O transmissor que gera energia de RF1 para alimentar a antena está normalmente localizado a alguma distância dos conectores da mesma. A conexão entre os dois é a linha de transmissão de rádio freqüência. Sua finalidade é levar a energia de RF de um local a outro, fazendo isto da forma mais eficiente possível. Do lado do receptor, a antena é responsável por coletar qualquer sinal de rádio no ar, passando-o ao receptor com o mínimo de distorções, de forma que o rádio tenha a melhor chance de decodificar o sinal. Por isto, o cabo de RF tem um papel muito importante em sistemas de rádio: ele deve manter a integridade dos sinais em ambas as direções.
Há duas categorias principais de linhas de transmissão: cabos e guias de onda. Ambos funcionam bem no transporte de energia de RF na freqüência de 2,4 GHz.
Cabos
Cabos de RF são, para freqüências mais altas do que HF (High frequency – alta freqüência), quase exclusivamente do tipo coaxial (ou, abreviando-se, coax, derivado das palavras “of common axis” -- de eixo comum). Cabos coaxiais possuem um fio condutor em seu núcleo, revestido por material não condutivo, chamado dielétrico ou isolamento. O dielétrico é então revestido por uma blindagem, freqüentemente composta de fios elétricos trançados. O dielétrico evita a conexão elétrica entre a blindagem e o condutor central. Finalmente, o cabo coaxial é protegido por uma capa externa, geralmente feita com um material do tipo PVC. O condutor interno transporta o sinal de RF e a blindagem ao redor dele evita que este sinal irradie-se para a atmosfera, assim como previne que outros sinais interfiram com o que está sendo carregado. Outro fato interessante é que sinais elétricos de alta freqüência sempre viajam na camada
mais externa de um condutor: quanto maior o condutor central, melhor o sinal irá fluir. Isto é chamado de “efeito pelicular” (skin effect).
Figura 4.1: Cabo coaxial com capa externa, blindagem, dielétrico e condutor central.
Mesmo que a construção do cabo coaxial seja boa para conter o sinal dentro do condutor central, há alguma resistência ao fluxo elétrico: na medida em que o sinal viaja dentro do condutor, ele irá diminuir em intensidade. Esta diminuição é conhecida como atenuação, que é medida, em linhas de transmissão, em decibéis por metro (dB/m). A taxa de atenuação é função da freqüência do sinal e da própria construção física do cabo. Quanto maior a freqüência do sinal, maior a atenuação. Obviamente, precisamos minimizar a atenuação no cabo o máximo possível, mantendo-o bem curto e usando material de boa qualidade.
Aqui estão alguns pontos que devem ser considerados na escolha de um cabo para o uso com equipamentos de microondas:
1. “Quanto menor, melhor!” A primeira regra para a instalação de um cabo é tentar mantê-lo o mais curto possível. A perda de potência não é linear, assim, dobrando o comprimento do cabo significa que você irá perder muito mais do que duas vezes a potência. Da mesma forma, reduzindo o cabo pela metade permite que se tenha mais de duas vezes a potência entregue à antena. A melhor solução é colocar o transmissor o mais perto possível da antena, mesmo quando isto significa instalá-lo em uma torre.
2. “Quanto mais barato, pior!” A segunda regra de ouro é a de que o dinheiro investido em um cabo de boa qualidade vale a pena. Cabos baratos são feitos para serem usados em baixas freqüências, como VHF (Very High Frequency – Freqüências Muito Altas, mas baixas se comparadas às microondas). Equipamentos de microondas necessitam dos cabos de maior qualidade disponível. Todas as outras opções são nada mais que cargas inúteis (dummy load2)
3. Evite sempre o RG-58. Ele é projetado para o uso com redes Ethernet, rádios CB ou VHF, não para microondas.
2. Uma carga inútil (dummy load) é um dispositivo que dissipa energia de RF sem irradiá-la, apenas disperdiçando-a.
4. Evite sempre o RG-213. Ele é projetado para o uso com rádios CB ou HF. Neste caso, o diâmetro do cabo não implica em alta qualidade ou pouca atenuação.
5. Sempre que possível, use cabos Heliax (também chamados de cabos de “espuma”) para conectar o transmissor à antena. Cabos Heliax possuem um condutor central sólido ou tubular, revestido por um outro condutor sólido, na forma de tiras longitudinais, que faz com que o conjunto todo seja flexível. Estes cabos podem ser construídos de duas maneiras, usando ar ou espuma como dielétrico. Os que possuem o ar como dielétrico são os mais caros, garantem menores perdas, mas são de difícil manuseio. Os de espuma causam uma perda maior de sinal, mas são mais baratos e fáceis de instalar. Um procedimento especial deve ser seguido quando os conectores são soldados, a fim de que o dielétrico de espuma mantenha-se seco e sem estragos. Quando cabos Heliax não estiverem disponíveis, use o melhor cabo LMR que puder encontrar. O LMR é um tipo de cabo coaxial disponível em vários diâmetros, que funciona bem em freqüências de microondas. LMR-400 e LMR-600 são as mais comuns alternativas ao Heliax.
6. Sempre que possível, use cabos que já tenham seus conectores e que foram testados em um laboratório apropriado. Instalar conectores em um cabo pode ser complicado, mesmo quando ferramentas apropriadas são utilizadas. A não ser que você tenha acesso a equipamento que pode verificar um cabo que você mesmo construiu (como um analisador de espectro e um gerador de sinal, ou um reflectômetro), a detecção de problemas em uma rede que usa cabos “feitos em casa” pode ser difícil.
7. Não abuse de sua linha de transmissão. Nunca pise em um cabo, dobre-o muito ou desconecte-o puxando diretamente pelo cabo. Todas estas ações podem mudar as características mecânicas do cabo, alterar sua impedância, colocar em curto o condutor e a blindagem ou mesmo provocar sua quebra. Estes problemas são difíceis de detectar e reconhecer e podem levar a comportamentos imprevistos do link de rádio.