Ao procurar um sistema de radiocomunicações profissional é natural que uma das primeiras questões seja:

“Quantos quilómetros alcança um rádio profissional?”

É uma pergunta simples, mas cuja resposta exige alguma explicação técnica.

Ao contrário do que acontece com muitos equipamentos eletrónicos, o alcance de um rádio profissional não depende apenas do próprio equipamento. Dois rádios exatamente iguais podem apresentar desempenhos completamente diferentes consoante o local onde são utilizados.

Um rádio que comunica facilmente a vários quilómetros em campo aberto poderá ter dificuldades em ultrapassar algumas centenas de metros dentro de uma fábrica metálica ou de um edifício de vários pisos.

Por outro lado, uma infraestrutura corretamente dimensionada, recorrendo a repetidores, antenas adequadas e frequências bem escolhidas, pode assegurar comunicações estáveis ao longo de dezenas de quilómetros.

É precisamente por esta razão que, em projetos profissionais, a escolha do equipamento representa apenas uma parte da solução. A verdadeira diferença está na engenharia da rede.

Neste artigo explicamos como se propagam as ondas de rádio, quais os fatores que influenciam o alcance, porque razão não existe um número universal e quais as melhores práticas para maximizar a cobertura das comunicações.

O que significa realmente “alcance”?

Quando se fala em alcance, muitas pessoas imaginam simplesmente a distância máxima entre dois rádios.

Na realidade, o conceito é bastante mais complexo.

O alcance corresponde à distância máxima à qual dois ou mais equipamentos conseguem comunicar com qualidade suficiente para garantir uma transmissão inteligível e fiável.

Ou seja, não basta que exista sinal.

É necessário que a comunicação seja clara, contínua e operacional.

Uma transmissão cheia de ruído, cortes ou interrupções dificilmente pode ser considerada uma comunicação eficaz.

Por isso, em radiocomunicações profissionais, fala-se frequentemente em cobertura útil e não apenas em alcance.

O que significa realmente “alcance”?

Quando se fala em alcance, muitas pessoas imaginam simplesmente a distância máxima entre dois rádios.

Na realidade, o conceito é bastante mais complexo.

O alcance corresponde à distância máxima à qual dois ou mais equipamentos conseguem comunicar com qualidade suficiente para garantir uma transmissão inteligível e fiável.

Ou seja, não basta que exista sinal.

É necessário que a comunicação seja clara, contínua e operacional.

Uma transmissão cheia de ruído, cortes ou interrupções dificilmente pode ser considerada uma comunicação eficaz.

Por isso, em radiocomunicações profissionais, fala-se frequentemente em cobertura útil e não apenas em alcance.

Alcance teórico vs. alcance real.

Este é um dos aspetos que gera mais confusão.

Muitos equipamentos apresentam valores de alcance bastante elevados nas suas fichas técnicas.

É comum encontrar referências como:

• 10 km
• 20 km
• 30 km
• 50 km

Contudo, estes valores correspondem normalmente a ensaios realizados em condições ideais.

Por exemplo:

• terreno totalmente plano;
• ausência de edifícios;
• sem árvores;
• sem estruturas metálicas;
• boa visibilidade entre antenas;
• condições atmosféricas favoráveis.

Na maioria dos ambientes empresariais estas condições não existem.

Por essa razão, o alcance real pode ser significativamente inferior.

Comparação.

Situação	Alcance esperado
Campo aberto	Muito elevado
Zona agrícola	Elevado
Cidade	Médio
Interior de edifícios	Reduzido
Fábrica metálica	Muito variável
Túneis	Muito reduzido sem repetidores

Como se propagam as ondas de rádio?

As comunicações por rádio baseiam-se na propagação de ondas eletromagnéticas.

Estas ondas são emitidas pela antena do rádio transmissor e deslocam-se através do espaço até serem captadas pela antena do equipamento recetor.

Durante esse percurso podem ocorrer diversos fenómenos físicos.

Diagrama simplificado

 Rádio A
    │
    ▼
~~~~~~~~~~~~~~~ Ondas Rádio ~~~~~~~~~~~~~~~
            ▲
            │
      Obstáculo
            │
 Reflexão / Absorção / Difração
            │
            ▼
         Rádio B

A qualidade da comunicação dependerá da forma como estas ondas conseguem ultrapassar os obstáculos existentes.

Porque os obstáculos reduzem a cobertura?

As ondas de rádio não atravessam todos os materiais da mesma forma.

Alguns materiais praticamente não interferem com o sinal.

Outros podem reduzir drasticamente a intensidade da transmissão.

Exemplos.

Obstáculo	Impacto
Madeira	Baixo
Pladur	Baixo
Tijolo	Médio
Betão armado	Elevado
Estruturas metálicas	Muito elevado
Túneis	Muito elevado
Elevadores	Muito elevado

É por isso que um sistema que funciona perfeitamente no exterior poderá apresentar limitações significativas dentro de edifícios industriais.

Os fatores que mais influenciam o alcance.

Embora existam dezenas de variáveis técnicas, podemos destacar sete fatores principais.

1. Frequência utilizada.

A frequência é um dos elementos que maior influência exerce sobre a propagação do sinal.

De forma simplificada:

• frequências mais baixas tendem a percorrer maiores distâncias em espaço aberto;
• frequências mais elevadas oferecem normalmente melhor comportamento em ambientes urbanos.

É precisamente por esta razão que existem diferentes bandas destinadas às radiocomunicações profissionais.

Nos capítulos seguintes analisaremos em detalhe as diferenças entre VHF e UHF.

2. Potência do equipamento.

É frequente pensar-se que basta aumentar a potência para aumentar significativamente o alcance.

Na realidade, a relação não é assim tão direta.

Dobrar a potência não significa duplicar a distância.

Em muitos casos, melhorar a antena produz resultados muito superiores ao simples aumento da potência.

3. Altura da antena.

Um dos fatores mais importantes é a posição da antena.

Quanto maior for a altura da antena relativamente aos obstáculos envolventes, maior tende a ser a área de cobertura.

É precisamente este princípio que justifica a instalação de antenas em:

• edifícios elevados;
• torres;
• mastros;
• montanhas.

Exemplo.

 Antena Alta
      ▲
      │
      │
────────────── Horizonte Rádio

Maior cobertura

4. Tipo de antena.

Nem todas as antenas apresentam o mesmo desempenho.

Dependendo do projeto poderão ser utilizadas antenas:

• omnidirecionais;
• direcionais;
• de elevado ganho;
• para interiores;
• para exteriores.

A escolha correta pode aumentar significativamente a cobertura da rede.

4. Tipo de antena.

Nem todas as antenas apresentam o mesmo desempenho.

Dependendo do projeto poderão ser utilizadas antenas:

• omnidirecionais;
• direcionais;
• de elevado ganho;
• para interiores;
• para exteriores.

A escolha correta pode aumentar significativamente a cobertura da rede.

6. Condições atmosféricas.

Embora normalmente tenham uma influência reduzida nas frequências utilizadas pelas radiocomunicações profissionais, fenómenos atmosféricos extremos podem afetar temporariamente a propagação do sinal.

No entanto, comparativamente com outros fatores, o seu impacto é geralmente limitado.

7. Tecnologia utilizada.

A própria tecnologia influencia o desempenho.

Comparando:

• Analógico;
• DMR;
• TETRA;
• PoC;

existem diferenças importantes na forma como cada sistema mantém a qualidade da comunicação junto ao limite da cobertura.

Este tema será aprofundado mais à frente.

VHF ou UHF: Qual oferece maior alcance?

Uma das dúvidas mais frequentes na implementação de sistemas de radiocomunicações profissionais está relacionada com a escolha da banda de frequência.

É comum ouvir afirmações como:

• “O VHF alcança sempre mais longe.”
• “O UHF é melhor para edifícios.”
• “O UHF tem menor alcance.”

Na realidade, estas afirmações são apenas parcialmente verdadeiras.

A escolha entre VHF (Very High Frequency) e UHF (Ultra High Frequency) depende sobretudo do ambiente onde o sistema será utilizado.

Não existe uma banda universalmente superior.

Existe sim uma banda mais adequada para cada aplicação.

Como a frequência influencia a propagação.

As ondas de rádio comportam-se de forma diferente consoante a frequência utilizada.

De forma simplificada:

• frequências mais baixas tendem a propagar-se melhor em espaços abertos;
• frequências mais elevadas conseguem penetrar melhor em edifícios e ambientes urbanos.

Diagrama simplificado.

               VHF

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Maior propagação
em espaço aberto


               UHF

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Melhor penetração
entre edifícios

Este comportamento explica porque diferentes setores utilizam bandas distintas.

Como a frequência influencia a propagação.

As ondas de rádio comportam-se de forma diferente consoante a frequência utilizada.

De forma simplificada:

• frequências mais baixas tendem a propagar-se melhor em espaços abertos;
• frequências mais elevadas conseguem penetrar melhor em edifícios e ambientes urbanos.

Diagrama simplificado.

               VHF

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Maior propagação
em espaço aberto


               UHF

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Melhor penetração
entre edifícios

Este comportamento explica porque diferentes setores utilizam bandas distintas.

Vantagens do VHF.

• Maior alcance em espaço aberto.
• Melhor desempenho em zonas rurais.
• Boa propagação sobre longas distâncias.
• Excelente para áreas pouco urbanizadas.

Limitações.

Em ambientes urbanos ou industriais poderá apresentar algumas limitações.

As ondas VHF têm maior dificuldade em:

• atravessar edifícios;
• penetrar estruturas metálicas;
• comunicar entre pisos.

Nestes cenários o desempenho poderá ser inferior ao obtido com UHF.

Banda UHF.

A banda UHF utilizada pelas empresas situa-se normalmente entre os 400 MHz e os 470 MHz.

É atualmente a banda mais utilizada em aplicações empresariais.

Isto acontece porque oferece um excelente compromisso entre cobertura e capacidade de penetração.

Principais vantagens

• Melhor desempenho em edifícios.
• Excelente comportamento em ambiente urbano.
• Boa cobertura industrial.
• Melhor propagação entre pisos.
• Menor sensibilidade a obstáculos interiores.

Aplicações mais comuns

A banda UHF é amplamente utilizada em:

• fábricas;
• hotéis;
• hospitais;
• aeroportos;
• centros comerciais;
• armazéns;
• eventos;
• logística.

Comparação VHF vs UHF.

Característica	VHF	UHF
Campo aberto	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐☆
Cidade	⭐⭐⭐☆☆	⭐⭐⭐⭐⭐
Interior de edifícios	⭐⭐☆☆☆	⭐⭐⭐⭐⭐
Áreas industriais	⭐⭐⭐☆☆	⭐⭐⭐⭐⭐
Agricultura	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐☆☆
Floresta	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐☆☆
Hotelaria	⭐⭐☆☆☆	⭐⭐⭐⭐⭐
Construção Civil	⭐⭐⭐⭐☆	⭐⭐⭐⭐☆

Qual a melhor escolha?

Não existe uma resposta única.

Uma exploração agrícola poderá beneficiar claramente do VHF.

Uma unidade industrial terá normalmente melhores resultados com UHF.

É precisamente por esta razão que um estudo técnico é essencial antes da implementação.

Como a tecnologia influencia o alcance.

Além da frequência utilizada, a própria tecnologia rádio influencia a qualidade da cobertura.

Embora muitas pessoas associem o alcance apenas à potência do equipamento, existem diferenças importantes entre sistemas analógicos e digitais.

Rádio Analógico.

Durante muitos anos, o rádio analógico foi o padrão utilizado pelas empresas.

À medida que o utilizador se afasta da origem da transmissão, a qualidade do áudio degrada-se progressivamente.

Normalmente verifica-se:

• aumento do ruído;
• interferências;
• perda gradual da inteligibilidade.

Mesmo próximo do limite da cobertura ainda é possível ouvir parcialmente a comunicação.

Exemplo.

Qualidade

██████████████

███████████

██████

███

█

Distância

Rádio Digital DMR.

O DMR (Digital Mobile Radio) apresenta um comportamento diferente.

Enquanto a intensidade do sinal permanece acima do nível mínimo necessário, o áudio mantém praticamente a mesma qualidade.

Quando esse limite é ultrapassado ocorre aquilo que normalmente se designa por efeito digital.

A comunicação deixa simplesmente de ser inteligível.

Exemplo.

Qualidade

████████████████

████████████████

████████████████

████████████████

▌

Sem comunicação

Este comportamento oferece uma vantagem importante.

Durante praticamente toda a área útil de cobertura, o utilizador beneficia de áudio claro e sem interferências.

TETRA.

Os sistemas TETRA foram desenvolvidos para operações críticas.

Além da elevada qualidade áudio, utilizam mecanismos avançados para:

• gestão automática da rede;
• otimização da cobertura;
• prioridade de chamadas;
• elevada disponibilidade.

São normalmente implementados com infraestruturas redundantes que garantem cobertura muito superior à de sistemas convencionais.

Push-to-Talk over Cellular (PoC).

O PoC funciona de forma completamente diferente.

Neste caso, o alcance deixa de depender diretamente das ondas rádio.

Passa a depender da cobertura da rede:

• 4G;
• 5G;
• Wi-Fi.

Sempre que existir acesso à Internet será possível comunicar.

Isto significa que dois utilizadores podem encontrar-se em países diferentes e continuar a comunicar instantaneamente.

Comparação das tecnologias.

Tecnologia	Cobertura típica	Dependência
Analógico	Local	Rádio
DMR	Local / Regional	Rádio
TETRA	Regional / Nacional	Rádio
PoC	Mundial	Internet / Dados móveis

O papel da antena.

Quando se fala em alcance, muitas pessoas concentram-se apenas no rádio.

Na realidade, a antena é frequentemente o elemento que mais influencia o desempenho da rede.

Uma antena corretamente selecionada pode melhorar significativamente:

• intensidade do sinal;
• estabilidade;
• cobertura;
• qualidade áudio.

Porque a altura é tão importante?

Quanto maior for a altura da antena relativamente aos obstáculos existentes, maior será normalmente a área coberta.

É precisamente por esta razão que as antenas profissionais são frequentemente instaladas em:

• torres;
• edifícios elevados;
• mastros;
• montanhas.

Diagrama.

        Antena

          ▲

          │

──────────┼──────────

Maior linha de visão

Maior cobertura

Antenas omnidirecionais.

As antenas omnidirecionais distribuem o sinal em praticamente todas as direções.

São as mais utilizadas em:

• edifícios;
• eventos;
• zonas urbanas;
• áreas industriais.

Permitem cobrir uma área envolvente de forma uniforme.

Antenas direcionais.

Quando é necessário concentrar a cobertura numa direção específica utilizam-se antenas direcionais.

São frequentemente utilizadas para:

• ligações ponto-a-ponto;
• longas distâncias;
• interligação de repetidores.

Antenas direcionais.

Quando é necessário concentrar a cobertura numa direção específica utilizam-se antenas direcionais.

São frequentemente utilizadas para:

• ligações ponto-a-ponto;
• longas distâncias;
• interligação de repetidores.

O papel dos repetidores.

Quando a comunicação direta entre rádios não é suficiente para cobrir toda a área de operação, entra em ação um elemento fundamental da infraestrutura: o repetidor.

O repetidor recebe o sinal emitido por um rádio, amplifica-o e retransmite-o, aumentando significativamente a cobertura da rede.

Esta solução é amplamente utilizada em:

• grandes estaleiros de construção;
• unidades industriais;
• aeroportos;
• portos;
• eventos de grande dimensão;
• municípios;
• explorações mineiras.

Como funciona um repetidor?

 Rádio A
    │
    ▼
 Repetidor
    │
 ┌──┼──┐
 │  │  │
 ▼  ▼  ▼
Rádio B
Rádio C
Rádio D

Quando corretamente instalado, um repetidor pode eliminar zonas sem cobertura e garantir comunicações fiáveis em áreas muito extensas.

Exemplos de cobertura em diferentes ambientes.

O desempenho de um sistema de rádio profissional varia consoante o ambiente onde é utilizado.

Ambiente	Cobertura típica*	Tecnologia recomendada
Escritório	Todo o edifício	UHF / DMR
Hotel	Vários pisos	UHF / DMR
Armazém logístico	500 m a vários km	UHF / DMR
Estaleiro de construção	1 a vários km	DMR
Exploração agrícola	Vários km	VHF
Pedreira	Vários km	VHF + Repetidor
Festival ou evento	Toda a área do recinto	DMR + Repetidor
Aeroporto	Toda a infraestrutura	DMR ou TETRA

*Valores meramente indicativos. A cobertura real depende da infraestrutura, relevo, obstáculos e dimensionamento técnico.

Como aumentar o alcance de um sistema de rádio.

Sempre que existam limitações de cobertura, existem várias soluções técnicas que permitem melhorar significativamente o desempenho da rede:

• realizar um estudo de cobertura antes da instalação;
• selecionar a frequência mais adequada (VHF ou UHF);
• instalar antenas de maior ganho;
• posicionar corretamente as antenas;
• utilizar repetidores quando necessário;
• optar por tecnologia digital DMR ou TETRA;
• efetuar manutenção periódica dos equipamentos.

Na maioria dos casos, pequenas alterações na infraestrutura produzem resultados muito superiores à simples substituição dos rádios.

Como aumentar o alcance de um sistema de rádio.

Sempre que existam limitações de cobertura, existem várias soluções técnicas que permitem melhorar significativamente o desempenho da rede:

• realizar um estudo de cobertura antes da instalação;
• selecionar a frequência mais adequada (VHF ou UHF);
• instalar antenas de maior ganho;
• posicionar corretamente as antenas;
• utilizar repetidores quando necessário;
• optar por tecnologia digital DMR ou TETRA;
• efetuar manutenção periódica dos equipamentos.

Na maioria dos casos, pequenas alterações na infraestrutura produzem resultados muito superiores à simples substituição dos rádios.

Perguntas Frequentes (FAQ).

Qual é o alcance de um rádio profissional?

Não existe uma distância fixa. O alcance depende da frequência, da tecnologia, da infraestrutura e do ambiente de utilização.

O VHF alcança mais longe do que o UHF?

Em espaços abertos, regra geral, sim. Em edifícios e ambientes urbanos, o UHF costuma proporcionar melhores resultados.

Um repetidor aumenta realmente a cobertura?

Sim. Um repetidor corretamente instalado pode multiplicar significativamente a área coberta por uma rede de radiocomunicações.

Os rádios digitais têm maior alcance?

Nem sempre. O que oferecem é uma qualidade de áudio muito superior dentro da área útil de cobertura, mantendo comunicações claras até ao limite do sinal.

É possível calcular o alcance antes da instalação?

Sim. Um estudo técnico de cobertura permite prever o comportamento da rede e definir a melhor solução para cada projeto.

Conclusão.

O alcance de um rádio profissional não pode ser definido por um simples número de quilómetros. É o resultado da combinação entre tecnologia, frequência, antenas, infraestrutura e condições do ambiente onde o sistema será utilizado.

Mais do que procurar o equipamento com maior potência, as empresas devem investir numa solução corretamente dimensionada, capaz de garantir comunicações fiáveis, seguras e preparadas para acompanhar o crescimento da operação.

Na Bizactions, realizamos estudos técnicos, dimensionamos redes de radiocomunicações e implementamos soluções completas com tecnologias DMR, TETRA e PoC, recorrendo a fabricantes de referência internacional. Desta forma, garantimos que cada projeto beneficia da cobertura necessária, da melhor tecnologia e da infraestrutura mais adequada às suas necessidades.

Fontes de referência.

Este artigo foi elaborado com base em normas e documentação técnica reconhecidas internacionalmente, incluindo:

• European Telecommunications Standards Institute – Normas para sistemas DMR e TETRA.
• International Telecommunication Union – Recomendações internacionais para radiocomunicações.
• Documentação técnica dos fabricantes Motorola Solutions, Tait Communications, Hytera, Caltta Technologies e Bellfone.