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Agosto 2010 Índice Geral do BLOCO
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26/08/10
• Celulares a bordo (3) - "Sintonia" das antenas e "gaiolas de Faraday"
Olá, ComUnidade WirelessBRASIL!
Para o pessoal de telecom o assunto "Antenas" é
fascinante e a tecnologia associada teve um enorme avanço nos últimos anos.
Mais duas perguntinhas leigas, agora sobra as "antenas a bordo", para estimular
o debate técnico. :-)
01.
No caso da "TV via parabólica", creio que o usuário comum entende que uma
estação terrena "fixa" envia um sinal para o satélite que o manda de volta para
sua antena doméstica "fixa".
Mesmo sem conhecer o conceito "geoestacionário" percebe-se que o satélite está
numa posição "fixa" e que as antenas de transmissão e recepção devem estar
"apontadas" para ele.
Após uma boa ventania, não raro a antena sai de posição alguém precisa subir no
telhado para refazer o "apontamento". :-)
Numa aeronave dotada de "facilidades de uso de celular a bordo", o transmissor e
o receptor viajam a mais de 900 km por hora.
Como se faz o "apontamento" para o satélite?
Informações sobre estas antenas e suas "sintonias de posição"?
02.
O "celular do Bruno" captou "sinal celular" no interior de uma aeronave em voo
de cruzeiro. :-)
Sempre que penso no assunto imagino a aeronave metálica como uma enorme "gaiola
de Faraday" voadora. :-)
Para nivelar conhecimento, visito a Wikipédia:
"Gaiola de Faraday foi um experimento conduzido por
Michael Faraday para demonstrar que uma superfície condutora eletrizada possui
campo elétrico nulo em seu interior dado que as cargas se distribuem de forma
homogênea na parte mais externa da superfície condutora.
No experimento de Faraday foi utilizada uma gaiola metálica, que era
eletrificada e um corpo dentro da gaiola poderia permanecer lá, isolado e sem
levar nenhuma descarga elétrica.
Sobre a "gaiola" encontro algumas explicações didáticas interessantes
aqui.
Um avião é uma gaiola de Faraday? :-)
A mesma pergunta se aplica ao elevador do meu prédio, que não bloqueia o sinal
do celular!
Na minha santa ignorância, pensei que ele fosse um "elevador de Faraday".
:-)
Agradeço comentários e explicações!!! :-)
Ao debate!
Boa leitura!
Um abraço cordial
Helio
Rosa
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De: Eric Arantes <eric.arantes@gmail.com>
Data: 26 de agosto de 2010 05:01
Assunto: Re: Celulares a bordo (3) - "Sintonia" das antenas e "gaiolas de
Faraday"
Para: Helio Rosa <rosahelio@gmail.com>
Cc: Celld-group@yahoogrupos.com.br, wirelessbr@yahoogrupos.com.br, jorge@mandic.com.br,
smolka@terra.com.br, eduardo.fagundes@vivo.com.br, manusapucahy@yahoo.com.br,
bruno@openline.com.br, ram_ufrn@yahoo.com.br
Hélio te respondendo a pergunta #1.
Para este tipo específico de solução (GSMOBA - GSM On Board Aircrafts)
provavelemente o link de satélite a ser usado é o sistema IRIDIUM, o mesmo usado
em celulares via satélite, onde diversos satélites giram ao redor da terra em
baixa órbita, ao invés de se ter apenas um satélite geoestacionário.
(http://en.wikipedia.org/wiki/Iridium_satellite_constellation)
Para a pergunta #2.
As aeronaves não são uma gaiola de faraday, porém elas possuem mecanismos contra
raios.
E no caso do celular do Bruno ter detectado o sinal de uma BTS a 3Km de
altitude, isso é provável uma vez que o sistema GSM te permite falar a
distâncias de até 35Km.
Para dar início a uma discussão mais técnica do GSMOBA, segue algumas
informações mais técnicas, são um pouco antigas não sei se houveram alterações.
O GSMOBA utilizará a banda de frequência de 1800MHz e será composto basicamente
por uma BTS (OBTS - OnBoard GSM Base Transceiver Station), uma NCU (Network
Control Unit) e por um link de satélite
Foram definidas 5 bandas:
A - 1805MHz - 1880MHz - Banda na qual o OBTS irá transmitir - Downlink. Os
celulares(Uplink) operarão na faixa de frequência entre 1710MHz e 1785MHz
--------------------------
de ram <ram_ufrn@yahoo.com.br>
para wirelessbr@yahoogrupos.com.br
data 26 de agosto de 2010 15:51
assunto [wireless.br] Gaiolas de Faraday
Caro Hélio:
As "Gaiolas de Faraday" existem e funcionam. O detalhe é que para frequencias
baixas (comprimentos de onda grandes) pode-se se dar o luxo de ter condutores
(ou aberturas) mais espaçados.
O avião tem 'aberturas' que são as janelas onde a onda eletromagnética de
frequencia alta (comprimento de onda pequeno) penetra.
É possível então captar-se o sinal do celular ou de um 'pager' mesmo estando a
aeronave estacionada ou operando. Logicamente que em vôo as BTS/ERB não teriam
uma cobertura que garantisse o 'handoff' e o 'reuso de frequencia' dentro da
aeronave. Daí o problema comercial de optar-se por outra solução.
Lembrem-se: um avião não é um 'charuto metálico'; é um 'charuto metálico com
aberturas que são compatíveis com as frequencias acima de 800 MHz' para
transmissão e recepção.
R.A. Martins
--------------------------
de J. R. Smolka <smolka@terra.com.br>
para wirelessbr@yahoogrupos.com.br,
celld-group@yahoogrupos.com.br
data 26 de agosto de 2010 18:50
assunto Re: [wireless.br] Celulares a bordo (3) - "Sintonia" das antenas e
"gaiolas de Faraday"
Oi Hélio,
Como você, toda a torcida do Flamengo, do Corinthians e meu dentista sabem, tem
muito poucas coisas que eu possa dizer que conheço em profundidade. Mas sou um
incorrigível curioso sobre tecnologia em geral, portanto vou dar o meu "pitaco"
nas suas perguntas :-) .
Começando pela #2, mesmo correndo o risco de chover no molhado.
A questão das gaiolas de Faraday está diretamente ligada ao tamanho das
aberturas existentes na blindagem.
A gaiola é opaca para sinais cujo comprimento de onda seja maior que a maior
abertura da blindagem.
Quanto à potência do sinal que consegue "vazar" para dentro da gaiola depende
muito da potência do sinal incidente e da área total da blindagem que não é
opaca ao sinal incidente. Como calculei em outra mensagem, o comprimento de onda
para 1.8 GHz é de aproximadamente 17cm, que passa sem dificuldade pelas
aberturas das janelas do avião.
Mesmo os os cerca de 33 cm do sinal de 900 MHz não devem ter problema para
penetrar.
Quanto aos elevadores creio que as cabines são construídas com uma estrutura
metálica, fechada com painéis onde a maioria do material é madeira e/ou
plástico. Então devem haver várias passagens por onde sinais de telefonia
celular conseguem penetrar.
Agora a #1.
Se você estiver usando um satélite geoestacionário (como no caso de TV por
assinatura DTH) então, como você disse, tem que apontar a antena receptora para
o ponto certo do céu. Se você estiver usando um satélite de órbita baixa (ex.:
Iridium) então você tem que decidir qual dos satélites visíveis acima do
horizonte você vai usar, acompanhar a sua trajetória ao longo da órbita e, se
ele cair abaixo do horizonte durante a conexão, negociar um "handover" para
outro satélite ainda visível. Sistemas como o Iridium já possuem toda a
sinalização necessária para garantir isso.
As questões que me intrigam são:
- no caso dos celulares Iridium a antena transmissora é omnidirecional? Porque
isto provavelmente exigiria potência de transmissão mais alta para garantir
conectividade com qualquer dos satélites visíveis acima do horizonte.
- E no caso do avião? Ainda usa-se antena de transmissão omnidirecional?
- E se for direcional, usam-se meios eletromecânicos (GPS + giroscópios) para
apontar a antena e acompanhar o satélite desejado?
- Ou alguma coisa mais bonitinha, assim como electronic beam steering?
Ouvi falar disso há alguns anos para aplicações militares (RADAR,
especificamente), mas não sei se esta tecnologia já chegou ao uso comercial.
[ ]'s
J. R. Smolka
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de ram <ram_ufrn@yahoo.com.br>
para wirelessbr@yahoogrupos.com.br
data 27 de agosto de 2010 08:52
assunto [wireless.br] ANTENAS DIRETIVAS
Caros:
As antenas receptoras em aeronaves para uma futura comunicação móvel não será
diretiva. Será omni até porque a informação de voz e dados de baixa capacidade
exigirá de pronto um canal apenas estreito.
Tecnologicamente este problema está resolvido. O satélite da Classe Iridium - ou
outra - não são nada mais nada menos que ERBs móveis, ao contrário das
terrestres que são fixas. Não é nada do outro mundo e temos apenas que mudar
nosso referencial.
O único foco que os fabricantes querem é a garantia da não interferência nos
sistemas embarcados.
Outro erro conceitual: não é uma interferência neste ou naquele serviço
embarcado. É uma interferência aleatória e não previsível. Não é uma
interferência determinística, é uma inteferencia probabilística.
R.A. Martins
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