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Conectividade direta via sat\u00e9lite n\u00e3o elimina antenas, apenas dispensa a ERB
\nNos \u00faltimos dias, manchetes chamativas passaram a afirmar que seria poss\u00edvel oferecer 5G diretamente do espa\u00e7o \u201csem antena\u201d. A frase impressiona, mas do ponto de vista da ci\u00eancia e da engenharia de telecomunica\u00e7\u00f5es, ela est\u00e1 errada e induz a uma compreens\u00e3o equivocada sobre como a comunica\u00e7\u00e3o sem fio realmente funciona.
\nPara come\u00e7ar pelo ponto central, n\u00e3o existe comunica\u00e7\u00e3o sem fio sem antena. A antena \u00e9 o componente f\u00edsico que permite que a energia el\u00e9trica, que circula dentro dos equipamentos, seja transformada em ondas eletromagn\u00e9ticas capazes de viajar pelo espa\u00e7o. Sem esse processo, nenhum sinal sai do aparelho, seja em r\u00e1dio, TV, Wi-Fi, 4G, 5G ou comunica\u00e7\u00f5es via sat\u00e9lite.
\nA base cient\u00edfica disso vem do eletromagnetismo. No s\u00e9culo XIX, James Clerk Maxwell demonstrou que eletricidade e magnetismo n\u00e3o s\u00e3o fen\u00f4menos independentes. Ao introduzir o conceito de corrente de deslocamento, ele mostrou que um campo el\u00e9trico que varia no tempo tamb\u00e9m gera campo magn\u00e9tico, mesmo quando n\u00e3o h\u00e1 corrente el\u00e9trica fluindo de forma convencional. Esse ajuste foi essencial para manter a coer\u00eancia f\u00edsica das leis do eletromagnetismo e explicar a exist\u00eancia das ondas eletromagn\u00e9ticas.
\nEm termos simples, campos el\u00e9tricos vari\u00e1veis produzem campos magn\u00e9ticos, e campos magn\u00e9ticos vari\u00e1veis produzem campos el\u00e9tricos. Essa intera\u00e7\u00e3o cont\u00ednua e auto sustentada \u00e9 o que permite que a energia eletromagn\u00e9tica se propague pelo espa\u00e7o transportando informa\u00e7\u00e3o.
\nNa pr\u00e1tica, quando um condutor met\u00e1lico \u00e9 excitado por uma fonte de alta frequ\u00eancia, como ocorre em sistemas de telecomunica\u00e7\u00f5es, estabelece-se ao longo dele um campo el\u00e9trico que varia rapidamente no tempo. Essa varia\u00e7\u00e3o gera um campo magn\u00e9tico associado. Quando as dimens\u00f5es desse sistema s\u00e3o compat\u00edveis com o comprimento de onda do sinal, parte da energia deixa de permanecer confinada ao condutor e passa a se espalhar pelo espa\u00e7o livre. Esse espalhamento \u00e9 o fen\u00f4meno da radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica.
\n\u00c9 exatamente esse o papel da antena.
\nA antena \u00e9 um sistema irradiante, projetado para converter energia el\u00e9trica guiada em energia eletromagn\u00e9tica propagante. Ela n\u00e3o \u00e9 um acess\u00f3rio nem um detalhe secund\u00e1rio do sistema. \u00c9 o elemento que torna a comunica\u00e7\u00e3o sem fio fisicamente poss\u00edvel.
\nAl\u00e9m disso, a teoria mostra que as ondas eletromagn\u00e9ticas n\u00e3o se propagam de forma aleat\u00f3ria. As equa\u00e7\u00f5es de Helmholtz, derivadas das equa\u00e7\u00f5es de Maxwell, descrevem ondas com dire\u00e7\u00e3o bem definida e com polariza\u00e7\u00e3o espec\u00edfica. A onda possui orienta\u00e7\u00e3o, sentido de propaga\u00e7\u00e3o e estrutura bem estabelecida no espa\u00e7o.
\nE \u00e9 a antena que define essa polariza\u00e7\u00e3o.
\nA posi\u00e7\u00e3o f\u00edsica da antena determina se a polariza\u00e7\u00e3o da onda ser\u00e1 vertical, horizontal ou circular. Sua geometria e sua configura\u00e7\u00e3o influenciam diretamente o alcance do sinal, a dire\u00e7\u00e3o preferencial de propaga\u00e7\u00e3o e a forma como a energia se distribui no espa\u00e7o, por meio de par\u00e2metros como ganho, diretividade e diagrama de radia\u00e7\u00e3o.
\nEm termos simples, a antena n\u00e3o apenas permite que o sinal exista. Ela molda o pr\u00f3prio comportamento da onda eletromagn\u00e9tica transmitida.
\nGrande parte da confus\u00e3o presente nas manchetes vem da mistura de dois conceitos diferentes: antena e Esta\u00e7\u00e3o R\u00e1dio Base, a chamada ERB. A ERB \u00e9 um conjunto completo de equipamentos que inclui r\u00e1dios, sistemas de controle, energia, transmiss\u00e3o e, evidentemente, antenas. Quando se afirma que uma tecnologia dispensa ERBs, o que se est\u00e1 dizendo \u00e9 que n\u00e3o ser\u00e1 necess\u00e1ria a instala\u00e7\u00e3o de infraestrutura terrestre tradicional. Isso n\u00e3o significa, em hip\u00f3tese alguma, que as antenas deixaram de existir.
\nNos servi\u00e7os tradicionais de internet via sat\u00e9lite, o usu\u00e1rio precisa instalar uma antena externa dedicada. Em propostas mais recentes de conectividade direta via sat\u00e9lite, essa antena externa deixa de ser necess\u00e1ria. No entanto, o telefone celular continua utilizando antenas internas integradas ao seu sistema de radiofrequ\u00eancia, enquanto os sat\u00e9lites empregam arranjos avan\u00e7ados de antenas para transmiss\u00e3o e recep\u00e7\u00e3o dos sinais.
\nEssas solu\u00e7\u00f5es fazem parte do conceito de redes n\u00e3o terrestres, previsto nos padr\u00f5es definidos pelo 3GPP, que tratam da integra\u00e7\u00e3o do 5G com plataformas orbitais. Nesse modelo, o sat\u00e9lite assume o papel de ponto de acesso da rede, enquanto o dispositivo do usu\u00e1rio continua operando como qualquer sistema de r\u00e1dio, com antena, campos eletromagn\u00e9ticos e propaga\u00e7\u00e3o no espa\u00e7o.
\nPortanto, a forma correta de explicar essa inova\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 afirmar que existe \u201c5G sem antena\u201d, mas sim que h\u00e1 5G sem infraestrutura terrestre tradicional. A diferen\u00e7a \u00e9 fundamental do ponto de vista t\u00e9cnico.
\nA tecnologia pode evoluir, as arquiteturas podem mudar e os sistemas podem se tornar cada vez mais sofisticados. O que n\u00e3o muda s\u00e3o as leis da f\u00edsica. Sempre que houver comunica\u00e7\u00e3o sem fio, haver\u00e1 campos el\u00e9tricos e magn\u00e9ticos se propagando pelo espa\u00e7o livre. E sempre que isso ocorrer, haver\u00e1 um sistema irradiante respons\u00e1vel por essa radia\u00e7\u00e3o. Pode-se dispensar torres e esta\u00e7\u00f5es r\u00e1dio base no solo. Antenas, n\u00e3o. Onde h\u00e1 onda eletromagn\u00e9tica, h\u00e1 antena. Negar isso n\u00e3o \u00e9 inova\u00e7\u00e3o. \u00c9 desconhecer os fundamentos da engenharia.<\/p>\n
Autor
\nEngenheiro Eletricista Rogerio Moreira Lima Silva
\nDiretor de Inova\u00e7\u00e3o e Diretor Estadual no Maranh\u00e3o da ABTELECOM, Especialista da ABEE Nacional e 1\u00ba Secret\u00e1rio da ABEE-MA, Embaixador da ABRACOPEL e do Instituto EWRAN, membro do SENGE-MA e do CEM, Diretor de Rela\u00e7\u00f5es Institucionais da Academia Maranhense de Ci\u00eancias e professor da Universidade Estadual do Maranh\u00e3o.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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