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Redes Wireless – Parte XVI

 

5.6.3 – Centelhadores

 

Um centelhador tem a finalidade de desviar a corrente transiente causada por raios, para a terra. Dessa forma, eles protegem os equipamentos WLAN que estão ligados ao cabo coaxial. Cabos coaxiais são susceptíveis a surtos causados por descargas em objetos próximos. É um erro pensar que centelhadores são instalados para proteger contra descargas diretas. Se um raio atingir a antena com o melhor centelhador do mercado instalado, a antena será destruída e provavelmente a WLAN será seriamente danificada.

 

Um centelhador pode redirecionar correntes de até 5000 amperes em no máximo 50 Volts.

 

Eis como o protetor funciona:

 

» Um raio atinge um objeto próximo

 

» Correntes transientes são induzidas dentro da antena ou na linha de transmissão RF.

 

» O protetor detecta essas correntes e imediatamente ioniza os gases manipulados internamente para causar um curto (um meio de quase nenhuma resistência) diretamente para a terra.

 

A figura 82 mostra um centelhador instalado em uma rede. Quando um objeto próximo é atingido por um raio, um campo elétrico é formado em torno daquele objeto por alguns instantes. Quando a ação do raio cessa, o campo elétrico sofre um colapso, o que por sua vez induz altas correntes em objetos próximos, que no caso ilustrado seria a antena ou a linha de transmissão.

 

Figura 83 – Centelhador instalado em uma WLAN

 

Há poucas opções em um centelhador e o custo seria algo em torno de $50,00 a $100,00. Porém há algumas características que deveriam ser consideradas para qualquer centelhador:

 

Deveria estar de acordo com as especificações do IEEE com tempo menor de 8 microsegundos.

 

» Reutilizável

» Tensão Limiar

» Tipos de conector

» Resposta de frequência

» Impedância

» Perda de inserção

» VSWR

» Garantia

 

5.6.3.1 – Padrões IEEE

 

Muitos centelhadores são capazes de fechar um curto para a terra num tempo abaixo de 2 microsegundos, mas o IEEE especifica que esse processo deveria acontecer num tempo menor de 8 microsegundos. Resumindo, é muito importante que o centelhador escolhido esteja de acordo com as especificações do IEEE.

 

5.6.3.2 – Reutilização

 

Alguns centelhadores são reutilizáveis enquanto que outros não são. Os reutilizáveis tem uma relação custo x benefício maior porque podem ser usados várias vezes. Basta reaplicar os elementos do tubo de gás que é uma solução mais barata do que comprar outro centelhador novo. Uma outra vantagem dos reutilizáveis é que o gás pode ser substituído sem precisar parar a rede.

 

5.6.3.3 – Tensão Limiar

 

Determinados centelhadores suportam a passagem de tensão DC para energizar os amplificadores DC. O limiar da tensão do tubo de gás (a tensão na qual o centelhador começa a desviar corrente para a terra), deveria ser maior do que a tensão necessária para operar os amplificadores. É altamente recomendado que o centelhador seja colocado como o último componente na linha de transmissão RF, antes da antena, de modo que amplificadores e atenuadores além dos pontos de acesso e pontes possam ser protegidos.

 

5.6.3.4 – Tipos de Conector

 

Os conectores devem ser do mesmo tipo daqueles usados no cabo, do contrário será necessário o uso de adaptadores e mais perda será inserida no circuito por conta disso.

 

A resposta de freqüência deveria ser maior que a freqüência mais alta da WLAN. Se a WLAN opera a 2.4GHz, um centelhador de 3GHz estaria de bom tamanho.

 

5.6.3.5 – Impedância

 

A impedância deveria igualar aquela utilizada por todos os dispositivos na WLAN entre o transmissor e a antena, normalmente essa impedância é 50 ohms.

 

5.6.3.6 – Perda de Inserção

 

A perda de inserção que é a perda causada pelo próprio centelhador quando o sinal passa sobre ele não deveria ser maior que 0.1dB.

 

5.6.3.7 – Taxa VSWR

 

A taxa de VWSR de um centelhador de qualidade seria em torno de 1.1:1, embora alguns possam ter 1.5:1, quanto menor a taxa do dispositivo, melhor, para evitar que reflexões no cabo degradem significativamente o sinal RF.

 

5.6.3.8 - Garantia

 

Independente da qualidade de um centelhador, ele não está livre de sofrer problemas. Procure aqueles que oferecem uma boa garantia.

 

5.6.4 – Splitters RF

 

Um splitter é um dispositivo que possui uma entrada e várias saídas e sua finalidade é dividir o sinal principal em vários sinais independentes, atuando dessa forma como um divisor de potência. Uma situação que ilustra bem o uso de splitters, é quando se deseja uma cobertura bi-direcional em uma determinada área. Para isso usa-se duas antenas painel uma de 120º e outra de 90º, apontando em direções opostas montadas no mesmo mastro com um splitter e com o mesmo comprimento de cabo para ambas. O ônus dessa configuração é a perda do ganho resultante para algo em torno de 3 a 4 dB. Ao adquirir um splitter o que vai diferenciar um do outro é o número de vias (saídas) que ele possui.

 

Figura 84 – Um splitter típico de 3 vias

 

Figura 85 – Splitter instalado em uma WLAN com antenas painel

 

Figura 86 – Splitter visto em detalhes.

 

Da mesma forma que todos os outros acessórios existem diversos fatores a se considerar quando da aquisição de um splitter. Vejamos apenas os mais importantes.

 

5.6.4.1 – Perda de Inserção

 

Baixa perda de inserção (perda incutida dentro do circuito pela inserção do item), é necessária, porque um splitter pode causar uma redução significativa na amplitude de um sinal RF. Uma perda de inserção menor ou igual a 0.5dB é considerada boa para um splitter.

 

5.6.4.2 – Taxa VSWR

 

Da mesma forma que outros dispositivos, a taxa VSWR de um splitter deve ser a mais próxima possível de 1.1:1. Normalmente a taxa VSWR de um splitter é < 1.5:1. Esse parâmetro é muito crítico para um splitter, porque a potência poderá ser refletida em várias direções afetando o splitter, o sinal de entrada e todos os sinais de saída.

 

5.6.4.3 – Alta Impedância

 

A alta impedância de isolamento entre as portas de um splitter é muito importante, por causa das seguintes razões:

 

» A carga em uma das portas de saída não afetará a potência de saída nas outras portas.

 

» O sinal de recepção em uma porta de saída deveria ser direcionado para a porta de entrada ao invés de ser direcionado para outra porta de saída.

 

Tudo isso só é possível por causa da impedância de isolamento existente entre os conectores de um splitter. Um isolamento típico é em torno de 20 dB ou mais entre as portas.

 

Alguns modelos possuem uma característica conhecida como isolamento de porta reversa. Isso permite que as portas de saídas sejam usadas como entradas.  Usando o splitter dessa forma permite a conexão de 2 ou 3 pontos de acesso ou pontes alimentando uma única antena, dessa forma economizando dinheiro na compra e instalação de antenas adicionais.

 

5.6.4.5 – Taxas de Potência

 

Splitters são categorizados pela potência máxima de entrada que pode ser aplicada sobre eles. Exceder a especificação do fabricante resultará na queima do splitter.

 

5.6.4.6 – Tipos de Conector

 

Splitters geralmente possuem conector tipo N ou SMA. É de suma importância comprar um splitter com o mesmo tipo de conector dos cabos sendo utilizados, uma vez que  splitters reduzem a amplitude do sinal RF.

 

5.6.4.7 – Passagem de voltagem DC

 

Alguns splitters tem a opção de passagem de voltagem DC para todas as portas de saída em paralelo. Essa característica é útil quando há amplificadores RF que energiza os circuitos internos com voltagem DC originado de um injetor DC localizado na saída de cada porta de saída do splitter.

 

Obs: Se algumas saídas do splitter não forem utilizadas terminadores de 50 ohms deveriam ser usados nessas saídas

 

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