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Redes sem fio Fundamentos de Rádio Frequência Prof. César Augusto [email protected] http://cesarfreitas.wordpress.com Definição de rádio-frequência Anatomia da forma de onda Espectro eletro magnético Banda ISM Comportamento da Rádio Frequência Redes sem fio • Rádiofrequência • São correntes alternadas de alta frequência que trafegam em condutores de cobre e são irradiadas pelo ar através de antenas • As antenas convertem o sinal do cabo em uma onda eletromagnética que se propaga para o espaço e vice-versa • As ondas se propagam afastando-se da fonte (antena) em todas as direções Redes sem fio • Rádiofrequência • Como analogia, podemos citar o exemplo de uma pedra jogada em um lago. Redes sem fio • Rádiofrequência • Anatomia da forma de onda • Possui forma senoidal • Apresenta as seguintes propriedades • • • • V = velocidade de propagação (velocidade que a onda se propaga no meio). É dada em m/s. Para efeitos práticos, a velocidade de propagação é de 3 x 10^8 m/s λ = comprimento de onda (distância entre dois pontos correspondentes em um ciclo de onda F = frequência (número de ciclos que a onda completa em um segundo). É expressa em Hertz (Hz) • A relação entre as grandezas é: • λ = V/F Redes sem fio • Rádiofrequência • Espectro Eletromagnético: é o intervalo composto de todas as possíveis frequências da radiação eletromagnética. • Onda de rádio é apenas uma das várias bandas eletromagnéticas existentes no espectro Redes sem fio • Rádiofrequência • Espectro Eletromagnético • o Espectro é dividido nas seguintes categorias: Categoria Intervalo de Frequência Rádio 3KHz – 300 GHz Microondas 100MHz – 500 GHz Luz infravermelha >500 GHz – 400 THz Luz visível > 400 THz – 750 THz Luz ultravioleta > 750 THz – 30 PHz (Peta Hertz) Raio X >30 PHz – 10 Ehz (Exa Hertz) Gama >10 Ehz 10 ZHz (ZetaHerts Redes sem fio • Rádiofrequência • • • • • • • • Banda ISM Industrial, Scientific and Medical Banda liberada pelo FCC em 1985 para uso em dispositivos Banda livre de licenciamento, ou seja, qualquer pessoa pode transmitir/ receber sem necessidade de autorização governamental Redes sem fio • Rádiofrequência • • • • • Banda ISM Existem três bandas não-licenciadas, conhecidas como bandas ISM 900 MHZ (902 a 928 MHz) 2,4 GHz ( 2,400 a 2,4835 GHz) 5,0 GHz ( 5,15 a 5,85 GHz) Redes sem fio • Rádiofrequência • Relação Sinal-Ruído (SNR) • É a razão entre a potência do sinal que contém a informação e a potência de um ruído de fundo: • SNR = P sinal/P ruído • Quanto maior a relação SNR, melhor é a potência do sinal. • Quando a potência do sinal é muitas vezes maior que a potência do ruído, este não será percebido. • Por outro lado, caso o ruído tenha potência muito próxima da potência do sinal, este terá sua decodificação prejudicada Redes sem fio • Rádiofrequência • Ganho • É o aumento da amplitude do sinal de RF. • Pode ser obtido por processo: • Ativo: • Uso de fonte de energia externa (amplificador) ou aumento da energia do transmissor Redes sem fio • Rádiofrequência • Ganho • Pode ser obtido por processo: • Passivo: • Sinal refletido combina-se com o sinal principal Redes sem fio • Rádiofrequência • • • • Atenuação É descrita como a perda ou redução na intensidade do sinal. Ocorre tanto em meios cabeados como não cabeados. Pode ser causada por: • Resistência de cabos e conectores (conversão do sinal AC em calor) • Distância da fonte de propagação (quanto maior a distância, menor a energia captada no receptor) • Objetos no caminho da onda propagada (Atenuação depende da composição e da espessura do objeto) • Umidade (Ocorre principalmente nas precipitações atmosféricas, visto que a água é um obstáculo a passagem do sinal) Redes sem fio • Rádiofrequência • Efeitos de obstáculos • Um feixe de ondas sofre diversos comportamentos ao se deparar com um obstáculo. São os mesmos efeitos sofridos por uma onda de luz: • Reflexão: ocorre quando uma onda eletromagnética possui dimensões muito maiores do que o comprimento de onda do sinal. • Ocorre em superfícies de prédios, muros, lagos, telhados metálicos Redes sem fio • Rádiofrequência • Efeitos de obstáculos • Espalhamento: ocorre quando o meio no qual a onda viaja possui obstáculos com dimensões muito MENORES se comparadas com o comprimento de onda do sinal. • A reflexão é difusa e a onda é refletida em várias direções Redes sem fio • Rádiofrequência • Efeitos de obstáculos • Refração: é o desvio sofrido por uma onda de rádio ao passar por meios de diferentes densidades. • É o mesmo fenômeno que ocorre com a luz ao penetrar numa superfície d’água. • Vapor dágua (gotas suspensas), mudanças na tempatura e pressão do ar podem causar a refração Redes sem fio • Rádiofrequência • Efeitos de obstáculos • Difração: é o desvio da onda de rádio ao redor de um obstáculo. • Uma nova onda de menor intensidade é formada, com características de direção diferente da original Redes sem fio • Rádiofrequência • Efeitos de obstáculos • Absorção: O sinal de RF atinge um objeto e é absorvido pelo material, sem atravessar, refletir ou contorná-lo.
