Fake news tecnológica: não existe 5G sem antena

Conectividade direta via satélite não elimina antenas, apenas dispensa a ERB
Nos últimos dias, manchetes chamativas passaram a afirmar que seria possível oferecer 5G diretamente do espaço “sem antena”. A frase impressiona, mas do ponto de vista da ciência e da engenharia de telecomunicações, ela está errada e induz a uma compreensão equivocada sobre como a comunicação sem fio realmente funciona.
Para começar pelo ponto central, não existe comunicação sem fio sem antena. A antena é o componente físico que permite que a energia elétrica, que circula dentro dos equipamentos, seja transformada em ondas eletromagnéticas capazes de viajar pelo espaço. Sem esse processo, nenhum sinal sai do aparelho, seja em rádio, TV, Wi-Fi, 4G, 5G ou comunicações via satélite.
A base científica disso vem do eletromagnetismo. No século XIX, James Clerk Maxwell demonstrou que eletricidade e magnetismo não são fenômenos independentes. Ao introduzir o conceito de corrente de deslocamento, ele mostrou que um campo elétrico que varia no tempo também gera campo magnético, mesmo quando não há corrente elétrica fluindo de forma convencional. Esse ajuste foi essencial para manter a coerência física das leis do eletromagnetismo e explicar a existência das ondas eletromagnéticas.
Em termos simples, campos elétricos variáveis produzem campos magnéticos, e campos magnéticos variáveis produzem campos elétricos. Essa interação contínua e auto sustentada é o que permite que a energia eletromagnética se propague pelo espaço transportando informação.
Na prática, quando um condutor metálico é excitado por uma fonte de alta frequência, como ocorre em sistemas de telecomunicações, estabelece-se ao longo dele um campo elétrico que varia rapidamente no tempo. Essa variação gera um campo magnético associado. Quando as dimensões desse sistema são compatíveis com o comprimento de onda do sinal, parte da energia deixa de permanecer confinada ao condutor e passa a se espalhar pelo espaço livre. Esse espalhamento é o fenômeno da radiação eletromagnética.
É exatamente esse o papel da antena.
A antena é um sistema irradiante, projetado para converter energia elétrica guiada em energia eletromagnética propagante. Ela não é um acessório nem um detalhe secundário do sistema. É o elemento que torna a comunicação sem fio fisicamente possível.
Além disso, a teoria mostra que as ondas eletromagnéticas não se propagam de forma aleatória. As equações de Helmholtz, derivadas das equações de Maxwell, descrevem ondas com direção bem definida e com polarização específica. A onda possui orientação, sentido de propagação e estrutura bem estabelecida no espaço.
E é a antena que define essa polarização.
A posição física da antena determina se a polarização da onda será vertical, horizontal ou circular. Sua geometria e sua configuração influenciam diretamente o alcance do sinal, a direção preferencial de propagação e a forma como a energia se distribui no espaço, por meio de parâmetros como ganho, diretividade e diagrama de radiação.
Em termos simples, a antena não apenas permite que o sinal exista. Ela molda o próprio comportamento da onda eletromagnética transmitida.
Grande parte da confusão presente nas manchetes vem da mistura de dois conceitos diferentes: antena e Estação Rádio Base, a chamada ERB. A ERB é um conjunto completo de equipamentos que inclui rádios, sistemas de controle, energia, transmissão e, evidentemente, antenas. Quando se afirma que uma tecnologia dispensa ERBs, o que se está dizendo é que não será necessária a instalação de infraestrutura terrestre tradicional. Isso não significa, em hipótese alguma, que as antenas deixaram de existir.
Nos serviços tradicionais de internet via satélite, o usuário precisa instalar uma antena externa dedicada. Em propostas mais recentes de conectividade direta via satélite, essa antena externa deixa de ser necessária. No entanto, o telefone celular continua utilizando antenas internas integradas ao seu sistema de radiofrequência, enquanto os satélites empregam arranjos avançados de antenas para transmissão e recepção dos sinais.
Essas soluções fazem parte do conceito de redes não terrestres, previsto nos padrões definidos pelo 3GPP, que tratam da integração do 5G com plataformas orbitais. Nesse modelo, o satélite assume o papel de ponto de acesso da rede, enquanto o dispositivo do usuário continua operando como qualquer sistema de rádio, com antena, campos eletromagnéticos e propagação no espaço.
Portanto, a forma correta de explicar essa inovação não é afirmar que existe “5G sem antena”, mas sim que há 5G sem infraestrutura terrestre tradicional. A diferença é fundamental do ponto de vista técnico.
A tecnologia pode evoluir, as arquiteturas podem mudar e os sistemas podem se tornar cada vez mais sofisticados. O que não muda são as leis da física. Sempre que houver comunicação sem fio, haverá campos elétricos e magnéticos se propagando pelo espaço livre. E sempre que isso ocorrer, haverá um sistema irradiante responsável por essa radiação. Pode-se dispensar torres e estações rádio base no solo. Antenas, não. Onde há onda eletromagnética, há antena. Negar isso não é inovação. É desconhecer os fundamentos da engenharia.

Autor
Engenheiro Eletricista Rogerio Moreira Lima Silva
Diretor de Inovação e Diretor Estadual no Maranhão da ABTELECOM, Especialista da ABEE Nacional e 1º Secretário da ABEE-MA, Embaixador da ABRACOPEL e do Instituto EWRAN, membro do SENGE-MA e do CEM, Diretor de Relações Institucionais da Academia Maranhense de Ciências e professor da Universidade Estadual do Maranhão.