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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
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• Rádiofrequência
• Como analogia, podemos citar o exemplo de uma pedra jogada em um lago.
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• Rádiofrequência
• Anatomia da forma de onda
• Possui forma senoidal
• Apresenta as seguintes propriedades
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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
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• 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
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• 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
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• Rádiofrequência
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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
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• Rádiofrequência
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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)
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• 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
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• 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
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• Rádiofrequência
• Ganho
• Pode ser obtido por processo:
• Passivo:
• Sinal refletido combina-se com o sinal principal
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• Rádiofrequência
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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)
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• 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
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• 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
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• 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
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• 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
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• Rádiofrequência
• Efeitos de obstáculos
• Absorção: O sinal de RF atinge um objeto e é absorvido pelo material, sem
atravessar, refletir ou contorná-lo.