Por que o alcance interno é diferente

O alcance na folha de dados de um rádio é medido em condições abertas: linha de visada desobstruída, sem edifícios, sem interferência e com uma antena ideal. Um local interno é o oposto. O sinal precisa atravessar paredes, lajes, portas, móveis, porta-paletes e pessoas, e ainda competir com ruído elétrico.

O resultado é que um rádio anunciado com “5 milhas” pode cobrir um andar de um edifício de concreto, enquanto um rádio anunciado com “2 milhas” pode cobrir um corredor de armazém aberto. O número da embalagem é um limite superior, não uma previsão para o local.

A razão é simples: a distância até o horizonte de rádio cresce com a raiz quadrada da altura da antena, e a potência recebida cai com o quadrado da distância. Dentro de um edifício, cada obstáculo adiciona perda e cada reflexão cria um caminho alternativo que pode chegar fora de fase. O sinal útil não é uma linha reta; é uma soma de cópias que às vezes se reforçam e às vezes se cancelam.

As quatro perdas

A maioria das falhas em ambientes internos vem de quatro fontes:

  1. Paredes. Paredes de concreto, tijolo e estrutura metálica absorvem ou refletem energia. Uma parede de concreto armado pode custar 10–20 dB ou mais.
  2. Lajes e tetos. Uma laje de concreto entre andares é uma perda importante. Um repetidor no telhado pode não chegar ao subsolo através dela.
  3. Metal. Porta-paletes, contêineres, revestimentos de aço, elevadores e isolamento com folha metálica criam reflexões e pontos cegos.
  4. Pessoas e móveis. Pessoas, estoque e divisórias absorvem o sinal, especialmente em UHF.

A consequência prática: a cobertura não é uniforme. É uma colcha de retalhos que muda quando o estoque, as divisórias ou as obras do edifício mudam.

Vale detalhar a perda por material, porque ela explica quase todas as decisões de projeto. Uma divisória de gesso acartonado custa algo entre 3 e 6 dB. Uma parede de tijolo ou bloco, entre 8 e 15 dB. Concreto armado, entre 15 e 30 dB. Revestimento metálico, porta de aço ou poço de elevador podem bloquear o sinal quase por completo. Um corpo humano encostado ao rádio custa de 3 a 6 dB adicionais. Some três paredes de concreto e o sinal já perdeu mais de 45 dB antes de chegar ao receptor.

Distâncias realistas por tipo de edifício

AmbienteAlcance típico de portátil para portátilO que determina
Escritório de planta aberta50–150 mDivisórias, móveis, pessoas
Andar de hóspedes de hotelUm andar ou um corredorParedes de concreto, portas corta-fogo
Corredor de armazém100–300 m, menos através do porta-paletesAltura do porta-paletes, densidade do estoque
Subsolo / casa de máquinasMuitas vezes sem cobertura confiávelLaje de concreto, equipamentos, dutos
Estacionamento50–150 mConcreto, rampas, veículos
Caixa de escadasUm a três andaresConcreto, portas metálicas

Estas são estimativas de planejamento, não garantias. Um levantamento no local é a única forma de saber.

Repare que a tabela fala de portátil para portátil. Com um repetidor bem posicionado, as distâncias entre usuários deixam de importar: o que importa é a distância de cada portátil até o repetidor. Um portátil que alcança o repetidor a 1 km em campo aberto pode alcançá-lo a 200 m dentro de um edifício, e a cobertura total será a soma dos dois enlaces.

Orçamento de enlace: como estimar a cobertura

Um orçamento de enlace é uma tabela de ganhos e perdas. Ele não substitui o levantamento, mas mostra rapidamente se um projeto é viável e onde está o gargalo.

ItemExemploValor
Potência do transmissorPortátil de 5 W+37 dBm
Ganho da antenaAntena de portátil0 dBi
Perda corporalRádio no cinto−3 a −6 dB
Perda no cabo20 m de cabo até a antena−3 dB
Perda de percurso100 m em 450 MHz, espaço livre−66 dB
Perda por paredeUma parede de concreto armado−15 dB
Margem de desvanecimentoReserva de projeto−10 a −15 dB
Sensibilidade do receptorPortátil digital−120 dBm

Some os valores e compare com a sensibilidade. O resultado é a margem líquida: se ficar próximo de zero, o enlace é marginal; se ficar 10–15 dB acima, há folga para variações que o modelo não captura. A margem não é um luxo: em UHF, variações de 10–20 dB em uma fração de comprimento de onda são normais, e um projeto sem margem falha quando o edifício está cheio.

O orçamento também mostra onde investir. Aumentar a potência de 5 W para 10 W acrescenta 3 dB. Trocar uma antena de 0 dBi por uma de 6 dBi acrescenta 6 dB, mas apenas na direção do padrão. Subir a antena do repetidor de 10 m para 30 m pode acrescentar muito mais, porque muda a geometria do enlace. Na prática, a altura e a posição da antena vencem a potência quase sempre.

VHF x UHF em ambientes internos

AspectoVHF (136–174 MHz)UHF (400–470 MHz)
Perda em materiaisMenor, em geralMaior
Antena de portátilMaior e menos eficienteCurta e eficiente
Reflexões em estruturas metálicasMenos previsíveisAproveitáveis em corredores
Ruído impulsivoMais suscetívelMenos suscetível
Uso típico internoPrédios históricos, paredes espessasHotéis, armazéns, shoppings, indústria

A regra geral é que o VHF penetra melhor em materiais, mas paga isso com antenas maiores e maior suscetibilidade a ruído elétrico. O UHF tem mais perda por parede, porém a antena curta do portátil é mais eficiente, e as reflexões em corredores e estruturas metálicas ajudam a contornar obstáculos.

Em um edifício de concreto com muitas paredes, a diferença entre VHF e UHF costuma ser menor do que a diferença entre uma antena bem posicionada e uma mal posicionada. A escolha da faixa deve seguir a licença, o ambiente e o ecossistema de equipamentos, não uma preferência abstrata.

Por que o subsolo sempre falha

O subsolo geralmente fica abaixo de uma laje de concreto, cercado por terra e concreto e cheio de equipamentos, dutos e metal. Um repetidor no telhado pode cobrir os andares superiores, mas não o subsolo. O sinal precisa passar pela laje ou por um poço de serviços, e ambos apresentam perdas.

As correções habituais são:

  • uma antena interna no subsolo, alimentada pelo repetidor;
  • um repetidor local mais próximo do subsolo;
  • um cabo irradiante ou sistema de antenas distribuídas para túneis longos e estacionamentos.

Não presuma que “um repetidor cobre o edifício”. O subsolo é a exceção que confirma a regra.

Há um detalhe que costuma passar despercebido: o subsolo não é um ambiente único. A casa de máquinas, a doca, o estacionamento e o corredor de serviço têm geometrias diferentes e podem exigir antenas diferentes. Um projeto que trata o subsolo como uma área só tende a cobrir bem a entrada e falhar no fundo.

Quando um repetidor resolve

Um repetidor ajuda quando:

  • a antena do repetidor está acima dos obstáculos;
  • o portátil consegue alcançar o repetidor a partir da área de trabalho;
  • o par duplex e o isolamento estão corretos.

Um repetidor não cria cobertura onde o portátil não consegue alcançá-lo. Se o usuário estiver no fundo de um subsolo ou atrás de uma parede espessa, o repetidor no telhado pode não ouvi-lo. Nesse caso, a resposta é uma antena interna ou um repetidor local, não mais potência.

O isolamento entre a antena de transmissão e a de recepção é outro ponto crítico. Se as duas antenas estiverem próximas demais, o repetidor transmite e ouve a si mesmo, o que degrada o áudio e pode levar o equipamento a proteger o receptor. A separação vertical, a separação horizontal e o uso de duplexador adequado resolvem o problema; aumentar a potência só piora.

Quando você precisa de antenas internas

Planeje um sistema de antenas internas quando:

  • o edifício tiver vários andares ou alas;
  • houver um subsolo profundo, estacionamento ou casa de máquinas;
  • porta-paletes ou estruturas metálicas criarem pontos cegos;
  • o local precisar de cobertura uniforme, e não apenas de um sinal forte no saguão.

Um sistema interno é uma pequena rede de antenas distribuídas alimentada pelo repetidor. O objetivo do projeto é cobertura uniforme nas áreas de trabalho, não sinal máximo em um corredor.

O dimensionamento típico considera o número de andares, o comprimento dos corredores e o material das paredes. Cada antena cobre uma área limitada; o divisor de potência distribui o sinal e o cabo escolhido define a perda. Um sistema bem projetado tem potência sobrando em todos os pontos, não potência concentrada em um.

Erros de projeto que criam pontos cegos

  1. Colocar a antena do repetidor dentro do prédio, no térreo. A antena precisa “ver” as áreas de trabalho; no térreo, ela vê paredes.
  2. Usar cabo fino em percurso longo. Cada 3 dB de perda no cabo é metade da potência que não chega à antena.
  3. Testar com as portas abertas. Portas corta-fogo e portas de casa de máquinas fechadas mudam o resultado.
  4. Testar com o rádio sobre a mesa. O corpo absorve sinal; o teste precisa reproduzir o uso real.
  5. Ignorar o talk-in. A descida pode estar forte e a subida falhar, porque o portátil transmite com menos potência e antena menor.
  6. Achar que digital resolve alcance. O DMR entrega áudio inteligível com sinal mais baixo, mas não aumenta a potência irradiada.
  7. Projetar sem margem. Um sistema no limite funciona no dia do teste e falha na primeira semana de operação real.

Como testar antes da aceitação

Acorde o método de teste antes da instalação:

  1. Defina os pontos ou o trajeto de teste.
  2. Use a programação final e as posições finais das antenas.
  3. Registre o nível de sinal e a qualidade do áudio em cada ponto.
  4. Teste a transmissão de saída e a de entrada separadamente.
  5. Acorde os limites de aprovação e reprovação por escrito.
  6. Guarde o resultado como referência para mudanças futuras.

Para um edifício com vários andares, teste cada andar e a caixa de escadas. Para um armazém, percorra todos os corredores. Para um subsolo, teste com as portas corta-fogo fechadas.

Um teste útil tem três características. É repetível: o mesmo trajeto, a mesma programação e os mesmos pontos. É assimétrico: registra talk-out e talk-in separadamente, porque o enlace não é simétrico. E é documentado: uma planilha com ponto, horário, nível de sinal, qualidade de áudio e observações permite comparar a instalação com o projeto e defender o resultado em uma auditoria.

Se o teste falhar em um ponto, não basta “aumentar a potência”. Identifique se o problema é a antena do repetidor, a distância até ele, a perda no cabo ou uma barreira local. A correção certa quase sempre é geométrica: mover a antena, acrescentar uma antena interna ou reduzir o percurso.

Se você quiser uma recomendação inicial, use o planejador de cobertura. Para o guia completo de cobertura, leia alcance do rádio bidirecional. Para detalhes de hotéis e armazéns, consulte rádios para hotéis e rádios para armazéns.