima, a harmônica de 410,500 MHz da portadora de TV não estava efetivamente presente na entrada do receptor; ela foi gerada dentro do próprio receptor. Contudo, o grau de sobrecarga e intermodulação de um receptor depende quase que exclusivamente do projeto de seu circuito. Menos produtos de intermodulação serão gerados em receptores com circuitos resistentes a sobrecarga e os produtos gerados terão nível menor e serão menos danosos.

A qualidade da filtragem de RF no receptor também tem um efeito importante, já que a redução do nível de um sinal interferente, mesmo que em pequena quantidade, diminui o nível de quaisquer produtos de intermodulação gerados em uma quantidade muito maior. Assim, aprimoramentos relativamente pequenos nas capacidades de sobrecarga e na filtragem de um receptor podem melhorar muito seu desempenho de intermodulação. Essa é uma das razões pelas quais os equipamentos de alta qualidade têm menos propensão a sofrer problemas de interferência do que os equipamentos de fabricação barata.

Os pré-amplificadores de RF ou divisores ativos também podem ser fontes de problemas de intermodulação. Uma vez gerado um produto de intermodulação por um desses dispositivos, o estrago está feito e nenhum receptor será capaz de rejeitar a interferência. Por esse motivo, é importante manter os transmissores sem fio bem longe das antenas receptoras, para evitar sobrecarga dos pré-amplificadores de RF. É também por esse motivo que é melhor evitar os pré-amplificadores de RF e os divisores ativos sempre que possível, usando antenas de alto desempenho e cabos coaxiais de baixa perda.

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