h - Tesla Concursos

Propagação
Exercícios
Problema 1 – Propagação no
Espaço Livre
• Considere um enlace de comunicações no espaço livre. A
potência recebida pela antena receptora isotrópica, na
frequência de 100 MHz e com distância de 2 km da antena
transmissora isotrópica, é de 2 dBW. Altera-se a frequência do
enlace para 400 MHz e a distância entre as antenas isotrópicas
para 1 km, mantendo-se a mesma potência de transmissão e
as condições de espaço livre.
Calcule a nova potência, em dBm, na antena receptora.
09/02/2014
68
Problema 1 – Propagação no
Espaço Livre
• Solução:
• Utilizando o modelo de atenuação no espaço livre devido ao
fato de as características não mudarem em relação a
frequência como é explicado no modelo. Podemos determinar a
Perda entre do e d.
• A conversão dBm, dBw e dBk a diferença entre um e outro é de
30 dB pois a relação entre 1mW para 1W e de 1W para 1kW é
de 1000, portanto:
10log(1000)=30dB.
09/02/2014
69
Problema 1 – Propagação no
Espaço Livre
Portanto a Pr(do)[dBm]=30+2=32dBm
E a perda 20log[do/d]=-6dB.
• Portanto temos que a Potência recebida a uma distância d, que
no caso é 2Km é 32-6=26dBm.
09/02/2014
70
Problema 2– Propagação no
Espaço Livre
• Exercício:
• Dado um transmissor de potência de 50W, transmitindo um
sinal com uma portadora de 900MHz, determine:
a) A potência do transmissor em dBm e dBW.
b) Potência recebida em dBm para uma distância entre o
transmissor e o receptor de 100m. Considere os ganhos
das antenas transmissora e receptora unitários.
09/02/2014
71
Problema 2– Propagação no
Espaço Livre
• Solução:
• a) Calculando a potência do transmissor em dBm através da
seguinte relação:
• Portanto temos que:
09/02/2014
72
Problema 2– Propagação no
Espaço Livre
• Solução:
• Calculando a potência do transmissor em dBW através da
seguinte relação:
• Portanto temos que:
09/02/2014
73
Problema 2– Propagação no
Espaço Livre
• Solução:
• b) Calculando primeiramente o comprimento de onda:
• Utilizando a equação de Friis:
09/02/2014
74
Problema 2– Propagação no
Espaço Livre
• Solução:
• Substituindo os valores temos que a potência recebida é dada
por:
• Convertendo para dBm temos que:
09/02/2014
75
Problema 2– Propagação no
Espaço Livre
• Solução:
• c) Utilizando a equação de Friis:
• Substituindo os valores temos que a potência recebida é dada
por:
09/02/2014
76
Problema 3 – Modelo de dois Raios
• Exercício:
• Dado um sinal de frequência de 900MHz que chega sobre
uma antena receptora de comprimento λ/4 e ganho de 2.55dB,
localizada a 5km de distância da antena transmissora.
• O campo elétrico medido a uma distância (do) de 1km de
distância do transmissor é de 1milivolt/m.
• Considere as alturas das antenas transmissora e receptora
são de 50 e 1.5m.
09/02/2014
77
Problema 3 – Modelo de dois Raios
• Determine:
a) O comprimento da antena de recepção.
b) A potência recebida pelo móvel usando o modelo de reflexão
no solo.
09/02/2014
Thiago Alencar Moreira de Bairros
78
Problema 3 – Modelo de dois Raios
• Solução:
• a) Calculando o comprimento da antena de recepção:
09/02/2014
Thiago Alencar Moreira de Bairros
79
Problema 3 – Modelo de dois Raios
• Solução:
• b) Calculando a intensidade de campo elétrico que chega ao
receptor:
09/02/2014
80
Problema 3 – Modelo de dois Raios
• Com estes dados obtém-se a potência no receptor:
09/02/2014
81
Problema 4 – Modelo de Difração
• Uma antena transmissora localizada a 424,4 metros de altura
está distante de 60km de uma antena receptora localizada a
418,6 metros de altura. A 40 quilômetros da antena
transmissora há um obstáculo Gume de Faca com 400
metros de altura.
• a)Determinar a atenuação devido a este obstáculo.
• b)Calcule o raio do primeiro elipsoide de Fresnel para uma
frequência de 1.33GHz (λ=0.226m).
09/02/2014
82
Problema 4 – Modelo de Difração
• Caracterizando o problema:
09/02/2014
83
Problema 4 – Modelo de Difração
09/02/2014
84
Problema 4 – Modelo de Difração
09/02/2014
85
Problema 4 – Modelo de Difração
09/02/2014
86
Problema 4 – Modelo de Difração
09/02/2014
87
Problema 4 – Modelo de Difração
09/02/2014
88
Problema 5 – Modelo de Difração
• O enlace da figura abaixo opera em radiovisibilidade, na
frequência de 250 MHz. No projeto desse enlace, a Terra foi
considerada como plana. A folga entre a linha de visada das
antenas e o topo de qualquer obstáculo do terreno deve ser
maior do que 50% do raio da primeira Zona de Fresnel.
• Calcule a altura H mínima em metros.
09/02/2014
89
Problema 5 – Modelo de Difração
• Solução:
Caracterizando o Problema:
09/02/2014
90
Problema 5 – Modelo de Difração
• Calculando o comprimento de onda:
Dada a expressão:
λ=
Portanto temos que:
3 × 10
λ=
= 1.2
2,5 × 10
09/02/2014
91
Problema 5 – Modelo de Difração
• Calculando a Primeira zona de Fresnel:
Dada a expressão:
ρ =
λ ρ =
λ Temos que:
09/02/2014
92
Problema 5 – Modelo de Difração
• Portanto:
ρ =
1.2 × 3 × 10 × 1 × 10
4 × 10
ρ =
3600
4
ρ = 30
Como ℎ = 0.5ρ temos que:
ℎ = 15
09/02/2014
93
Problema 5 – Modelo de Difração
• Como o problema afirmou que existe uma folga de 50% do
primeiro raio da zona de Fresnel e a altura do obstáculo
podemos considerar que a altura de visada é dada por:
= ℎ + = 15 + 310
= 325
09/02/2014
94
Problema 5 – Modelo de Difração
• Através de relações trigonométricas através da análise da
figura com o problema caracterizado temos que:
− − =
− = − = − + −1
= − − = − 09/02/2014
95
Problema 5 – Modelo de Difração
• Substituindo os valores temos que:
− = − 4000
1000
=
325 − 100
3000
3000
1300
100
=
−
3
3
Portanto temos que :
= 400
09/02/2014
96
Problema 6 – Modelo de Difração
• A tabela abaixo fornece o valor da atenuação provocada pela
difração para cada valor de H/R.
09/02/2014
97
Problema 6 – Modelo de Difração
• Para análise de difração em um enlace, determina-se, em
cada obstrução, a relação entre H (distância vertical entre o
topo da obstrução e o raio direto entre o transmissor e o
receptor) e R (raio da primeira zona de Fresnel).
• Considera-se H negativo quando o topo da obstrução está
abaixo do raio direto, e H positivo quando o topo da
obstrução atravessa o raio direto.
09/02/2014
98
Problema 6 – Modelo de Difração
• Um determinado enlace apresenta uma distância de 5 km
entre o receptor e o transmissor e opera em uma frequência
de 600 MHz.
• As alturas do transmissor e do receptor são, respectivamente,
100 m e 150 m em relação ao solo.
• Existe uma obstrução entre o transmissor e o receptor que
tem seu raio de curvatura desprezado, sendo considerada
como gume de faca. A obstrução se encontra a 1 km do
transmissor e apresenta uma altura de 120 m em relação ao
solo. Não será levada em conta a curvatura da Terra na
análise desse enlace. O valor da atenuação, em dB,
provocada pela difração ocasionada pela obstrução, é
09/02/2014
99
Problema 6 – Modelo de Difração
• O valor da atenuação, em dB, provocada pela difração
ocasionada pela obstrução, é:
(A) menor do que 0,5.
(B) maior ou igual a 0,5 e menor do que 2,5.
(C) maior ou igual a 2,5 e menor do que 8,0.
(D) maior ou igual a 8,0 e menor do que 14,0.
(E) maior ou igual a 14,0.
09/02/2014
Thiago Alencar Moreira de Bairros
100
Problema 6 – Modelo de Difração
• Solução:
Caracterizando o Problema:
09/02/2014
101
Problema 6 – Modelo de Difração
• Calculando o comprimento de onda:
Dada a expressão:
λ=
Portanto temos que:
3 × 10
λ=
= 0.5
6 × 10
09/02/2014
102
Problema 6 – Modelo de Difração
• Calculando a Primeira zona de Fresnel:
Dada a expressão:
ρ =
λ ρ =
λ Temos que:
09/02/2014
103
Problema 6 – Modelo de Difração
• Portanto:
ρ =
0.5 × 1 × 10 × 4 × 10
5 × 10
ρ =
2000
5
ρ = 20
09/02/2014
104
Problema 6 – Modelo de Difração
• Através de relações trigonométricas através da análise da
figura com o problema caracterizado temos que:
− − =
− = − = + − = ( − ) + 09/02/2014
105
Problema 6 – Modelo de Difração
• Substituindo os valores temos que:
= ( − ) + 1000
=
5000
150 − 100 + 100
1
=
50 + 100
5
Portanto temos que :
= 110
09/02/2014
106
Problema 6 – Modelo de Difração
• Como < temos que:
ℎ = − ℎ = 120 − 110
ℎ = 10
Pois quando o ℎ está acima da linha de visada ele é positivo e
quando ele está abaixo da linha de visada ele é negativo.
Calculando a relação entre ℎ/& onde &=ρ temos:
ℎ 10
=
= 0.5
& 20
09/02/2014
107
Problema 6 – Modelo de Difração
• Como < temos que:
ℎ = − ℎ = 120 − 110
ℎ = 10
Pois quando o ℎ está acima da linha de visada ele é positivo e
quando ele está abaixo da linha de visada ele é negativo.
Calculando a relação entre ℎ/& onde &=ρ temos:
ℎ 10
=
= 0.5
& 20
09/02/2014
108
Problema 6 – Modelo de Difração
• Analisando a tabela abaixo temos que:
• Podemos observar que para
de 11.9 dB.
09/02/2014
'
(
= 0.5 temos uma atenuação
109
Problema 6 – Modelo de Difração
• Podemos observar que para
de 11.9 dB.
'
(
= 0.5 temos uma atenuação
• Portanto a resposta correta é a letra “d” que diz que:
• O valor da atenuação da obstrução em dB é “maior ou igual
a 8,0 e menor do que 14,0”.
09/02/2014
110
Problema 7 – Zona de Fresnel
• Um enlace via rádio em 300 MHz entre duas localidades A e
B, separadas por uma distância de 100 km, tem um obstáculo
a 64 km da cidade A. Define-se h = 192 m, a distância
medida na vertical da linha de visada do enlace ao cume do
obstáculo.
• Calcule a razão entre h e o raio da primeira zona de Fresnel,
no ponto do obstáculo.
09/02/2014
111
Problema 7 – Zona de Fresnel
• Solução:
Caracterizando o Problema:
09/02/2014
112
Problema 7 – Zona de Fresnel
• Calculando o comprimento de onda:
Dada a expressão:
λ=
Portanto temos que:
3 × 10
λ=
= 1
3 × 10
09/02/2014
113
Problema 7 – Zona de Fresnel
• Calculando a Primeira zona de Fresnel:
Dada a expressão:
ρ =
λ ρ =
λ Temos que:
09/02/2014
114
Problema 7 – Zona de Fresnel
• Portanto:
ρ =
1 × 64 × 10 × 36 × 10
100 × 10
ρ = 64 × 36 × 10
ρ = 48 10
Calculando a relação entre ℎ/ρ temos:
192
192 10
ℎ
=
=
480
ρ 48 10
'
ρ+
09/02/2014
= 0.4 10 m
115
Problema 8 – Relação
Portadora-Ruído
• O cálculo da relação entre a potência da portadora e a
potência do ruído captado na recepção (relação
portadora/ruído) é essencial para o dimensionamento de um
enlace de telecomunicações.
• Foi necessário alterar as especificações de um determinado
enlace sem se alterarem as temperaturas de ruído do sistema
receptor.
• Tanto a frequência da portadora quanto a banda de
transmissão que estavam sendo utilizadas tiveram seus
valores dobrados. A potência da portadora recebida no
enlace modificado é a mesma que era recebida no enlace
original. Considera-se que o ruído captado será apenas o
ruído térmico.
09/02/2014
116
Problema 8 – Relação
Portadora-Ruído
• A relação portadora/ruído do enlace modificado, quando
comparada com a relação portadora/ruído do enlace anterior,
é:
(A) 3 dB menor.
(B) 6 dB menor.
(C) igual.
(D) 3 dB maior.
(E) 6 dB maior.
09/02/2014
117
Problema 8 – Relação
Portadora-Ruído
Dada a expressão:
, ./&0 2 1
=
1
3 45
Denominando a portadora com as características alteradas de
portadora 1 (, ) e a portadora original de portadora 2 (, ).
09/02/2014
118
Problema 8 – Relação
Portadora-Ruído
• Sendo assim temos que:
./&0
4πd ,
λ
=
./&0
,
4πd λ/2
09/02/2014
2 1
3 45
2 1
3 425
119
Problema 8 – Relação
Portadora-Ruído
• Simplificando os termos semelhantes temos que:
1
1
4πd 4πd ,
1
λ
λ
=
=
=
1
1
1
,
2
4πd 2 4πd 2
1
1
λ
λ/2
4
4
, 1
=
, 2
09/02/2014
120
Problema 8 – Relação
Portadora-Ruído
• Passando a relação para dB temos:
1
,
[5] = 10log
2
,
,
[5] = 10log 2
,
<
,
5 = −10 × 0.3 = −35
,
Portanto a resposta correta é a letra “A” que indica que é 3dB
menor.
09/02/2014
121
Problema 9
Atenuação no espaço livre
• Um determinado enlace de comunicações é implementado de
duas formas diferentes: na primeira, o enlace apresenta uma
distância 2D entre o transmissor e o receptor, e opera numa
frequência f; na segunda, a distância entre o transmissor e o
receptor é D, e a nova frequência empregada vale 2f.
09/02/2014
122
Problema 9
Atenuação no espaço livre
Nesse contexto, a atenuação em espaço livre sofrida pelo sinal,
durante a propagação, será
(A) maior na primeira implementação, pois a distância do enlace
é maior.
(B) maior na primeira implementação, pois a frequência é
menor.
(C) igual em ambas implementações.
(D) menor na primeira implementação, pois a distância do
enlace é maior.
(E) menor na primeira implementação, pois a frequência é
menor.
09/02/2014
123
Problema 9
Atenuação no espaço livre
Dada a expressão de atenuação no espaço livre:
4πd
1 =
λ
Caso 1:
Distância=2D e Frequência=f.
Portanto:
8πD
1 =
λ
09/02/2014
124
Problema 9
Atenuação no espaço livre
Caso 2:
Distância=D e Frequência=2f.
Calculando o novo comprimento de onda:
λ=
2
Portanto:
=
λ/2
substituindo
4πD
1 =
λ/2
09/02/2014
8πD
=
λ
125
Problema 9
Atenuação no espaço livre
Portanto a resposta correta é a letra “C” que indica que é “igual
em ambas implementações”.
.
09/02/2014
126
Problema 10
Dimensionamento de um enlace
de comunicação
No dimensionamento de um enlace de comunicações, são
levadas em conta diversas parcelas que podem provocar
atenuação no sinal transmitido. Com relação aos
dimensionamentos de sistemas de comunicações na faixa de
VHF, pode ser sempre desprezada a atenuação
(A) em espaço livre.
(B) por chuva.
(C) por difração.
(D) por desalinhamento das antenas.
(E) por perdas em cabos e conexões.
09/02/2014
127
Problema 10
Dimensionamento de um enlace
de comunicação
• Solução:
Em um projeto de um enlace de comunicação deve ser
considerada todas as parcelas que podem provocar atenuação
no sinal transmitido como perdas por cabos, atenuação no
espaço livre, efeito de difração o qual está relacionado aos
obstáculos, o desalinhamento das antenas também provocará
perdas.
O único efeito que pode ser desconsiderado é o efeito da chuva,
pois as variações que ocorrem no meio de transmissão devem
ser consideradas durante o projeto, geralmente costuma-se
utilizar uma margem de segurança de 3 dB prevendo estas
variações que não podem ser mensuradas (determinadas).
09/02/2014
128
Problema 11
Modelo de dois Raios
• Ao analisar um enlace de comunicações, um engenheiro
verificou que poderia considerar a Terra, entre o transmissor e
o receptor, como plana, e que o sinal captado na recepção
seria a soma do raio direto com o raio refletido no solo, sem
nenhuma obstrução.
• Sabe-se que, para esse tipo de modelo, após certa distância
do transmissor, a potência do sinal apresenta um decaimento
proporcional à <H , onde d é a distância ao transmissor. Essa
região é denominada Zona de Difração.
• Considera-se o ponto mais afastado do transmissor, no qual a
intensidade do campo elétrico apresenta um valor igual à
intensidade do campo elétrico no espaço livre, como o início da
Zona de Difração..
09/02/2014
129
Problema 11
Modelo de dois Raios
• A frequência do sinal empregada é de 300 MHz e tanto a
antena transmissora quanto a antena receptora estão em
uma altura de 10 m do solo.
• O valor da distância ao transmissor, para esse enlace, em
metros, no qual a Zona de Difração se inicia é
•
•
•
•
•
(A) 600
(B) 1.200
(C) 2.400
(D) 3.600
(E) 4.800
09/02/2014
130
Problema 11
Modelo de dois Raios
• Calculando o comprimento de onda:
Dada a expressão:
λ=
Portanto temos que:
3 × 10
λ=
= 1
3 × 10
09/02/2014
131
Problema 11
Modelo de dois Raios
A perda devido a reflexão excede a perda por espaço livre
quando:
12ℎ ℎ
>
λ
Portanto temos:
12 × 10 × 10
=
1
= 1200 Portanto a resposta é a letra “B”.
09/02/2014
132
Problema 12
Propagação
• Um satélite geoestacionário transmite uma potência de 2 W por
meio de uma antena, com ganho de 17 dB, em relação à
antena isotrópica. Considere a antena transmissora do satélite
e a receptora na superfície terrestre perfeitamente alinhadas.
As perdas envolvidas nesse enlace, são de 210 dB, e o ganho
da antena receptora, em relação à antena isotrópica, é de 52
dB.
• Calcule a potência recebida, em dBW.
09/02/2014
133
Problema 12
Propagação
Solução:
Primeiro convertendo o valor da potência de transmissão em
dBW.
2
0J = 10log
1
0J = 35K
A potência na recepção em dBW é dada respectivamente por:
0 [5W]=2 5 + 2J 5 + 0J 5K − 1 JXY [5]
09/02/2014
134
Problema 12
Propagação
Calculando a potência de recepção:
0 [5W]=52 + 17 + 3 − 210
0 [5W]=72 − 210
0 [5W]= − 1385K
09/02/2014
135
Problema 13
Relação portadora-ruído
• Um enlace via rádio, em visada direta, opera na frequência de
50 GHz para transmissão de altas taxas de dados entre dois
\
pontos distantes de [km].
π
• Nesse enlace, a temperatura de ruído da atmosfera é 148 K, a
largura de banda utilizada é 5 MHz e os ganhos das antenas
transmissora e receptora são iguais e valem 41,8 dB em
relação à antena isotrópica.
• A potência transmitida de 1,0 W e a temperatura de ruído do
conjunto (antena de recepção, cabo e receptor) de 52 K.
09/02/2014
136
Problema 13
Relação portadora-ruído
• Calcule a relação entre a potência recebida e a potência de
ruído em dB.
Dados:
•
•
•
•
log10( 2 ) = 0,3
log10( 5 ) = 0,7
k= −228,6 dBW/K.Hz é a constante de Boltzmann
K = Kelvin (Temperatura absoluta)
09/02/2014
137
Problema 13
Relação portadora-ruído
• Calculando o comprimento de onda:
Dada a expressão:
λ=
Portanto temos que:
3 × 10
<
λ=
=
6
×
10
]
50 × 10
09/02/2014
138
Problema 13
Relação portadora-ruído
• Calculando a EIRP em dBW.
./&0 5K = 0J 5K + 2J 5
1
./&0 5K = 10log
+ 41.8
1
./&0 5K = 0 + 41.8
./&0 5K = 41.8 5K
• Portanto temos uma ./&0 de 41.8 dBW.
09/02/2014
139
Problema 13
Relação portadora-ruído
• Calculando 1 em dB.
4πd
1 5 =10log1 = 10log
λ
4πd
1 5 =20log
λ
4π
6 × 10
1 5 =20log
×
<
6 × 10
π
1 5 =20log 4 × 10\ = 20(log 4) + log(10\ )
1 5 =20(2log 2) + 6log(10) = 20 0.6 + 6 = 1325
09/02/2014
140
Problema 13
Relação portadora-ruído
• Portanto temos uma atenuação no espaço livre de 132dB.
• Calculando T em dB.
3 5 =10log3
3 5 =10log 58 + 142 = 10log(200)
3 5 =log 2 × 100 = 10(log 2 + log 100 )
3 5 =10 log 2 + 2log 10
= 10 log 2 + 2log 10
3 5 =10 log 2 + 2log 10
= 10(0.3 + 2)
3 5 =10 2.3 = 235
09/02/2014
141
Problema 13
Relação portadora-ruído
• Calculando
^
Y
em dB.
,
5K
5 = ./&0[5K] − 1 [5] + 2[5] − 4
− 3[5] − 5[5]
_. `
,
5 = 41.8 − 132 + 41.8 − (−228.6) − 23 − 67
,
5 = 312.2 − 222
,
5 = 90.25
-
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Problema 14
Modelo de dois raios
• Em um rádio enlace, em visibilidade entre duas localidades
separadas por uma distância d [km], as antenas transmissora e
receptora, horizontalmente polarizadas, situam-se em alturas,
medidas acima do nível do terreno, representadas por:
transmissora ht [m] e receptora hr [m].
• Considere que o terreno entre as antenas é plano e
perfeitamente refletor e que o sinal é transmitido num
comprimento de onda λ [m].
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Problema 14
Modelo de dois Raios
• Para que o sinal direto e o sinal refletido cheguem em fase na
antena receptora, a diferença entre o percurso do sinal refletido
e o do sinal direto deverá ser um número:
(A) par de λ
(B) inteiro de λ
(C) ímpar de λ/2
(D) ímpar de λ/4
(E) ímpar de λ/5
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Problema 14
Modelo de dois Raios
Dada a expressão do campo elétrico total:
.JaJ
= .a 1 − |ρ|c d∆f
Dada a expressão de deslocamento de fase:
∆
∆g = 2π
λ
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Problema 14
Modelo de dois Raios
• Para que o sinal refletido e o refratado estejam em fase
∆g = 2 − 1 π , onde = 1,2 … ∞
• Em outras palavras ∆g deve ser um múltiplo inteiro e ímpar
de π.
• Isto faz com que c d∆f = −1.
• A expressão do campo elétrico total se torna neste caso:
.JaJ
= .a 1 + ρ
• Como a polarização é horizontal ρ = −1 o que leva a:
.JaJ
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= 2.a
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Problema 14
Modelo de dois Raios
• Para que esta condição ocorra, a separação entre a diferença
entre o percurso do sinal de visada direta e o sinal refletido
∆ deve ser:
• Dada a expressão:
∆
∆g = 2π
λ
• Deixando a expressão em função de ∆:
λ
∆ =
∆g
2π
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Problema 14
Modelo de dois Raios
• Substituindo ∆g temos:
λ
2 − 1 π
∆ =
2π
λ
∆ = 2 − 1
, onde = 1,2 … ∞
2
• Em outras palavras para que o sinal direto e refletido
cheguem em fase na antena receptora ∆ deve ser um valor
λ
múltiplo inteiro ímpar de .
• Portanto a resposta correta é a letra C.
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Problema 15 – Zona de Fresnel
• Um engenheiro deve analisar um enlace de comunicações
entre duas refinarias.
• Para estimar a perda por obstrução no sinal transmitido,
utiliza o conceito de Zonas de Fresnel. Com relação às Zonas
de Fresnel, sabe-se que
• (A) na primeira zona estão contidos os sinais que
apresentam, na recepção, uma diferença de fase entre π rad
e 1,5 π rad, em relação ao sinal do raio direto.
• (B) na segunda zona estão contidos os sinais que irão
contribuir na recepção de forma construtiva, em relação ao
sinal proveniente do raio direto.
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Problema 15 – Zona de Fresnel
• (C) os sinais oriundos de duas zonas de ordem par tendem a
se anular na recepção.
• (D) a área da zona de ordem (n + 1) é a metade da área da
zona de ordem n, com n ≥ 1.
• (E) a potência do sinal recebido na condição de espaço livre
seria menor que a potência daquele que seria recebido, caso
fosse possível obstruir apenas as zonas de ordem par.
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Problema 15 – Zona de Fresnel
• Solução:
• A potência do sinal recebido na condição de espaço livre
seria menor que a potência daquele que seria recebido, caso
fosse possível obstruir apenas as zonas de ordem par.
• Resposta Letra “E”.
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151
Problema 16 – Difração
• Com relação aos mecanismos básicos de propagação das
comunicações em canais sem fio (wireless), sabe-se que a
(A) difração é o mecanismo mais importante em sistemas de
comunicações em visada direta (modelo de dois raios).
(B) difração permite que sinais de rádio se propaguem ao redor
da superfície curva da terra (comunicações além do horizonte) e
por trás de obstruções.
(C) reflexão é fundamental para a realização de transmissão
ionosférica na banda de HF.
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Problema 16 – Difração
(D) dispersão ionosférica é o
propagação na faixa VLF.
principal
mecanismo de
(E) dispersão ocorre quando uma onda de radiofrequência se
choca com uma superfície lisa..
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Problema 16 – Difração
• Solução:
A difração permite que sinais de rádio se propaguem ao redor
da superfície curva da terra (comunicações além do horizonte) e
por trás de obstruções.
• Resposta Letra “B”.
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154
Problema 17 – Difração
Um determinado obstáculo que se encontra no trajeto entre um
transmissor e um receptor pode provocar, no sinal propagado,
uma atenuação associada ao fenômeno da difração.
A atenuação por difração:
(A) apresenta um valor que independe da frequência do sinal
propagado.
(B) aumenta na presença de condição de chuva.
(C) é a mesma para qualquer valor do raio de curvatura do topo
do obstáculo.
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Problema 17 – Difração
(D) ocorre apenas quando o topo do obstáculo está acima do
raio direto traçado entre o transmissor e o receptor.
(E) varia com a alteração da altura do receptor ou do
transmissor.
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Problema 17 – Difração
• Solução:
“A difração varia com a alteração da altura do receptor ou do
transmissor”.
• Resposta Letra “E”.
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157
Problema 18 – Zona de Fresnel
Um determinado enlace opera na frequência F.
O valor do raio da primeira zona de Fresnel calculado em um
ponto P, entre o receptor e o transmissor, foi de RA. Ao
quadriplicar-se a frequência de operação desse enlace, o raio
da segunda zona de Fresnel, determinado no mesmo ponto P,
foi calculado como RB.
• Calcule a relação entre RA e RB:
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158
Problema 18 – Zona de Fresnel
• Calculando a Primeira zona de Fresnel:
Dada a expressão:
ρ =
Substituindo λ =
k
l
λ temos que:
m
&1 =
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o+ op
n
o
e &5 =
m
o o
qn + p
o
159
Problema 18 – Zona de Fresnel
• Com isto temos que:
Temos que:
2
&1
=
&5
2
4 1
&1
=
= 2
&5
1
2
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Problema 18 – Zona de Fresnel
• Portanto temos que :
&1 = 2&5
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Problema 18 – Atenuação no espaço
Livre
Uma das maiores fontes de atenuação do sinal na comunicação
via satélite vem da perda pela propagação em espaço livre.
Essa perda pela atenuação do sinal se deve ao fato de que, no
espaço livre, conforme o sinal se propaga, ele se espalha por
uma área cada vez maior.
Considerando a irradiação por uma antena isotrópica ideal, a
perda pela propagação em espaço livre pode ser calculada por:
• em que L é a perda, f é a frequência da portadora utilizada, d
é a distância entre as antenas, e c é a velocidade da luz
(3 x 10 m/s).
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Problema 18 – Atenuação no espaço
Livre
Sabe-se que:
• log 4π = 1,099
• log 35,863 = 1,555
• log 3 = 0,477
Considerando-se que o ganho das antenas utilizadas é igual a
1, calcule em dB, a perda por propagação em espaço livre de
uma antena isotrópica ideal ao se comunicar com um satélite
geoestacionário (órbita de 35,863 km) na frequência de 3 GHz?
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Problema 18 – Atenuação no espaço
Livre
• Dada a expressão de atenuação no espaço livre:
1s 5 = 92,44 + 20log ( tu ) + 20log ( vwx )
• Fazendo as devidas substituições temos que:
1s 5 = 92,44 + 20log (35,863) + 20log (3)
1s 5 = 92,44 + 20 × log (1,555) + 20 × 0,447
1s 5 = 92,44 + 31.1 + 9,54
• Com isto chegamos em:
1s 5 = 133,08 5
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