Muito se tem falado sobre antenas e muitas dúvidas surgem sobre o seu uso, já que parece que antenas “Top de Linha” funcionam muito bem para alguns e até piora para outros. Isso se deve ao fato de que rádio transmissão é um assunto muito complexo e com uma enormidade de “detalhes”. Vou explicar de uma maneira simples e superficial como isso funciona, e assim espero sanar algumas dúvidas sobre o seu uso.
Primeiro, vamos entender como funciona a radiofrequência:
O mais próximo que temos no dia-a-dia da radiofrequência é a luz (que É radiofrequência, só que numa frequência mais alta).
Então imagine um CC25XX (um coordenador ZigBee) como uma lâmpada incandescente, que ilumina em todas as direções. Como ele tem uma potência limitada, a “iluminação” não chega muito longe. É como se fosse uma lâmpada de geladeira. Perto ilumina bem, mas conforme nos afastamos vai ficando cada vez mais “escuro”.
Daí vamos colocar uma antena. A antena serve como um refletor (antenas direcionais ou parabólicas) ou como uma lente de aumento, que vai concentrar a luz em uma direção. Mas veja o que acontece (e isso é muito importante):
A antena NÃO AUMENTA A POTÊNCIA!
Ela vai apenas concentrar a energia que estaria indo para locais onde não interessa (tipo indo para o céu) e “apontar” para os lados (no caso das antenas “plano de terra” como essas que tem para estes dispositivos). Quanto MAIOR os dbi’s, mais concentrada vai ser a emissão. Então temos um problema aqui. Com antenas de alto ganho, a emissão será uma faixa estreita saindo pelas laterais da antena, assim se o receptor (sensor por exemplo) estiver mais alto ou mais baixo que a antena, ele não vai receber todo o sinal, pois o sinal estará passando por cima ou por baixo dele!
É como uma lanterna (que é uma antena parabólica): ilumina muito bem, mas com um feixe estreito. Além disso, esse tipo de antena precisa de um “plano de terra” para funcionar adequadamente (para “sintonizar” na frequência e não ter perdas por reflexão de ondas, as famigeradas “ondas estacionárias”). Isso se consegue com algum metal logo abaixo da antena com um tamanho determinado (de acordo com a frequência), sendo que este metal precisa estar ligado no terra (GND) do transmissor (CC25XX). Acredito que a maioria das antenas vendidas não tem um plano de terra adequado.
Finalizando: Antenas de alto ganho nem sempre serão melhores, mas em casos específicos melhoram muito a cobertura.
Abaixo, vou colocar as imagens de 2 diagramas de irradiação, um de uma antena “sem ganho”, e a outra de uma antena de alto ganho. Assim dá para entender melhor como essas “lente” funciona. Observação: esses diagramas mostram a irradiação olhando para a antena de frente, isto é, o seu diagrama vertical e também o seu diagrama horizontal, isto é, como se olhasse a antena por cima.
Antena “sem ganho”:
Antena de alto ganho:
Espero ter ajudado!