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Prof. MSc André Y. Kusumoto – [email protected]
Ondas Eletromagnéticas
• A antena de uma estação transmissora de rádio irradia sinais na forma de
ondas eletromagnéticas.
• Como é grande o número de estações transmissoras existentes, uma
antena receptora irá captar inúmeros sinais, além do sinal desejado.
• Portanto, é necessário realizar a separação do sinal, através um alguma
característica que possa distingui-lo dos demais.
• Frequência ou faixa de frequências
• A faixa de frequência reservada a um sistema de comunicação é
chamada de canal de radiofrequência, ou simplesmente canal.
• Para que a recepção ocorra sem interferências, é essencial que não
existam dois sinais ocupando o mesmo canal, numa mesma região.
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Ondas Eletromagnéticas
• A comunicação através do rádio está relacionada com a existência de
uma onda eletromagnética (OEM) interligando uma estação transmissora
a uma ou mais estações receptoras.
• A OEM propaga-se no vácuo à velocidade da luz.
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Ondas Eletromagnéticas
• Quando um OEM se propaga na superfície terrestre, ou seja, em condições diversas
aquela do espaço livre, percebe-se a ocorrência de reflexão, refração e difração.
• A reflexão mais comum, ocorre no solo, nos edifícios e montanhas.
• A refração ocorre quando uma passagem da OEM pela região limítrofe entre dois meios
de densidades diferentes. É um fenômeno amplamente aproveitado na comunicação,
onde ocorre a chamada reflexão ionosférica, causada pela variação da densidade da
camada ionosférica.
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Ondas Eletromagnéticas
• A difração ocorre quando os raios de onda atingem um obstáculo e se propagam em
frentes curvas, isto é, ocorre um encurvamento da onda.
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Ondas Eletromagnéticas
• A propagação de uma onda é representada em um plano vertical,
• Tendo como referência uma linha base (linha zero), qualquer onda
sempre terá uma parte acima da linha zero (positiva), e outra abaixo da
linha zero (negativa).
• A linha zero representa a linha de tempo/distância da onda
eletromagnética com relação à fonte emissora, isto é, ocorre o
afastamento, no tempo e no espaço.
• O pontos mais altos da curva senoidal são
denominados picos.
• A parte mais alta de uma onda é a crista, na
direção positiva, e cavado, na direção
considerada negativa.
Pico
+
Pico
-
Crista
Cavado
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Modulação
• Os dados que trafegam através dos enlaces da rede nada mais são do
que sinais elétricos
• Como estes sinais são gerados por um dispositivo de processamento de
dados, portanto, digital, e é transportado por um caminho originalmente
analógico, deve ser aplicada alguma técnica que permita transmitir esses
sinais sem a perda de sua integridade.
• A modulação constitui-se na técnica empregada para modificar um sinal
com a finalidade de possibilitar o transporte de informação através do
canal de comunicação e recuperar o sinal, na sua forma original, na outra
extremidade
• Somente a transmissão analógica realiza a modulação, uma vez que a
técnica digital usa o recurso de codificação
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Modulação em Amplitude
• Para que seja eficiente uma transmissão de informações através de
ondas eletromagnéticas é necessário algum tipo de codificação ou
modulação.
• A codificação é utilizada na transmissão de informações que podem
assumir apenas estados discretos, como por exemplo, a transmissão
telegráfica.
• A modulação é empregada principalmente quando a fonte de informações
produz um sinal continuamente variável, como a transmissão radiofônica.
• Modulação - processo de se variar alguma das características de uma
onda portadora.
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Modulação em Amplitude
• Modulação em Amplitude consiste em gerar um sinal modulado, que é o
produto da portadora pelo sinal modulador.
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Modulação em Frequência
• Consiste em se alterar a frequência da portadora de acordo com a
informação a ser transmitida
• Este tipo de modulação é usado pelas estações de rádio comerciais em
FM e, também, pelos canais de som das estações de TV.
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Ondas Eletromagnéticas
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Microondas
• As microondas usam ondas de alta frequência
• O acesso a essas frequências é estritamente controlado pela FCC (Federal
Communications Commission) nos Estados Unidos.
• As transmissões por microondas são consideradas um meio de transmissão por linha de
visada.
• Isto é, como os sinais de microondas viajam em linha reta, o transmissor e o receptor
precisam estar em uma mesma visada.
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Microondas
• Sistemas de microondas usam antenas parabólicas em torres distanciadas no máximo,
30 milhas (48 km) umas das outras
• Tendo em vista que as microondas viajam em linha reta, se as torres estiverem muito
afastadas, a Terra acabará ficando entre elas. Consequentemente, é preciso instalar
repetidores.
• Quanto mais altas são as torres, mais distantes elas podem estar umas da outras. Torres
com 100 m de altura devem ter repetidores a cada 80 km.
• Taxas de transmissão de dados na faixa de 45 Mbps
http://www.telecomworld101.com/UnGuided.html
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Microondas
http://www.datacom2u.com/ENWirelessMedia.php
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Microondas
• Requerem pouca ou nenhuma manutenção, são fáceis de implementar e não incorrem
em custos mensais ou anuais (como em circuitos alugados)
• Por outro lado, as transmissões por linha visada estão sujeitas a condições ambientais e
atmosféricas (chuva, neblina, umidade) e interferência eletromagnética de diversas
fontes, inclusive manchas solares
• A partir de 4 GHz surge um novo problema: a absorção pela água. Essas ondas têm
apenas alguns centímetros e são absorvidas pela chuva.
• Esse efeito não causaria problema algum se estivéssemos planejando construir um
gigantesco forno de microondas para ser usado a céu aberto mas, no caso das
comunicações, trata-se de um grave problema.
• Ao contrário das ondas de rádio nas frequências mais baixas, as microondas não
atravessam muito bem as paredes dos edifícios.
• Não devem ser utilizadas para operações de missão crítica
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Microondas
Aplicações
• Muito usada na telefonia à longa distância, em telefones celulares.
• Sistemas multiponto para telefonia ou dados.
• Troncos de Microondas para telefonia.
• Na distribuição de sinais de televisão
• Transporte de sinais de vídeo tais como CATV (televisão a cabo), via MMDS.
• Links ponto a ponto, fazendo um backbone de uma rede WAN ou LAN.
Vantagens
• Dispensam a necessidade de se ter direitos sobre um caminho.
• O uso de microondas também é relativamente econômico.
• A instalação de duas torres simples e a colocação de antenas em cada uma delas
pode ser menos dispendiosa que enterrar 50 quilômetros de fibra em uma área
urbana congestionada ou em uma região montanhosa
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Referências
• NASCIMENTO, Juarez. TELECOMUNICAÇÕES. Makron Books. São Paulo. 1992.
• SILVEIRA, Jorge Luis da. COMUNICAÇÃO DE DADOS E SISTEMAS DE
TELEPROCESSAMENTO. Embratel. Makron Books. São Paulo. 1991.
• Anatel
• TANENBAUM, Andrew S. Computer Networks. Editora Campus.