Com 280 mW, o CRMX tem mesmo mais alcance?

O Stardust da LumenRadio anuncia 280 mW, e o Cerise chega no máximo a 100 mW. Parece quase o triplo do alcance. Não é, e entender o porquê ajuda com qualquer sistema de DMX sem fio: é uma questão de como potência de transmissão, ganho de antena e legislação se encaixam.

Resposta curta: os 280 mW vêm principalmente da antena do Stardust, não de um rádio muito mais forte. Eles rendem cerca de 1,7 vez o alcance em campo aberto, e só são legais onde as regras permitem mais de 100 mW. Na UE, no Reino Unido e no Japão, todo transmissor CRMX, inclusive o Stardust, precisa ficar em 100 mW ou menos. O Cerise pode chegar ao mesmo resultado com uma antena maior, de 6 dBi: primeiro confira as regras locais e fale com a gente para saber quais antenas são compatíveis.

mW, dBm, dBi e EIRP

mW (miliwatts) é a potência real que um rádio emite.
dBm é a mesma potência em escala logarítmica, em relação a 1 mW: 20 dBm são 100 mW, 24,5 dBm são cerca de 280 mW.
dBi é o ganho da antena: quanto uma antena concentra a potência em algumas direções, comparada a uma antena ideal que irradia igualmente para todos os lados.
EIRP (potência equivalente isotropicamente radiada) é o que realmente sai da antena na direção mais forte:

EIRP = potência do transmissor (dBm) + ganho da antena (dBi) − perdas de cabo e conectores (dB)

Por exemplo, um rádio de 20 dBm com uma antena de 3 dBi e 1 dB de perda no cabo dá 22 dBm de EIRP, cerca de 158 mW.

Potência	dBm
3 mW	5 dBm
13 mW	11 dBm
40 mW	16 dBm
100 mW	20 dBm
158 mW	22 dBm
280 mW	24,5 dBm

Duas regras práticas: cada +3 dB dobra a potência e, em campo aberto, cada +6 dB dobra o alcance.

O que 280 mW rendem na prática

Passar de 100 mW para 280 mW são +4,5 dB. Em campo aberto, isso dá cerca de 1,7 vez o alcance, não 2,8 vezes. Num set de verdade, paredes, pessoas, caminhões e o resto do tráfego em 2,4 GHz pesam mais do que essa diferença.

O Stardust tem mais um motivo para transmitir mais forte. No modo CRMX², ele coloca dois universos em cada canal de rádio, e Michael Karlsson, então gerente de P&D da LumenRadio, explicou no grupo público de usuários da LumenRadio que os receptores perdem cerca de 2,5 dB de sensibilidade nesse modo. Compensar 2,5 dB exige cerca de 78% mais potência. Visto assim, a potência extra serve tanto para manter o alcance do CRMX² próximo ao do CRMX Classic quanto para ir mais longe.

Como o Stardust chega a 280 mW

Os números vêm dos registros dos módulos de rádio na FCC:

TimoTwo, o módulo CRMX do Cerise e da maioria dos equipamentos CRMX: cerca de 73 mW de potência conduzida (18,6 dBm), FCC ID XRSTIMOMWAN201.
O módulo do Stardust: cerca de 90 mW de potência conduzida (19,5 dBm), FCC ID XRSTIMOMWAN301.

19,5 dBm mais uma antena de 5 dBi dão 24,5 dBm de EIRP: os 280 mW. Ou seja, o rádio em si é só cerca de 1 dB mais forte que um TimoTwo; a maior parte da diferença está na antena.

No papel, um TimoTwo com uma antena de 6 dBi chegaria praticamente ao mesmo nível: 24,6 dBm. Na prática, não coloque qualquer antena: uma antena diferente tira um transmissor certificado da sua certificação e, no Cerise, antenas inadequadas podem danificar os rádios e anular a garantia. Se você precisa de uma antena de ganho maior ou de uma antena menor, fale com a gente e diremos quais são compatíveis.

O que o Cerise transmite

Cada rádio do Cerise pode ser ajustado de 3 mW a 100 mW (5 a 20 dBm) com as antenas de 2 dBi fornecidas, na aba Config da WebUI: clique no botão "TX power" do rádio e mova o controle deslizante. Com as antenas fornecidas, o Cerise alcança 400 m ou mais em linha de visada, sem obstáculos.

Janela Set TX power for slot A da WebUI do Cerise, com o controle de potência em 20 dBm / 100 mW

Potência máxima nem sempre é o melhor. Num set pequeno ou em estúdio, um ajuste mais baixo deixa mais espaço para todos os outros que usam 2,4 GHz, e seus refletores não vão notar a diferença.

Espaços apertados são um caso à parte. Num bunker, num porão ou num prédio antigo de paredes grossas, o sinal reflete em todas as superfícies, e as reflexões podem se anular no receptor. A recepção pode então ficar ruim mesmo com o refletor a poucos metros. Baixar a potência ou mover um pouco o transmissor muitas vezes ajuda mais do que aumentá-la.

O preço das antenas de alto ganho

O ganho da antena não cria potência; ele a redistribui. Uma antena de alto ganho manda mais energia em algumas direções e menos em outras, como um spot comparado a um wash. Você ganha alcance para onde ela aponta e perde cobertura em todo o resto, então o posicionamento fica mais crítico, e refletores que se movem em volta da antena podem ter quedas de sinal.

Mova o controle deslizante para ver como o diagrama de radiação de uma antena vertical muda com o ganho. Vista de cima, a cobertura continua sendo um círculo completo; vista de lado, a "rosquinha" fica mais achatada, vai mais longe no horizonte e cobre menos acima e abaixo.

Onde mais de 100 mW é legal

As regras para 2,4 GHz variam de região para região:

Mapa-múndi dos limites de potência em 2,4 GHz: Estados Unidos, Canadá, Austrália, Nova Zelândia e Índia permitem mais de 100 mW; UE, Reino Unido, Noruega, Islândia, Suíça, Japão e China limitam os transmissores a 100 mW; os demais países aparecem como 'confira as regras locais' — Mais de 100 mW permitido Máximo de 100 mW Confira as regras locais

UE e Reino Unido: máximo de 100 mW EIRP, com o ganho da antena incluído. Uma antena de alto ganho obriga a baixar a potência do transmissor.
Estados Unidos e Canadá: o limite vale para a potência conduzida, com o ganho da antena contado à parte, então os transmissores podem irradiar legalmente bem mais de 100 mW.
Austrália e Nova Zelândia: também permitem mais de 100 mW para esse tipo de rádio.
Índia: até 1 W na saída do transmissor e 4 W com o ganho da antena, sem licença.
Japão, China e boa parte da Ásia: 100 mW ou menos.

Sempre confira as regras em vigor onde você trabalha: elas mudam, algumas dependem do uso em ambiente interno ou externo, e alguns países exigem certificação específica.

Formas melhores de ganhar alcance

Antes de partir para mais potência:

Coloque as antenas no alto e em linha de visada com os seus refletores.
Mantenha o transmissor longe de metal, de pessoas e de outros transmissores.
Bloqueie os canais que outros sistemas usam com o analisador de espectro do Cerise, para que o CRMX não precise disputar o tempo de transmissão.
Para longas distâncias, retransmita o sinal: um receptor CRMX alimentando um segundo transmissor mais perto dos refletores.
Se uma saída alcança menos que as outras, verifique a antena e o conector com o nosso guia de solução de problemas.