📡️ Calculadora de Perda de Percurso de Friis

A equação de transmissão de Friis é a primeira coisa que um projetista de enlace RF consulta. Ela prevê quanta potência chega ao receptor conhecendo a potência do transmissor, os ganhos das duas antenas, a frequência e a distância. Na forma em decibéis, a perda de percurso no espaço livre é Lₔ = 20·log₁₀(4πd/λ) e a potência recebida é Pₘ = Pₕ + Gₕ + Gₖ − Lₔ − (perdas de cabo e conectores).

A perda no espaço livre cresce 20 dB a cada década de distância e 20 dB a cada década de frequência — por isso um enlace de 5 GHz perde muito mais que um de 900 MHz na mesma distância, e por isso antenas de alto ganho são obrigatórias em frequências milimétricas. Para provedores regionais que fazem enlaces ponto a ponto entre bairros e para radioamadores em repetidoras, a equação dá a linha de base ideal de onde parte qualquer orçamento de enlace.

A calculadora converte frequência e distância para uma unidade comum, calcula o comprimento de onda λ = c/f e aplica a forma em decibéis da equação de Friis. A perda de percurso de saída é sempre o valor de espaço livre; na prática, chuva e umidade alta adicionam perda extra por quilômetro, mas esta calculadora não modela a atenuação atmosférica. A potência recebida é derivada da potência de TX, dos ganhos das antenas e da perda total, e também aparece como margem de enlace em relação à sensibilidade informada.

A margem de enlace derivada (potência recebida menos sensibilidade do receptor) diz se o enlace fecha — algo acima de 10 dB já dá folga confortável para chuva e desvanecimento. Antes de comprar hardware, cruze a perda de percurso com a calculadora de linha de visada para conferir se a zona de Fresnel está livre.

1. Informe a frequência de operação (MHz ou GHz, conforme a unidade selecionada).
2. Informe a distância do enlace (km ou milhas).
3. Informe a potência de TX em dBm e os ganhos das antenas TX/RX em dBi.
4. Opcional: adicione a perda de cabo por extremidade e a sensibilidade do receptor.
5. Clique em Calcular para ver perda de percurso, potência recebida e margem de enlace.

Por que a perda em espaço livre é de 20 dB por década de distância e de frequência?

Na equação de Friis, o termo de espalhamento (4πd/λ) é a razão entre distância e comprimento de onda. Dobrar a distância dobra o espalhamento (6 dB); dobrar a frequência divide o comprimento de onda pela metade, o que dobra o número de comprimentos de onda no caminho e soma mais 6 dB.

Qual é uma boa margem de enlace para um link confiável?

Em enlaces fixos ponto a ponto, 10 a 20 dB de margem é o padrão para cobrir chuva, movimento de vegetação e deriva de equipamentos. Em WiFi indoor, mire em pelo menos 5 a 10 dB. A margem é a diferença entre a potência recebida e a sensibilidade do receptor.

A equação de Friis funciona em ambientes fechados?

Apenas como limite superior. Em ambientes internos, reflexões, paredes e móveis somam 10 a 30 dB além da perda em espaço livre. A equação é mais útil em enlaces externos com visada; para ambientes internos use um modelo como o ITU-R P.1238 ou faça uma medição no local.

Como incluir o desvanecimento por chuva?

A chuva afeta principalmente frequências acima de 10 a 12 GHz. Some uma perda extra de cerca de 0,1 a 1 dB/km dependendo da intensidade da chuva e da frequência. Esta calculadora não modela a atenuação atmosférica; para enlaces licenciados use o método completo do ITU-R P.838.

Posso usar para enlaces de satélite?

Sim, mas use a distância inclinada (slant range), não a distância na superfície, e lembre que absorção atmosférica em ângulos de elevação baixos e efeitos de polarização importam. Para satélites GEO, só a perda de percurso fica tipicamente entre 190 e 210 dB nas bandas C/Ku.

E se as antenas não estiverem apontadas uma para a outra?

O ganho da antena assume alinhamento no eixo. Fora do eixo, o ganho cai conforme o diagrama da antena — tipicamente 3 dB na largura de meia potência. Desalinhamento, principalmente com antenas de alto ganho, é um motivo comum de enlaces reais ficarem abaixo do cálculo.

Antes de confiar em qualquer enlace, aplique a regra dos 60% da zona de Fresnel: a primeira zona precisa estar livre de árvores e telhados, senão a perda real supera o valor de espaço livre. Lembre que dobrar a frequência custa 6 dB de orçamento — é por isso que sub-GHz é preferido para IoT de longo alcance. A perda de cabo importa mais do que se imagina: 10 m de cabo coaxial fino a 2,4 GHz podem consumir 3 a 4 dB antes da antena. Inclua perdas de conector e de para-raios como 0,5 a 1 dB fixos por extremidade. Para uma conferência rápida, a regra de bolso diz que a perda em espaço livre a 1 km é de cerca de 92 dB em 1 GHz.