Como escolher a melhor antena analisando o datasheet?

[chocobama]

Estou para comprar 6 antenas para fechar PTPs de 1km até 3Km no máximo. Pensando em grandes bandas e "imunidade" ao ruído eu já estava decidido em comprar as famosas ALGCOM "blindadas". Escolheria o modelo de 22dbi:
http://www.algcom.com.br/files/media...0-22-03-DP.pdf
Olhando o site do fabricante encontrei as parábolas sólidas abertas. Em especial me chamou a atenção o modelo de 29dbi:
http://www.algcom.com.br/files/media...0-29-06-DP.pdf

Fiquei completamente confuso. Pois não sei analisar os gráficos para definir as vantagens de um modelo para o outro. Fora a questão do ganho analisei:
- relação frente costas
- isolação por polarização cruzada
- isolação entre portas.

Imaginei que o modelo de 22dbi teria maior isolação justamente pelo fato de possui shield. Mas ela perde nestes quesitos. O que mais devo analisar para conseguir enxergar a superioridade do modelo de 22dbi "blindado"? Pois o modelo não blindado de 29dbi é mais atrativo até mesmo no preço.
E por ultimo o que vem a ser VSWR? Fiz uma leitura superficial, mas o que entendi é que a antena também possui um nível de eficiência (antenas menos eficientes desperdiçam mais energia do rádio, tal como acontece com os cabos).

Eu nunca utilizei uma antena dish com um rádio separado. E agora que pretendo fazer este investimento, gostaria de entender o máximo possível para não comprar gato por lebre. Observei as "antenas AC" da UBNT, elas possuem uma construção diferente e custam no mínimo o dobro do preço das suas irmãs mais velhas. Acredito que elas tenham um algo a mais, além do obvio apelo para nova tecnologia.

Enfim, aguardo os comentários dos amigos. Obrigado.

[ALGcom]

Ficamos à disposição para maiores esclarecimentos

[rubem]

Relação frente-costas é quanto de sinal ela capta das costas.

Se pra frente ela tem ganho de 29dBi, e reto pra trás ela manda sinal num nível 30dBm menor, logo, tem -1dBi de antena (E uma antena pode ter -1dBi e ser MUITO BOA!). Essa diferença entre o sinal pra frente e o sinal enviado pra trás é de 30dBm, logo, a relação frente-costas será de 30dBm.

Faz assim: Liga a antena com o rádio mandando 0dBm, mede o sinal na frente, digamos que dê -30dBm. Aí você vai rodando ao redor dela, a uns 45° tem sinal -50dBm, que dizer que nesse ponto a antena emite 20dBm a menos de sinal, logo, o ganho é 20dBi menor. Se chegar atrás e medir sinal -60dBm, que dizer que ela emite pra trás 30dBm a menos que pra frente, uma relação frente-traseira de 30dBm.

Uma antena com muito aço terá esse número maior. Uma antena com dipolo grande, e grade muito vazada, vai captar e enviar muito sinal pra trás, é antena PÉSSIMA pra PTP.

Em inglês é a relação front-back, envia 30 pra frente, e 10 pra trás, então é relação de 20. Relação de 30dBm é o mínimo que se espera pra antena pra PTP.



Isolação entre polarizações, e entre portas, é muito similar.

Hora que você aplica um sinal de 20dBm num conector V, no conector H você vai captar esse sinal a -10dBm, logo, o isolamento entre os conectores é de 30dBm (No caso desses PDF linkados, nota o >, ou seja, eles terão MAIS QUE 30dBm de isolamento). Um sinal a -10dBm no outro chain não é problema porque o rádio sabe quando transmite, ele mesmo desliga a entrada de sinal quando tem algum pacote sendo transmitido, na prática esse sinal de -10dBm não vai pra lugar nenhum, o rádio desliga o RX nos instantes de transmissão então não gasta processamento com dados dele mesmo. Se fosse usar a mesma antena pra 2 rádios (2 cartões operando em modo A, um isolado do outro e não um como TX e outro como RX tipo o MK permite) esse dado precisaria ser maior que uns 40dBm.


O isolamente entre polarizações geralmente tem mais efeito: Se você ligar só o conector V, e na outra antena usar só o conector H, o dipolinho vai receber o sinal na outra polarização uns 30dBm mais baixo que chegaria o sinal na polarização certa.

Faz o teste com Airgrid, escaneia um AP em pol. fixa, aí gira o Airgrid 45°, o sinal vai cair uns 12 ou 16dBm. Se girar 90° o sinal cairá uns 30 ou 35dBm.

Isso é chamado "isolamento" entre polarização mas na verdade é só uma diferença de ganho. Se colocar o dipolo em pé ele recebe o sinal num nível de digamos -50dBm, e isso significa num exemplo hipotético uns 2dBi de ganho. Já se girar esse dipolo pra horizontal, o sinal na vertical será mal captado, será lido como -80dBm, que indica antena com ganho de -28dBi. Mas se a fonte de sinal for horizontal, será o contrário, terá sinal baixo com o dipolo na vertical.

Uma antena que tem elemento que pega o sinal na outra polarização apenas uns 20dBm mais baixo que na polarização em uso é uma antena ruim, você teria o sinal do chain0 em -50dBm, e o do chain1 em -70dbm, e sinal de -70dBm ainda é legível, ou seja, o rádio VAI ENTENDER os pacotes que chegaram vindos da outra polarização. Ele vai descartar esses pacotes quando detectar que não são pra ele, mas pra isso ele precisa ANALISAR, isso é gasto de processamento.

Lembra que V e H num sistema 2T2R estão com dados DIFERENTES, o chain0 de um lado transmite pro chain0 do outro, se virar a antena em 90° vai levar uns instantes pros rádios refazerem a conexão com o novo chain, tem que renegociar o processo de sincronia e tal, o chain que está na vertical logo que conecta negocia com o outro chain na vertical lá na outra antena, se o sinal do chain na horizontal chegar num nível muito alto tipo -70dBm ele chega ainda legível, isto é, pode ser lido, e o chipset vai ler e decodificar antes de descartar por não ser pra ele.

Já se o isolamento entre polarização (Cross-pol isolation) for de digamos 35dBm (Prefiro antenas com isso), se o sinal chega em -50dBm, o sinal na outra polarização vai chegar em -85dBm, que é um sinal muito baixo pra ser legível, o chipset de RF não vai perder tempo analisando esse pacote porque ele nem está legível, é um sinal que não atrapalha.


Essas isolações não tem nada a ver com radome shield externo, elas são entre os dipolos lá dentro do feed da antena.

O isolamento pra sinais vindos das laterais tem a ver com os lóbulos secundários. Se pegar a imagem que postei acima, o que o dish fária é tirar lóbulos laterais que poderiam bater certinho com uma origem de sinal indesejado, fica DIGAMOS assim:


Algo que é apenas um radome é só uma tampa de plastico, vem de radar dome, tampa de radar, é pra aqueles radares que são uma antena girando, a tampa serve pra ninguém entrar na frente dela, pra nenhum pássaro pousar, pra neve não emperrar mecanismo, enfim, radome é só tampa pra evitar objeto físico. Já um radome SHIELD é uma tampa com "escudo", uma proteção pra evitar que sinais de rádio passem. A blindagem fica só na lateral porque a antena não precisa dos sinais dos lados, só o da frente.

O radome shield sim tem a ver com isolar sua antena dos sinais dos vizinhos.

O VSWR é a quantidade de sinal que sai do amplificador no rádio, percorre o cabo, REFLETE na antena, e volta pra dentro do rádio.

Nenhuma antena é perfeita, você manda 100 mas só uns 99,9 vai pro ar, o resto bate na antena e volta pelo cabo. Isso é chamado onda estacionária porque ela não sai pela antena e fica estacionada no cabo. Um valor muito bom seria VSWR de 1,5:1, a Algcom não dá o mapa com o VSWR em cada frequencia, só diz que tem no máximo 1,8 (<1,8:1), é capaz de elas terem algo ótimo tipo 1,4:1 em 5,7-5,8GHz, mas algo ruim tipo 1,8:1 em 5,1GHz, afinal ela tem o maior ganho em 5,8GHz.

(E tá certo, a faixa pra PTP é 5725-5850MHz, pra PTMP tem 5470-5725MHz pra usar, afinal ela tem limite de potência bem menor)

Quanto menor o VSWR, melhor. Mas... comprar uma antena que fala em 1,4 a 5,8GHz, mas usar em faixa indevida tipo 5,1GHz pode dar uma conexão lixo pelo VSWR alto. Na Algcom 22 o maior ganho é 5,2-5,6GHz, então o melhor VSWR deve estar nessa faixa, mas eles garantem que é MENOR QUE 1,5 então em 5725-5825MHz será no máximo 1,5, que é um VSWR ok pra PTP de alto throughput.

Alias, nota que o modelo 22 tem ângulo nominal (Que dá nome) de 10°, conta 6° do modelo 29. Essa antena 22 é 'mais aberta', tem ângulo nominal maior e pelo diagrama de irradiação que fica ao lado dá pra ver que ela tem sinal mais alto em lóbulo secundário, coisa tipo 1 ou 2dBi lá pelos 55° pra um lado, é esse sinal lateral que o radome dish ia diminuir.

Só que não tem como prever se vai mesmo precisar do radome shield, só precisará se tiver sinais vindo em ângulos tipo a 50° ou mais a partir do alto da antena, teria que colocar uma anteninha direcional na posição e analizar o espectro com o Airview (Spectrum Analyzer) dos firmwares Ubiquiti recente, ir mexendo a antena por todo lado e ir anotando pra que lado o espectro parede mais usado, se for em ângulo tipo a 110° (Dá um beijinho no ombro e você estará olhando a uns 110° a partir da sua frente) raramente alguma antena tem ganho bom nessa posição, por isso os radome shield nem se preocupam com esse ângulo, enfim, o sinal que costuma incomodar mais é pra frente da antena, até uns 90° pro lado do centro.

(É tipo óculos de sol, o filtro contra sol forte fica só na frente, não tem lente escura atrás da cabeça porque ninguém enxerga pra trás, só precisa filtar em ângulo que tem algo incomodando)


E a construção das UBNT é mais cara porque é mais complexa, pra ter ganho equalizado de 4,9 a 6,1GHz dá mais trabalho, pra tert VSWR mais perene também, pra ter o ganho e VSWR equalizado num canal de 80 ou 160MHz também dá mais trabalho que simplesmente colocar um monopolo comum (Que pode ter 1 ou até 2dBi de diferença de ganho numa frequência apenas 100MHz diferente), antena chinesa barata tem elemento bem simplório que explica uns PTP de throughput ruim. Não achei imagem desses monopolos mas aqui tem explicação mais detalhada das diferenças:


(Não sei se o Luis explica mas o parafuso que umas antenas dessas tem do lado do conector é pra ajustar VSWR pra frequencia ideal, se ligar a antena numa gerador de RF de 5,8GHz, e num osciloscópio pra até 10GHz (Que são caaaaaaaros), você ajusta pra frequência que quiser, esses detalhes umas antenas xing-ling baratinhas acho que não tem, tem antena chinesa por US$ 50 lá, isso só paga o material, não paga o custo de engenheiro fazendo ajuste fino, o produto sai de linha de fabricação sem passar por linha de ajuste/correção/verificação)


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Edit
Demorei tanto pra digitar que aparecer duzias de respostas antes de eu postar :-)

[chocobama]

Eu escrevi dois e-books gratuitos sobre esse assunto e coloco os links abaixo caso tenha interesse
Meu caro muito obrigado pelos esclarecimentos. É muito bom ver o envolvimento de fabricantes e distribuidores.
Sent from my iPhone usring UnderLinux

Relação frente-costas é quanto de sinal ela capta das costas.

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Demorei tanto pra digitar que aparecer duzias de respostas antes de eu postar :-)

Meste Rubem! Mais uma vez muito obrigado pela aula. Sua explicação veio a complementar todas as informações passadas pelos amigos da clickmobile.
Eu não quero comprar antenas apenas pelo ganho, mas um leigo que olha apenas os números no datasheet começa a acreditar que a antena de maior ganho é melhor (comparando as ALGCOM com e sem shiel 22dbi e 29dbi respectivamente)

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Pelo visto a ALGCOM não informa o quanto o escudo lateral atenua o ruído.
Analisando dois modelos do site deles. Ambos com o mesmo ganho.
Sem Shield
http://www.algcom.com.br/files/media...0-29-06-DP.pdf

Com shield
http://www.algcom.com.br/files/media...0-29-06-DP.pdf

Notei que na antena com Shield existe menor vazamento lateral (linha verde). Entretanto os demais números são os mesmos. Afinal como o Mestre Rubem os números informados estão ligados ao ganho da antena e seus dipolos.

No local eu terei mais de um PTP. E estes estarão apontando na mesma direção com uma diferença mínima de no máximo 45º. Logo, acredito que a antena com shiel fará diferença. Pois irei utilizar AC e talves sejam necessários mais do que 40Mhz de largura de canal (isolar é necessário).