Antenas e cabos

Antenas conectadas diretamente a receptores sem fio funcionam bem na maioria das aplicações sem fio. As antenas flexíveis fornecidas com os receptores da Audio-Technica são razoavelmente eficientes, práticas e baratas. Entretanto, há situações em que as antenas precisam ficar a certa distância do receptor. Isso ocorre quando os receptores estão instalados em estantes e gabinetes de metal, quando o local preferencial do receptor não tem boa recepção e em outras circunstâncias semelhantes. Nesses casos, são necessários outros tipos de antenas e cabos de RF. Esta seção discute a utilização de antenas remotas, utilização de cabos de antena e utilização de divisores de antenas.

Alguns receptores da Audio-Technica têm antenas flexíveis permanentemente conectadas e a utilização de antenas remotas não é possível. Em muitas situações, é possível colocar os receptores no local preferencial da antena e instalar cabos mais longos para o áudio. Esse procedimento também funciona bem para outros tipos de receptores e geralmente é mais simples e mais eficiente do que utilizar antenas remotas. O maior inconveniente é que os ajustes e indicadores do receptor provavelmente não ficarão acessíveis de imediato.

A utilização de antenas remotas e cabos coaxiais de RF pode afetar o desempenho de maneiras inesperadas. Os cabos coaxiais têm perdas substanciais nas freqüências usadas pelos sistemas sem fio e podem reduzir significativamente o alcance operacional. Certos tipos de antenas exigem arranjos especiais de montagem e todas as antenas exigem espaço livre em torno delas para operarem adequadamente. Não é difícil obter bons resultados com antenas remotas, mas isso exige um pouco mais de cuidado do que simplesmente utilizar antenas nos receptores.


Utilização de antenas remotas
Uma abordagem simples às antenas remotas é simplesmente remover as antenas flexíveis dos receptores e conectá-las a extensões de cabo de RF. Infelizmente, isso geralmente resulta em péssimo desempenho. As antenas flexíveis precisam ser instaladas em uma superfície de metal de bom tamanho para funcionarem adequadamente. Quando estão conectadas ao receptor, a caixa do receptor (ou as placas de circuito internas) e os cabos de áudio e alimentação suprem essa necessidade. O cabo de RF não faz isso e o alcance de operação pode cair para uma pequena fração do que deveria ser.

As antenas flexíveis podem ser usadas como antenas remotas se for fornecida a superfície de montagem metálica necessária. Por exemplo, se forem feitos furos na superfície metálica superior de uma estante de equipamentos e se forem instalados conectores de "passagem" de RF, é possível obter bom desempenho. As antenas flexíveis são conectadas à extremidade externa do conector de RF e o cabo de RF é conectado à extremidade interna. É importante que a parte externa dos conectores de passagem esteja eletricamente conectada à superfície metálica superior da estante. Também é possível usar um pedaço de folha de metal para instalar as antenas flexíveis. Recomenda-se um tamanho de cerca de 0,9 m por 0,9 m para freqüências VHF e de 30 cm por 30 cm para utilização UHF.

Há outras maneiras de instalar antenas flexíveis para que funcionem bem com utilização remota. O importante é que a parte externa dos conectores de RF no cabo e na antena tenha boa conexão elétrica com um objeto metálico de tamanho adequado. Também é importante que as antenas flexíveis sejam estendidas para cima e para longe do objeto de metal e não fiquem paralelas a ele. Qualquer procedimento que seja basicamente semelhante à disposição utilizada no receptor sem fio deve funcionar razoavelmente bem.

Existem muitos tipos de antenas remotas. Exceto no caso de antenas direcionais de alto desempenho com ganho, em geral o desempenho é semelhante ao de antenas de polarização horizontal. Às vezes, as antenas direcionais são usadas para aplicações especiais, como quando há necessidade de operação em alcance muito longo. Como tais antenas são inconvenientemente grandes em freqüências VHF, geralmente elas só são usadas ao ar livre ou em espaços muito grandes. As antenas direcionais UHF têm tamanho mais razoável e são mais comuns.

Qualquer que seja o tipo de antena utilizado, é muito importante que haja um caminho livre entre o transmissor e a antena receptora. Objetos de metal bloqueiam os sinais de RF e causam perdas de sinal e ruído no áudio. Para melhores resultados, deve haver um caminho livre de pelo menos 2 m de diâmetro entre o transmissor e as antenas receptoras em VHF e de 0,6 m em UHF. O caminho de RF deve estar completamente livre de andaimes, gabinetes de equipamentos, estruturas de suporte, telas, feixes de cabos e outros objetos metálicos. Instalar a antena bem acima do solo (2,5 m ou mais) aumenta o alcance e ajuda a manter o caminho livre de obstruções.

Utilização de cabos de antena
Somente cabos coaxiais especificamente projetados para RF devem ser usados para conectar antenas remotas a receptores sem fio. Outros tipos de cabos, mesmo os aparentemente similares, têm perdas extremamente altas e reduzem significativamente o alcance de operação a uma ínfima parcela do que deveria ser. Os cabos de RF devem ter um comprimento contínuo; junções e emendas também afetam o alcance de maneira significativa. Pelo mesmo motivo, deve-se usar somente o tipo correto de conector de RF e deve-se instalá-lo corretamente e com cuidado.

Mesmo os melhores cabos de RF têm perda considerável nas freqüências dos microfones sem fio. Como os cabos longos reduzem significativamente o alcance de operação, principalmente em UHF, os cabos de RF devem ser os mais curtos possíveis. O tamanho e o tipo do cabo utilizado devem estar de acordo com a faixa de freqüências e com o comprimento do cabo necessário. Quando os cabos precisarem ser longos, deve-se utilizar um cabo de qualidade superior e escolher um tamanho maior com perdas mais baixas. As perdas nos cabos de RF são consideravelmente mais altas nas freqüências UHF do que nas freqüências VHF e o comprimento e o tipo do cabo são muito mais importantes.

Mesmo com os melhores cabos, há um comprimento prático máximo que pode ser usado. A Audio-Technica recomenda considerar como limite superior as perdas no cabo que reduzem o alcance de operação normal do sistema sem fio em não mais do que 30%. Para auxiliar na escolha dos cabos, a tabela abaixo mostra o comprimento máximo recomendado de vários tipos de cabos de RF comuns para VHF e UHF com 30% e 50% de redução no alcance.

Tipo de caboVHFUHF
Comprimento para redução de 30% no alcanceComprimento para redução de 50% no alcanceComprimento para redução de 30% no alcanceComprimento para redução de 50% no alcance
RG-58 de baixo custo10 m20 m4,5 m9 m
RG-58 de qualidade16 m 32 m7 m14 m
RG-8 de baixo custo21 m42 m9,5 m19 m
RG-8 de qualidade33 m66 m14,5 m29 m
RG-8 de espuma (Belden 9913)50 m100 m23 m46 m

Observações:
  1. Os cabos do tipo RG-58 têm aproximadamente 5 mm de diâmetro; os cabos do tipo RG-8 têm aproximadamente 10,5 mm de diâmetro.

  2. A redução de alcance relacionada na tabela acima é em comparação aos resultados que seriam obtidos com a mesma antena conectada diretamente ao receptor.

A Audio-Technica não recomenda a utilização de cabos com perdas que reduzam o alcance em mais de 30% sem medidas que compensem essa perda excessiva. Em freqüências UHF e para algumas aplicações VHF, pode ser prático compensar parte ou toda a perda do cabo usando uma antena direcional com ganho. Também pode ser possível colocar as antenas onde elas recebam mais sinal. Utilizar um local de instalação mais alto, mover as antenas para mais perto dos transmissores ou reposicioná-las para evitar objetos que bloqueiam os sinais de RF também são opções úteis.

Utilização de divisores de antenas
Quando for necessário usar antenas remotas para vários receptores sem fio, o custo e a complicação de usar antenas e cabos separados para cada receptor pode se tornar impraticável. Isso vale especialmente quando há necessidade de cabos longos. A solução para esse problema é usar um divisor de antenas. Um divisor de antenas permite conectar vários receptores (geralmente quatro) a uma antena ou a duas antenas, no caso de receptores de diversidade.

Há dois tipos gerais de divisores de antena: divisores ativos e divisores passivos. Os divisores de sinal de RF passivos, também conhecidos como divisores de potência de RF, têm perda considerável. Um dispositivo típico que divida um sinal de antena em saídas para quatro receptores reduz o alcance de operação a 40-45% do normal. Claro que isso é bastante indesejável, principalmente se também forem necessários cabos de RF longos. Os divisores ativos, por outro lado, têm amplificadores de RF internos para contrabalançar a perda inerente dos divisores de potência de RF, evitando o grande ônus no alcance.

Entretanto, há um inconveniente nos divisores ativos. Devido aos amplificadores, eles são vulneráveis a problemas de intermodulação quando há presença de sinais de RF fortes. Deve-se tomar cuidado para evitar sobrecarregar os divisores ativos, especialmente se os cabos das antenas forem curtos e os transmissores estiverem perto das antenas. Nesse caso, o excesso de sinal pode causar quase tantos problemas quanto a escassez de sinal. Ao usar divisores ativos, não se deve permitir que os transmissores fiquem a menos de 6 m das antenas de recepção.

Retornar ao sumário