DETERMINAÇÃO DO ALCANCE DO SINAL RF

 

 

 

 

Há muita confusão e pouca informação segura sobre o alcance possível de ser obtido, a partir de um transmissor de rádio freqüências (RF). Independente de qual seja o tipo de sinal transmitido (áudio, vídeo ou dados), existem algumas variáveis que devem ser observadas para se chegar ao alcance real que pode ser esperado de um sinal irradiado a partir de um transmissor em particular, e são principalmente: (1) potência de saída, (2) características da antena, (3) banda de operação, (4) condições climáticas e (5) condições geográficas.

 

01. Potência de Saída:

A primeira característica - potência de saída (ou output power, no inglês) - é a que geralmente irá exercer a influência determinante sobre o alcance do sinal. Teoricamente é dado que um equipamento de 1 watt de potência, irradia o sinal a cerca de 1 milha de distância (ou 1,6 Km). Assim, temos que, se um transmissor possui:

1 Watt de potência,                     ele apresentará um alcance de +/-           1,6 Km

½ Watt de potência,                    ele apresentará um alcance de +/-           800 mts.

100 mW (miliwatts) de potência      ele apresentará um alcance de +/-           160 mts.

O mercado oferece transmissores de alta portatilibidade (baixo peso e dimensões) com até 5 watts de potência. Mas quanto maior a potência de saída maior serão as dimensões e o peso do equipamento. Os dispositivos com potências de saída de até 1 watts, costumam ser compactos o suficiente para serem utilizados em operações de natureza velada. Ao passo que equipamentos com potência de saída maior incorporam mais peso e maiores dimensões, dificultando assim com sejam escondidos no corpo de uma agente no campo.

É importante esclarecer que esta relação (1 Watt de potência = 1,6 Km de alcance) só é possível de ser verificada sob condições ideais de transmissão. E podemos entender como condições ideais de transmissão a satisfação das condições climáticas e geográficas, conforme veremos um pouco mais adiante.

 

02. Características da Antena:

Entendida a relação 1 watt = 1 milha, devemos analisar agora as características da antena. Geralmente, os equipamentos transmissores possuem antenas ominidirecionais. Isto quer dizer que eles saem de fábrica com capacidade para irradiar o sinal em uma área de efeito de 360º a partir do ponto da transmissão. Ou seja, não importa a direção que você esteja em relação ao equipamento transmissor, você irá receber o sinal desde que esteja dentro do raio de alcance.

Entretanto, existem também as antenas direcionais. Estas não têm o mesmo ângulo de ação de 360º das antenas ominidirecionais, mas em função da concentração do sinal dentro de um ângulo muito menor (geralmente em torno de 30º ou menos), há um incremento significativo no alcance deste mesmo sinal. Geralmente as antenas direcionais, também chamadas de antenas Yagi, são produtos adquiridos opcionalmente, não acompanhando os transmissores. É importante esclarecer ainda que, devido às características direcionais deste tipo de antena, elas devem estar apontadas diretamente para o ponto transmissor do sinal. Isto porquê estas antenas são, geralmente, conectadas junto ao dispositivo de recepção, e não ao transmissor.

 

Antena ominidirecional                                     Antena direcional

Transmissor no centro (360º)                           Transmissor na extremidade

                                    

 

 

 

De qualquer forma, enquanto as antenas ominidirecionais não influenciam no alcance do sinal, as antenas direcionais podem multiplicar o alcance do sinal em até três ou quatro vezes a distância original de captação. Ao se adquirir antenas direcionais, entretanto, é importante observar que sua banda de operação seja a mesma do transmissor. Afinal, sua antena de 900 MHz não terá a menor utilidade para receber o sinal daquele seu transmissor 399 MHz. Antena e transmissor devem ser encomendados para trabalharem na mesma frequência.

Outra característica de forte influência encontradas nas antenas, diz respeito ao ganho, geralmente dado em dB (decibéis). Quanto maior o ganho de uma antena, maior será o alcance que poderá ser esperado de um transmissor RF.

 

03. Banda de Operação:

Um outro aspecto importante quanto ao alcance do sinal diz respeito à sua banda de operação. Transmissores de áudio e transmissores de vídeo possuem bandas distintas de operação, no que diz respeito ao alcance do sinal transmitido.

Os transmissores de áudio com melhor alcance operam, geralmente, na banda UHF. Esta faixa do espectro de RF apresenta ondas de freqüência maior do que aquelas encontradas na banda VHF, que por sua vez apresenta ondas de freqüência maior do que aquelas encontradas na banda VLF. Logo, temos que quanto maior a freqüência da onda (ou seja, quanto menor o comprimento da onda), mais indicada ela será para transmissões de longo alcance. Entretanto, quanto maior a freqüência da onda (isto é, menoro seu comprimento de onda), maior será sua dificuldade em transpor as barreiras físicas que porventura venham a existir entre o transmissor e o receptor. Mais uma vez, lembramos que ondas muito longas (como as mais baixa freqüências do VLF) podem ser facilmente refletidas pela camada ionizada da atmosfera (ionosfera) de volta para a Terra, podendo assim, serem emitidas e captadas a grandes distâncias.
 

VLF: menor freqüência com                         

maior comprimento da onda

 

 

VHF: média freqüência com

médio comprimento de onda

 

 

UHF: maior freqüência com

menor comprimento de onda

 

 

 

As ondas de menor freqüência (como é o caso relativo das ondas encontradas na banda VHF) são utilizadas em equipamentos transmissores que, na prática, apresentam um alcance apenas satisfatório do sinal transmitido. Os transmissores VHF de áudio com maior alcance chegam a se equiparar ao alcance dos transmissores UHF de menor alcance (cerca de 100 metros). Por último, temos a banda VLF (3 KHz a 30 MHz), que apresenta o pior desempenho quanto ao alcance do sinal (geralmente inferior a 20 metros) quando comparamos estas três bandas.

Já no que se refere à segurança do sinal transmitido, devemos lembrar que existe uma grande variedade de equipamentos disponíveis no mercado que varrem as bandas VHF e UHF com respectiva capacidade para interceptar sinais nestas bandas. Este aspecto da segurança do sinal torna-se dramático quando analisamos os tão comuns transmissores caseiros, baratos, modulados em FM, que operam entre 88 MHz e 108 MHz (faixa das emissoras comerciais de rádios FM). Pois, neste caso, um simples rádio de pilhas poderia interceptar um sinal FM transmitido nesta faixa. Por outro lado, poucos equipamentos de varredura e interceptação RF operam na banda VLF, de forma que esta banda revela-se como uma banda de alta segurança para o sinal (de áudio) transmitido, pois apenas alguns poucos equipamentos de varreduras e interceptação de RF operam nesta banda. Desta forma, ao se optar por transmitir na banda VLF um sinal de áudio, ele estará menos sujeito a eventuais tentativas de interceptação.

Um resumo da relação entre os transmissores de áudio e as bandas de freqüências, pode ser verificado na tabela seguinte:

 

	BANDAS ANALISADAS
QUESITOS AVALIADOS	VLF	VHF	UHF
Alcance do sinal	Ruim	Regular	Bom
Segurança do sinal	Bom	Regular	Regular

 

Dentre os transmissores de vídeo (ou sinal composto de vídeo e áudio, também chamados de sinais A/V) mais comuns, encontramos aqueles que operam em 900 MHz, 1.2 GHz e 2.4 GHz. O melhor alcance de sinais A/V são encontrados, pela ordem, nas bandas de 1.2 GHz, 900 MHz e 2.4 GHz. Há ainda a opção de transmissão de sinal A/V na banda VHF. Mas esta banda é inapropriada para a transmissão de sinais de câmeras ocultas, pois a transmissão nesta banda pode facilmente ser interceptado por aparelhos televisores comuns, além de oferecem um curto alcance no sinal transmitido.

Veja a tabela comparativa para os sinais A/V (ou só de vídeo) transmitidos.

QUESITOS AVALIADOS	VHF	UHF 470MHz a 806MHz	UHF 900MHz	UHF 1.2GHz	UHF 2.4GHz	EHF Acima 3GHz
Alcance do sinal	Ruim	Ruim	Regular	Bom	Regular	Ruim
Segurança do sinal	Ruim	Ruim	Regular	Bom	Bom	M. bom

 

04. Condições climáticas:

Ainda objetivando o melhor alcance possível de ser obtido a partir de um sinal transmitido, devemos considerar as condições climáticas verificadas durante a realização da transmissão do sinal.  Como já vimos no início deste capítulo, o ideal é realizar transmissões durante o período diurno. Outras condições climáticas favoráveis são ausência de nuvens, de chuvas e na presença da menor umidade do ar possível.

 

05. Condições geográficas:

A região equatorial do planeta é a mais livre de magnetismo, tão abundante nos pólos Norte e Sul. Por este motivo, é justamente na região equatorial onde poderemos obter os maiores alcances gerados a partir de um transmissor.

Outra questão que talvez seja a que na prática mais irá influenciar o alcance do sinal, é a presença ou ausência de barreiras físicas entre o transmissor e o receptor do sinal. É sabido que os sinais apresentam perdas significativas de alcances quando o sinal precisa transpor barreiras físicas densas (como lajes) ou em grandes quantidades. Logo, fique sabendo que a transmissão em condições ideais inclui a ausência de barreiras físicas para serem superadas. Você sempre irá obter o melhor alcance quando em transmissor e receptor estiverem em linha de visada. Isto é, quando a partir do ponto onde encontra-se o transmissor, você puder ver o receptor. Evite posicionar seus equipamentos, transmissor e receptor, com obstáculos físicos entre eles, como paredes, janelas, móveis, portas, árvores, casas, veículos, pessoas e etc. A quantidade da perda do sinal será proporcional à quantidade de barreiras físicas a ser transposta.

Superfícies metálicas, mais do que qualquer outro tipo de material, revela-se como um forte fator para a queda do alcance do sinal. Por exemplo, ao se tentar realizar uma transmissão RF dentro de um prédio com estrutura metálica, uma redução dramática será observada quanto ao real alcance obtido.

 

06. Resumindo:

No que diz respeito aos transmissores portáteis de áudio, os melhores alcances serão obtidos a partir de transmissores que apresentem cerca de 1 watt de potência e que operem na faixa UHF (transmissores UHF de áudio geralmente operam abaixo de 900 MHz) . Já os transmissores portáteis de sinais A/V serão aqueles que apresentam os mesmos cerca de 1 watt de potência e que também operem na banda UHF, mas na faixa de 1.2 GHz.

Lembrando ainda que os transmissores que apresentam as antenas com maior ganho são as mais indicadas para se obter maior alcance, e que o emprego de antenas direcionais irá contribuir para o aumento do alcance do sinal.

Objetivando o maior alcance possível, devemos lembrar ainda que as transmissões devem ser feitas sob condições ideais. Isto é, de dia, com céu limpo, na ausência de chuva, com o tempo mais seco possível e sem a presença de barreiras físicas.

Estas informações são válidas para os equipamentos produzidos em série, normalmente encontrados junto ao seu habitual revendedor de tecnologias. Mas sempre será possível que, algum equipamento feito sob encomenda possa apresentar distorções em relação ao que foi aqui apresentado no que tange ao alcance do sinal.