CAPITULO3_CARACTERISTICAS_RADIOCOMUNICAÇÕES

5/17/2018 CAPITULO3_CARACTERISTICAS_RADIOCOMUNICA ES - slidepdf.com

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· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 0Caracteristicas das Radiocomunicaciies

3.1. Introd w;ao

"\0'- (_<lpfluh», precedentex. fwam rnost rudas JIve: ~2.~ leis e os muitos fenomcnos c eferto- que

estao .1~~{)ciaJ(}s j_ onda elctromagnetica, Quando empregada em urn sistema de radiocomu

J1K'ar;()<2s.J onda cletromagnetic a dcSJOC'l-SC a parnr de sua origem . 110 lado do !>lsfem,! connecrdo

como transrmssor. a le a outra cxtrernidadc denorninada de receptor. A CSSi l l r an"J"erew . ':h l da

energiu cklromagn.!t~c8. entre ,)~ dois PrJ.,(OJ da-se (1 nome de l)rilpOgw;t"io ,{I!' ond« Dc urn mod»

gcral, a propagacao code SCi" tcita em torma de uma ouda gutada ou prnpuf?,{f({!() etn nietos

confinado« .: na touna de trnuliaciio a parr: r de ulna anrena. ! \e:,M: segundo modele, a

transtercncia de etlcr~ia podc scr fcita scm a prcsencu de urn rneio ruatenal, c u e rnesrno no v5.Clh "

rO nl{ ' n co u cxplicuo no esrudo da onda clctromagncnca. A propagacao em l l .mtm:.'nte.; abenos

normalmente envulve iI atmosfera terrestrc. n cSp:J.~,) e xte rio r, e fe ' lO S do solo, da rn.. ,SSl.lHquida na

supt'nl'clc cia Terr-i, da vl::ge!a~'a(), ere. Ncsras circunstanc.as. 0 dcslocamcnto de cnerg ia ~

conhecido -':01110 propdgurau ,J(H lHero.\ «aturuis I Os dots sistemas de transrnissao e~tlio lI11i;,!rado~

de forma esqucmatic a na Figura 3.1.

" • • -«

i\T 'I,

-0 oJ/a ) (hi

}\gur~l.1.t.l.(Ii) D/(1,~NIHUlCJU bl(lLO.~ , . i ( ' W~~istenu: de tr(tn,~)Hls.\aj) enl Ldll meio «oniinado () meto d« !r(tn~n;;qiJopodc ser air, g~~~(}/ { ; ' -mda», un, ( . n v , * cca ~.i~,if. uma ribra optica, etc. (a) D!i.J:"·Janu~ fHj b'()(fi\ d~ !.I~JI ~'.fli ffh~ de

IrnH~thl.S..~"-i.l[;par u r,u1~~lr/i{)do ()nJa C{,~U (}i'!lnp?u~ii( a t\s (lJlh'naf [rrw ~nH5"")""r: e rt u~fnvnlestdo mdicada.. f" /JrJh'

liT e ..R 1 " 1 ' . ' " 1 " . ' liWl'I1C1'II:'.

Nil lr 1!I ,< ,m is .< ;a o e rn u rn mc io confinado, m osrrado n il parte (ai d a fig ura anterior, no qual J onda

\:letrnmag_llell,:t p,opagl1-sc; em uma rc~ii0 lnnitada do espuco, a energia eletrornagnetic J e guiada

per unta estru tura m ateria l, sem prc rcspons.ivcl pur perda de potenc ia , que, e converudo ~r1"1calor

()U em outra forma de energia. Como exemp'os de rueio-, con I'inados, cJfa111-~':; a., antlg.l~ icccs

te le fo n I i; a s PC'f Ca bus de pares I netil): CC>$, os en laces empregundo e abos coaxiais, O~ s Istcrnas co m

guin~ de ondas e destacarn-se os modernos srsternas ernpregando fihrus 6ptlca". q uando a

freqliem.:ia alcancar a fd lxa do infravermelho. Nl erm ssa» p .u a u rn arnbienre abcrro ou i l imitado.

como na pal te (/I da figura, e p ossfvel llin -er d Il>slpa~'iio de potCTICI<t 110rncio, "C COlle to r ditcrcntc

do v Jell,), r\ lem d ISSO. ha um a d j stn bu 1.;5() de ene-g iu ern Indo u ,.; sp aq 0, em C\Jn e e n tr ac o cs quc

dependem d.rs caracterfsucas de rrracili,,,:ao da arueru t runsnussora . Portanto, apcnas urna parte d :1

pOl!:IK·ia irradiada sen ! cap az de alcancar a antena :u:epIOl:l. Muilos dos aspccto- cnvolvendo a

prDpaga~ a t , Bel;lOobjetos de estudos em seg uida.

107•.................................................



L

3.2. Discussao prelirninar sobre os meios de transmissao

E irnportante que ~e descreva com a maior cxatidao possl vel u cornportamcnto Jas ondas

elerromagneticas nos meios de prupag:l9dO_ pnrn garantir .t cfic.ic.a do projeto C iL l m:,tala)'Jo dOS

sistemas de tckcomurucacoes. Ou seja, ha necessidade de conhecc- os rnuuos cfcitos do meio

enquurno a onda elctrornagnctica dcsloca-se entre c trausnussor e II receptor Desde 0 wfclO cos

tempos de r , ' idio. houve avanco runto <ignificativo no cntendirnenro dos modes de PlOpdi-d<;iio e

rl1l.~influerxias que as propncdades do meio de t ransnnssao t':rn sor-re 0 dcscmpenho do enlace 0,.

estudos dernonsuam grande rn irnero de vari.ivers que- afetnm a rransferencra de energra T~ O mcio c.

consequcntcmcnte, influem sobre as C 0 1 1 1 1 , , 1 ~licJ~0e::;, ern particu lar q uandc (.;1 \\,,)1ve: em grandes

d.srancias. ,,\ lam ilwfiza~ -flo com essas propncdades C com a m anerru c i t ' .1~me~n ~ObIC o campo

c kll'p m :l;!'lc tic o p erm it!': qtH' se red uza Jl -uargern de erro Pll pro jet.i ~ na rmplcmcntacao de urn

sistema.

Na a rmos (era tc.restre e)'. j stern 11111; Ins ga1>t .~ diterentcs, !mime ras PJ rt feu Ias em ~us pc nsao,

got feulas Je a g!1i! e grande qU;Jntidade de pu Iuentes. cap t.u ados pelo campo grJvitac ional, t]u.:

.1]cu'yam altitudes supcriorcs a 6(JOkm. A maier ( "oi~ccn tr ,1- ;: ao dCS5CS cornponcntc-, C na regl':1o

mais prox ima dJ . Terra ;;'exsa dcnsidade vai dmunuindo C0111 ,1 altitude. Em ger,d, muno-, dos tato

res relacionam-se a fcn{HTlcn()S mcteorologicos e a condi\oe: , ambicruais. Dependern tJ.m~r,Em_;~

In :l.dia<;;(;es vindas do espaco, que alctarn as p ropricdadcs da annos fCf<l, de f(lrl'1J mals acer ruada

I,J~ rnaiorcs [d[Lira~. e influent sobre o ru ido incorporado ,it) ~m .a i d cs e. ad o Pcla sua m aier P i"('\,'

nudade UTI rclacao :) Terra, in-adl iH;t lCS '< indas do Sol: nflucrn na rnaicr ia das mchocornurucacoes

de f ! . 1 andes cxtcnsoes. A inrluencra varia conforme ativ rda.le solar c 6 depcndcutc da latitude e dJ

longm.de m ed idas na superfic ie da Terra

1'01 outro lado, ao lor-go dos v:.![')(l;; ambremes pelos quais a onda pmpag::\·:;e. cxistem muuos

iJti.Jn;:~ que i.nnbem ufr!(am \' seu comportarncnto. Por exernplo. ocorr ern r..::f1e'l:-"ic.,I< ' mcidu ern

rnontanhas, ern cd I fic<lyoCS e no propno solo. As consequenc j as dd ref exao no ;;0to depende '11das

ca: acteosucas cleuomagncucas. da f 'onn"-9i1o do sole. de sua rugosid.ide em relacao an compn

menlo de erda, etc, A onda rode sufrel rnudancas ern sua n ajerori.i em f\Jn~i!o de reha~C)t;~ na

ahnos fera ou til! d Itracocs C'l' 0 bst;icul os (1\.1 1 1 J -uperffcre enc urvJd < .I Ja Terra. Depend enco da

! leqi_j~IK 1<1,a urn idade da atmosfera ou mesrnn a vibi ;193:0 1\3Smolcculas do mei« po.lem conrnbuu

de mancira subsiancr.i! para a rcduo;ao na amphtude do C~P1Pd cletromagnenco. V;'in,-'s desses

mecamsmos de influencia -obre a onda radioclctnca, em sua tnucr6rJ:.I entre o tra'1S:'111>~or 0. : p

Ieceptor, ser;t:' apresentados nestc livre.

Como se estud« n{)~t~atados de anrenas, i'l a densidade .Ie pc-r':ncia da onda IIIndrada, cons.de-

I'JJ.! a urna grande cis[jne:ia da tonte enussora, decresce COI11 0 quadrado u a d l~t;wcU :1 .. onta: doponro de irradiacao. I<.~(' acontcce rnesrno corn it comumcacao Icira no espaco livre, com ,\ reg.l:1()

dr enlace complcrarncnrc ccsobstruida Por causa dos diversos fJ.lore.~ J ! I mcncronados. quando d

ond.i eletromugneuca pa~s.1 pela ,Itmo:.tl::a terresrrc, devcm ser adrcionadas outras pcrdas hstl

dcve ~CI ievado em conta mesrno 110S sistemas de;COnlU!1ICC!\\ -KS POt \,\!clitc, t'.lIlcia 4t:C seja do (11)()

geoestacron.irio (JU geos~,fn":l()m.\. Nesscs ca5CS, crnbora a altitude envol va dezenas de In: lI1dre" J,

quilomctros, tcm-se cerci'! de 600km a J .0001<111Je gases percorridos pcla onda cleu :'lTlai!n,~t1l"a au

se aproxrrnar da Terra ou ,1 0 i:> CT enviada pam o saielite.

Em geral, c:,);)tuma·se comparar 0 desempenho do sistema real com a "lrua.:;ao que <'Xlst 11>1para

urna proPdg<1I,30 no cspaco livre , ern ausencia de ob.,lilcu lo1> , rcfracocs, difracocs. J'efl('\{)<~~,ll' F .

comurn que 51 ' : cons.dcrc 0 terrno prOfJar;a~a{i no espaco livre sornenre para ,) vacuo. Todav.a,

nes\t' trabalho. 0 umbiernc retcrido como ('S{JUr(J livre implicara em <Hl~2ncia de rlJ{~t01> em que

po-sam ocorrer reflexoes e obsn w;oes e o meio entre a antena transruissora e .\ rc ....ptora e mfl nito,hornugeneo. i~o!r6pK'n t! linear. E necessano, assim, considcrar a atenuClqav pru\oocada pd0 rnciu,

pm c or:~ crs ao de parw dJ. potencl~ d:J ond3 ern calor Trata·:--,e de uma fo ro ).! m :l.1 S ab!angenle de

108... ,..... ,



considerucao, muno util na analise des problemas de propagacao ern arnbientes ilinutados. rnesmo

quando sc trarar de casas m ais com plexes, que envo lvarn O~ outros fennrnenns que afe tam a

uansterencia de energia." Em alguns casos rears, a modclagem tornando por base a propaga;'uu '1U

esuaco livre conduz a resultados bern confiaveis no projeto do enlace,

Devc-se lev ar em conta amda que 0 -"in.!] .ncidente na anrcna rcreptura envolve uma orxla

plana. sernpre de amplitude muiro pcquena. Essa aproxirnacao para uma onda plana unplica grande

separacao entre u s a nte na s t ransrmssora e r ec ep to ra . '\SSII11. a parte que for rcspons.i vel pe lu

lndu:;;ulJ (l(l si nal na anrena recepiora pede SCI' cunsiderada plana lunda que ;1 frente de ()Dd3

ccrnpleta tcnha out: o formate Ls-,a "ilUJr,:fiO esta represcnrada na Figura 3 2 . Para jusnfica: ,I

pequena amplitude do Campi) incideure. deve-se tcr em conta que em ausencia de obstaculcsreflexoes, r:::fra\oe<" ctc.. a densidadc de potencia da onda C mversamente proporcrona , ;.10

quadrado da dlslancia e. consequentemente, os camp'»' eletnco e magncuco ~'io mversarnente

prcporcionais a distaocia. Logo. pela pcqucna amplitude do campo que annge a anrena rcccptora,

niio podem ser ornitidos muuos efenos que certamente InflLnrilo sobre a quahdade In enlace Entre

eles devcrn ser incluidas ;J5 diversas fontcs de ruido e seus efeitos. 8.S intencrencrns de frcquencias

proximas e uurros fenornenos de relevancra, que serao deialhados oportunamcntc.

Frer.:ed~ or-da r0r('-Plcl<'i~q_--,-,--,-_ 0,,3 lorrnato (ls~er~~{'1 Figura 3.2. No rcalidade, a } 1 ( . ' 1 1 1(1 d t'

mut« q[{~ atsns;« lU1Ul ~~n{{:'H(.i , _ 1 i . . ' t ' I ' / ' ~r(]

trn: fa"l formaso tu burii« in, dt:j'Jt.flldcfUJo

dn: coruncoe ~ de irra.lia; yl(.', En:Il~

tanto, como a antena d(~ 1(:'('rp;:t1o ~I~

eVHst.J;JHf: cnptar UII ' I. (. ' , )( U ( c/ l_if1jJr.fI·h' 11(,'

ondo . ipo(,~b',e!'(f.iJl.~ui~!1F , " !' I( e a onrta

incidentc scjo tvratuarncnu: riat1ii.

Para as iran srn issoes da onda c le irom agne tica a ,ong as d istilnc ia« e de sum a rmpcrtancia 0

eonhccimenro das cnractcrtsucas de todo u ambrenre atraves do q U < I ! \ICOlTc a propagacao Em

qelf~rm;!1Jda"loculidades, prcdorninam D'> efc.tos tins gases na atmosfera Lm outras regli)e~, < i

il1 Hu en cla d o solo passu a ser cunsideravel, Sabe-se que a Jerra e ur n mcio nao-hornogenco, ,-,)111

propricdadcs eletromagnericas dependcntes da regI5.D. Por exernplo. se ;t transmissao csu ve r

ocorrcndo sobre it superficic do IT\J.f, 0 "solo" apresenta clcvada condutividade (CC[..: '<.! de - + S/m) e

elevada perrmssividade eletrica (da ordem de }; J VC1.I!S 0 valor para 0 vacuo; SQuando C,~'>.I mesrna

enda, com a rnesrna frequcncia e mcsma polanzacao, propagar-se sobre 0 deserto, 0 mero

alt 'Cscnlura condutividade rnuito mCH()L (L l ordern de lW "Slrn . c permlss.vrdade dd ordern de

C I O C O vezcs a perrm ssi \ idade do vacuo

3 . 3 . Aestrutura da atmosfera terrestre

'\Sceracreristicas cia atmosfera no redor de todo 0 plancta sao rnuito dinarnicas e vat iam com a

remperetura. cern a um idade c a pressao er n urna rnesrna regiao, ;\ altitude em reb;:ihl a s upe rf fc ie

cia Terra e outre fator que contr ibui pan modificacoes senstveis 1 1 : 1 1 : . suas propricdadcs eletrornag-

net lcas. POl cxernplo, a 50km de al tura . aproximadamente, in .c ia -se u rn u urn eru o convideravel no

gl[lU de 1(:ni7<1';3o dos g as e- , q ue : compoern a atmosfera, causada pnncipalrnente po r bombardcro de

lrradl<l{;an VWd3 do espaco. em particular as ~)rigin:td<l5 no Sol. Em consequcncra, formam-sofegloes torn elevada ic,niz:l<;ao. contendo grande quantidade de elehons livrcs c ion" posuivos, qJC

modificarii .o sensrvermenre algu m as de ,U,\$ caracteristica: cl.'l1 omagnctic:s-. E.~sa sitlJ;";iio

109



co rn i-iu a rn esrn r. e n, ~'egH-)e\rnais altus. en tre SOO km e 800km . e turmarn 0 mcio qu e . 1 ' \ f oi a pr cs en

iado co rn t1 d~:~ignw;:a() de ionosjer« te rre stre . P od e c om po rta r-se como u rn m cio de e 'evadn

condutividade (0 que ocorre em frequencins baixas) ou lim ITIci:J cum caracteristuas <llliwlrripII.CJ.S

pOl mfluencia do campo rnngnetico exrsicnte n.t Terra, Alern d.sso. as propuedades da i\)m,,,~fel'a

~a() tur temente dependcnrcs de anvidades do So l SUdS caracter is t icus dependent da hera do cia ou

da noite. Vdn.lT, ;:OITl :\S t:~ta'i()t:s do <1110, sofrern infht6n..:ia do CICL> Gas rnanchas "(1l;_m:~,etc,

DJ. teor ia de eletromagnetismo, estudad., no capitulo l , obtem-se C~ diferente-, ereiu 1 '> do rnei»

de pmpaga\a'l que. rnoorficam o desempenho do sistema Em urn enlace radioeletrico, .\ ~itu<u;:;b

m ais co rn urn d a transfcrencra de sinal atraves 0,1 atmosfera, ember s outros m eios se jam possiveis,

com o a com urucacao < .on~ u n. subm arino submerse. em que 0 mcio e a mlls"n Ifqu iJa do OC(",!Ill), oenvro de rncnsugens atraves de tuneis e cavernes . em que se tern .\ transmissao em urn mel"

confin ado , a COm\llllc'!~'a,) e ntre u rn a e stac ao terrene C urn sa te lite , em que parte do m eio (-"111101e ;:

atmosfera e parte ~ reprcsentada pelo vacuo, e assim pm ,llantc Na comurucacao pe!a utrnosfera.

al ter . icoes 'lit o nd a e le n o m..g r-e tic a : : . : w causar las , pnncipalmente, pm rcflex,;ex 113 s up e r I ic ie

terrcs tre, rejrucoos de v:do a uao-nomogeneidadc do meio, aien, iliFf"" causadas pel» ab~,)r.;ij() dos

v.iros cornponentes da atmosfera c por b.oqueio parcial da onda, (lifrw;l!t!> pO[ obstaculos GU pelu

prl)p ' i:! cu rva tu ra :iu Terra, \"(i/"ia(ik.\ na amphtuce cau saoas pm mclriplos perCl:l so s ( 1 0 . ; prop. , -

ga"iin, CfC.

C onlor me II {;1 i \a de treq l i e nc ia , podcrn oco rre r i)ut I O~ efci 10'>. depend endo do ; ipo d e rropa-gacac, No ,~ilSv de comunic J\;}C~ ern alias rrcqucnc-as p[')xlInas da supcrtfc:e dot 'I C'I;,\, ec"nVU1)er~IC considerarern-se JU<lS reg ioes para a :In:11ive do en lace . A pnrncira e m ••is impoi t .mte C

a /"('!?I<ioopticu ou reS ir7v de visada d.reta qu ,' c sta deutro d a d is ta nc ia de (lh~Cf\ 'w:;j( ' , ~>'.~td a r.lfEll

do u a n sm i sso r .\ segunda t a (egiiio de d{tU,<I;:ao. locahzada a lem do ho r.zoru e opuco . N essa

ro!gi I i ," LjUJ.,qU41 energ 1<1que sc obtern e devido ~ (liinH;:1() na supcrrfcic tcrresue ou a refl"l\()e~ nil

a tm osfera . Em d;,;tum ;m <; a-nda m aiorcs, a en~1 g,ia e obtida atraves de ospaihamento troposferu.u.

urn•• lec"l.ca de con-unicacao qu e (01 rnuno \ 1 1 1 1 nos en laces ponto a ponte de rongo alcance.

()~ C~!Ud'E qu alitativo s d a p rcp ag J.o ;JfJ en vo lvern conceitos b :) sl arH (' d i fund ido s . 0 qu e k'l''1:1 ,)

tra ha :1 ',\1 re iu tiva rn cn tc si mples A s p ro vis oe s quantir.m vas , Wd:n ia, ~ao dl nec 1.\ de SCI tenas corn

exai idao :11"-;S1'1O nos C<lSO:; mars tnviais A I"::tZ30 e que as c .u ac tc i is ticas d e t ransmissao C;-;\2(J

relaciorud.e- ,I" nmdi\fic\ a rn bi ern a is . i nc lum d o < 'l pre;-,~a() ;Hmoslb!ca. ,I te-npei dill: a , L l umidade e

UIl ' : l( )S fiW-'1CS, l';n projeto bem-Ieno deve t! _~ ta !w kl'e l u rn a rn ar gc m de vanacao du mvc! de s.na I.

de n tro c ia qual C sis tem a conu nuan i fllllCiOiUnQ() H con ten to . Para l:.HJ, e Iundamcnra l o

c .mhecimeruo J~; m,Ltos t enomcuos rd<l(ful1ado<; ;.:nITI a allTH\~fr:ra e a :nt1ucnt':a q ue ,,5 r1 \;:'.

padm clT o~ cle trom agn etlco s e geo gr.ifico s tem sobi e II o nd a irradiadu

A atmosfera e u ln a :n 1~ 1L lr ;1 d e g a::.~ s, d cra rc \) 5 qU<l 15 d esiac am -se o n itru ge nil) (1"1) c orn 78 'il,

cia conceniracao (,)(al. G o .x ig el1 l() ,-(2) com :21q,> d ;lrgJiniu (AI'). com 0,93%. o dll)x](b de C<l1hom)

(C 02.) corn O,OY/ ;" 0 mono ..«do de carbone, 0 6xldo "iIJOSO e 0 ozoruo . alern do vapm d 'agua e. em

d(;;t'rimn,d.j~ rcg io cs . cnoru ic q uanndade de poluerues de muuos t.pos diferenre., EsLiS

proporcoes, d _ l~ m d a p ressa o. ci a t empera tu - a e d a u mid ad c, varian: 120m i1 allllr:1 e it io;.;al!/.,\;;i,)

gcog rafrca . ,\ quanuda.Ic ClC vapo r d 'agua ao nive] do m ar pode vanar de ~O g por qu ilograrn .i de

ar. '1;1') 'egl(.)c, rropicais, <,L.! rneno» de (L1g por quilograma nas masses aereas fria,~ c secas dos

ccnuncntcs polares. Em fum;<10 de suns caractertsricas. a atmosfera node ser drvid Ida em di vcrsas

n::gll'ies sobrcuostas. Evidentemcme. '::0"1)1)se g-ala de misiura de gJ.~c:-;, as [rome iras nao < : 1 0[ . j - 1 (;II ' ' - F' , 1per euarr.e rue ( em uc as . .rn esquem a que ap rcscn ia as vanas regJ();:~ esra :1] 19ura .i.,

Na pane m,HS baixa, chamada de troposfera, csta conccmrada a .naior parte do \"ilp')r d'agua, e

onde sc fo r malll as n IIvc n s c sao observada" ;1,:; coml i~i'ie" Jnetcuro!t'i gicas E imporlante n a ( In ;]l i~ e

da p ropag i\ (; ;i .l o, PQIS em a]wude!- dCnlrc) des!:>" f aix a g er aJ mClllt; s J ,l ) t ei f: il ~ < . I ! > Cll11lUIl lCa~,)Cs

tcrn::slf<'-;~ ('In \, I~ad;)_ d in:ta. A altum cia Il'Oposfer,j d~ pen dc d a la tttuue , (hi l:poca dtl ann e $o fre

il1flUcn,:iil das cu",dlc;i\es hem s do tcm p('> V aln l'cs mecios ~siii;) em tnfllO de g ;.,In .1 1. 'H.m nas

110



(egi(hl~ dos po los e lkm a lSkm nas rcg ioes equato ria ix U rna p ropriedadc dess.; (a .xa e que. na

m ed ia , su a te mp era tu ra drrninui co m J. a ltura , A m axim a temperarui a ocorre (las proximidades do

~ t)lo e dim inui de forma b ern a ce rr ua da (tlITJ a altitude . chcgando a u rn valoi ern torno de ~·55"Cern seu lnmre superior Acima da troposfera rem se ll:11U regi?io de alguns qurlornetros chamada

tropc-pausa. na qua l a tem peratu ra rnan tem -sc p ra ticarnen tc constam e. Po rtanto , tem -se .ima

modifinu;ao orusca 1"'0 componumento da rcgiiiQ. Muit ..s vezes, essa liu1\a de. temperatura

constante .: .,:<;[reltd e p.idc :..te rnesrno ,'l5\} existir, como acontecc em algumas rcg.ocs Je chrna

troprcal

Imediarameruc ucimc da trcpopausa, cncontru-se a cstrarosiera. na quat a ternpcr atura aurncnu-

co rn a a ltura . E sse au rncnto ~ .nribuido a rnaior ('oncc!ltrar;iio do g,b U.ll\nlo, qu e rem cfeito

PJ(JIl'.[Of pa rd 0 ;:' se re s V iV OS Esse gas abscrve a irradiacao unrav.oleu, do Sol dando origem J urna

conversao de . cnergra em ca lor. 0 maximo va lo r d a te mp era tu ra 113.c,l;al(!~jerJ {j alcancado a 1',1<1

altura entre 50km e 80km. Acirnn deste l imite tern-se a n.esosferu, em que r:,lVdmcnlc a

temperatura decrescc com a aintude a urna taxa de vanacao qUJ';\! constante, aungindo Gin valor

mini f110 de .L 9(l a l(JO kc h' I,,, entre 90 e I00 qw jill netros Entre C:SS:b duas !g: ijc~ te IT: -~i.'

novameutc lima Iarxa estreita de temperatura qcHl.Se consrante. denorrunada I'JilDlU;hw,',a. corn dm,\

e sp cs su ra e ntr e ~kl1i c . : ' i krn.

, ,I I

I

, I

- -- i- -- - . .. .. -,, Tropopausa (Fntr« 15km e 1 ' 0 1 < . 7 1 )

·120

Mfl.tlI11 3.3, CI{r~{; aprovuuada du distrtbuicdo da« I1n',".\[/.\· camada« riile n'lIlpi;t!111 (I ctmostcra tvrrestn- <'(1//1 m

respeaiw« tunues mcdios

A r eg li lo superior : 1 rnesostcra e carac tcr izada lJl1rurn aumcnto na temperatura co rn a a ltu ra c e

chamad: : t termosfera E m ge ral, iru cia -se ell tor no de 110km . com um a tem peratura media a o red or

de 2EOK . 0 acrescuno da tem peratura continua {,(,)ITl a altura , a t: n gindo \';.1 lcrcs rnui10 elevadox,

corte 980K e 1400K em 800km. dependendo da hora do dia, Nessa rcgiao. ocorre a rnaior

inf1uenci,1 da irradiacao vinda do Sol, CDm a d!s"!.lda~1iD das moleculas §::.tSOS3!>em ("flS PUSIlIVL!S < ':

elctrons livres. Desta rnaneira , a presenca de urna grande quanti dade de l< H1 S .:: cleuons hvres fat.

corn (lUC as cs m ad d S gasosas a pa rt ir de 50km to rne rn- s c : u r n meio mel ho r condu ro r do q JC 0 resto

da atmosfera A elevada iomzacao na termostera perrmre que sc idcntifique a reg.ao denominada

tonosfero di v ers us v ez es . p l . rnencionada neste hvro.

111it ..



Em uma parte mars clcvada da terrnosfera, alguns ;\t0n10S e moleeulas que se rnovern

verricalmente tern urna probabihdade de escapar cornpletamcnte da atmosfera. sern qut: ocorram

coh~6e" com a- rnolcculas de ar. Essas partfculas podem deslocar-se em u ajctonas 11\11(:;;,. P,U"Jfora

e pard demro da tcrmo-fcra, rcprcscnrando urn comporramento ba-tunte drfcrcme daquclc cxistenre

no resto d., atmosfera, Auuela regiao c desrgnada de exosfcra ou <,onLl de ('scap« C suas

cal.1C(Cr\51IC1' S;) ccmecararn a ser esnrdadas no final d:J.JC:cada de 1940. A cxosfera e d maier

parte da ionostera eslall incluf i las na termosfcra

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porte ul!;'no( do ku~fho corre orans!« (r utl1'll inostrada ntt Figura 3.3 Obserco-se qu« n(J rf'Rit il ' do fl ~po1l('/fl.

rep! <'It'll/ada pe!a parte interior da LUnD tcm-,.« um acovuad. deciescmto JU; n-mpertuur-: c.mfornu: (1 olutudc A{"Uf"1'Q It correspond- a temperatura mtnuna, com levantamcnto po" volta c1~j,~4 iIUf(H ria madrugad: ~"\ u rvu 11

rcprescru« ,I;i"Irtim.\ ,/0 de r<,mp(!f"(/l/lra iruixima. pot volta tim' 2 horas ria tardr.

4. pressao da atmosfera ~ rnonvada peJa atracao gravitacional exercida sobre ela () valor dcssa

pr,'~~iio IU superficie terrestre e 0 resultado do PeS-ode toda U rnassa gasosu exercido ern UHlJ

determmada area. Ao se d zslocar verncalmcnte, d pressao diminui per existrr menor quanudade de

ur por umdade de volume. Au nive! do mar. a pressao vale aproxnnadamenre I 000 rniltbars,

correspondente ao peso da ccluna de mercuric de 7CiOmilimetros de comprirnenro l760mmHg).

Este valor diminui C0!11 a altum segundo uma lei logantrmca. A 80km seu valor C u n ordem de

0,01 mrhbar, cern mil vezes mend, do que <10ntvel do mar. Em rennos aproxirnados, pelas

rnedicocs eferuadas na atmosfera, e possivel obter urna formulu crnpiricu para a prcssao em funcao

d a a ltura

P -l(){).A .(.,-1,'16\-_ J, ~-t_) (3 I)

112



com fI expre~so ern quuometros e P {'!I' miiibars. Existent ourr as expressocs corn a~ quais < ; < :

eneonn am as p ropnedades c ia a tm osfe ra PO l exernp lo , n os pnmciros '1km de ahuru. por tarno '13

primeira pOf(;;le' in f en df d a tro postc ra , a pressao arm osfe ric a . a tem pera rura abso iu ta c a pressao do

vapor d'agua obedecern aproximadamente a s "cgulllte~ leis de vuriacao:

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tie ailMa (I ra/or)d ,; inferior u I ry;" aaquel« qu« \e < ' ' " 'OII·j1 ' < 1 (!<1 nivel do mar.

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As Frgu, as 3.4- e :;," mostram ;1 " var iacoes tipic:tl. da tem peratu ra absolu ra e da pre&:i;tnatmosfenca (ern rnilihars) em funcao da alruude em urna atmosfera normal. segundo os dados da

lmenuuional Cisu A nation Organttauon (fC;IO) e do lntcrnatianal Commute for Spacr Research

(CaSPAR). For cnmod idadc e hAbltO. represenunam-se (1S valores de altura 110 eixo das ordenadas

Os efeiros que essas regiocs e os \ ' aJ01 cs de scus parii met ro s tel 3: 0 sob re :1 p ro p ag ac ao dcpendem

G il forma como a onda penetra, da frequencia, dU5 cond ll ;o t :t> gerais dn atmosfera. dos elementos

que a compoem e assim por drante

Bxtmpio 3.1

Pres.sao annosience rmllL-ill 'S

Toma l Ido por base O~ resultados expenrnentais para a atm osfera terresrre, est i 1110.1sua pressJ.u

n a s altitudes de l.O OO m e 10.000111.

So/upin

Usando de imcdiato a Equacao (3,1). us resultados encontrados :,ao

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Caracterlsticns (US Rad'''(,(IJIIII11U ( I , (le.' 113



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ql1c pode rn ser confrontados (0111 OS d e grafico da Figu ra 3.5 . n prime. io resultado rode s<; r

comparado corn a curru expressao ernprnca apresentada. 0 .esul tado sera de 883 rnilibars. 0 yllC

rcprcsenta urn erro inferior a J ( " I i entre "" dois calculos

3.4. Tipos de propagacao

Por esse proccsso dz radrocornunicacdo, U onda elctromagneuca alcanca a antena recentora

: i r O " reflctir-se ou propagar-se em derermmcdo rrecho 1';0 mrenor da ionosferu. retornando em

seguida il Terra. Serfl dcmonvtrado que ex istem dots mecanismos pclos quai- < ! onda reun n,l il

Terra Ern urn celes. nas tarxa, rnais buixas de frequencia . .1 onda rcflctc na base da ionosiera e no

o uu () h;\ v era Urn a ref! a~ 50 co nt inuada no m e i,), at 6 q lie aconrcce (') re t )n10 Frnbom s ej . nn

tenomenos ' n t r inset . i lmenlC drferemes. do porno de vista L ie rcccpcao, ambos rc pre se nta rn re fle xa o

nu atmosfera E ntre tan to , n avcra difcrefll,:a de alcance da onda celeste entre (\' , In,, la~l)~.

\ ,.o llllm ic '!G :i.o p or o rx la s i 'l nm f er i: :a s tern importancia m aio r [Jara cnmumcac.ies le l re strcs em

I!eqlien, ias entre 2MHz e 50MHz. Nas cornunicacoes em frequencies multo elevadas. ;J,llJC()

depots do inicio da faixa de VHF f l. tS ra lxa s de Ul Il", SBF, eic., cssa lCglftO e quase rransparenre,

1\ l ' l ' lnUnh:ar,;t\.i terrcstrc ernpregando 0 rcflesilo ionosferica po de ter alcance max imo :lIe em torr-o

de 4.000krf i . (Fiplra 3 6). N as frequencius entre 30rv1Hz c 300MHz ,c pm;,jv(ot ocorrer .'cornunicncao a t raves do dcnorninado espalhamcuto ionosferico OLi (iljull1.o (()JW~ (til Ii(1 [i rna

cxpbc., ... io aceita para o fenomeno e que pequcn..a p()~\io d:l energia clet.ornagnetica espalha-sc

n as p artes m"t:-, mtenoies ccssa regiao !,a s~ l~ a e acaba pfJf retornar ,,\ 'I en-a Nesscs Ca~DS. ~fi,)

possrvei. enlaces cour separacccs en tre 1.000km e 2.000!. . .m. Pelo fato de apen.is pCqU( ,1 l3 p : ln : :c l ,l

da potencia t r radtada retornar J superfrc ie tGifCS!I<:", os sin a is recebido s sac , scmpre mU1t,1 trucos.

Eventu.vrnenre , f) s ina i do espa l l iamcnto -onosferico pode se confund ir com o obtido .1 parnr du

rcflcxao ronoslerca, gerando ll1H3 intcrferencia. qunse sernpre responsavc; por aumentos '1.1

atenuacao do enlace en' dcterrninadas r . .:qi.U::.n..;ms.

(0) O ' n . d a s troposfericas

Como .iii dISClI!IJO, ac irna du supe rffc ie da Terra , ern u rn a a ltuude '1 /6 tO ~ 10 OlJ ~Okm , t e rn-se d

regiao a c t troposfera, na qual se concentra It muior purte das nuvens, E ssa ta ixa e caractcnzada nor

torte" conveccoes e nao homogeneidades, com vari,lc;[)e:, acentuadas no Indice de rcfracao emf u .nq; ; 'hJ cbs conrcenadas da regiao. Esses fenomenos dJn o rigem a rnudancas na dlrcc;ao de

propagacao e, dependendo de diversos fatorcs associudos ao process'), podern fazer a nuda rctornar

a superricie da Terra Nesse caso. tern-so a comurucacao pm meio das ondas troposfertras.

tumbern ronhccrda pm tropothfusiio.

Ftgura J.6~ P1 {1JHHJ ,a { /: 'o da, cndns etet-omaeneuros (li~..~h~\de n,fl i 'xdu uino~ti-tca, em fr(~.{lid:'ncir:.~entre 2Al! i: e

. "OJ/H,·

lJ4 . . . .



Durante muuos anos. os enlaces ;C'.Jt(,s (om a" (mac!> uoposfericus forarn uteis para di~:an':I.I"

e le va da s, s er n 0 crup rcgo de t:<;[ .H':CIC!> rcpetrdoras. "\ comunicacac e ki l~ l pnncicaimcnre entre iG l lz

e 2GH7, corn mcnor cficienc-a nas f "c '1 l: cn ci .1 S ma is elcvadas. Pode-se prcvcr que esse mctodo de

cornunrcacao cnvolve g ra nd es a te nu aco cs. I'or is s", e rn p re ga rn -s e untcnas espec-ai-., capazes d e

concennar a energia da onda ern kIXC;; conicos e estreiu»; quase rungcntcs 0 .0 solo dirigldos para

Um.1 dada rcgiao da camad., uoposfcrica Exigern-sc u ansmi s sore s Ill: alta potencra e rccepn 'h~S de

grande scnsrbrlrdade, cum patfve is com as eli, anc1a~ cnvolvid as (F igu ra 37), N a pJii.tlCl, quanto

I l1cHUr(IJpgulo e ntre O f> leixcs cquanto rnenor a altura entre a supcrficie da Terra e (\ volume en que

ocorre 0 espa lham cn to , m ats efic icnre c m ai-, cistante pode <cr a transrrussao. Pcla pequena

mdinar ,5n necessaria para n te.xc, a s m s '< 1 I. J'lf lt:s p ar a a s a nr en as ::'[\0 cscolhidas de modo que se leona

uma ,!~ao desobstruida do 11mizontc., "

RC~j:?_oc<'):""um eos G 0 1 S cor-es

OU volume dE t:~(...d~h(l~n~'-Itc

Tropo' i !era

F l g l : l r - a 3.79 Sisirma de (·I)lwa'I(.{!pje~ pOI {i1!H~d(1fl{f2'o.dd1'i{·o, pi;S~IIIt" 'uhf . tntenas de alto ,t:(tnh,! trcn v-ussores

d e eievada pr;a.i~;_-:,_{J t.' receptores ae F . , . .J;t..de sen-sintidade

,!

o srna : recebido po r essa form a de d itusao sofre grandes, variacoes, im previsfvcrs causadus por

diversos rnecanismos aieatoi J0:; que mflucm di re ta rneme na propagacao. A~~lm. ao longo do eli,!.

da "C111:1.0.1 ou de !TICS, n;io sao ra ras a~ tlu tu acoes superio rcs a 20dB 11(1' ; nhc!:, d e s in a l que

Z'h::g..tITI . , 0 eceptor. A rualm ente, essa forma de ..;on;unicu< ;:2 .oJ esta sendo ultrapassada pelos

f . i 'l a l ,m;~ Iccursos disponfvcis nos enlace-, po r sarelite. No Brasil, co g.ta -se d csari val brevemcnre os

iilim m s enlaces p or tropcdrfusao a iu d a e xi st en te s..

)p ,

t C jV { i f! # ii ~ (l ii 'e ! tl " e ' r m d a ' rt .l li t/ d a ' ~ .

Quando a cornunicacao for feua proxima da supcrt ic re da Terra . . s usual deslgna-I,I {'(WiP

fJwpaga<;ao de ondas terrestres. Con espondc ao Up0 d e r ad io cn la ce new engk ibado n(\~ dois;mteliOlc~. Um a de SUdScomponenres e denorn i nada orula .le superjic!« e e abunlada em outro

ldpic() Oil! n~ compone rte-, silo as oudas espaciai s, com uma I"lIct6ri" <lSIrn a da S ODc r f i u c.

cOnstiWfc: ; l~ pcla onda direta !;' pela ouda refletula. A mda direta c Iormada pela hga\,a,l entre a

< ln terti\ trnnsrn isso ra e a an tena rerep to ra , scm neuhum a m terferencu ; de obstacu lus qllL I'(\~~.lm

a!terar SU<l amplitude ou modurcar !>U1 direcso de propagac.to, E o C,l<;,l mat s sirnples de concxao

entre duas antcnav, scparadas lit; u rn a d ts tf m cia Itxada a partir de parametres qu e t~ara!ltam ,1

e -f ic ie o ci a d o enlace Lsse t ipo de : : : : 1 rnumcacao e frequeruemcnte relendo c omo ststema «m visadu

Ilfteta Oil comunicaciio etu linl«: de visadu.

Embora atastado da superficie da '1erra, " enlace atraves de urn satchte e feuo. em pr m<.tpi'.;.

OJ forma tic vrsada direta. corn algu:n desvio causado pelas propncdades e terromagneucas da

Mnhlsfera. Logo, a comumcacao cern :l onda drreta e urn sistema imporrante de enlace

raaioelelfl(\.I. A presencu de obstaculos J:i origem ;, reflexoes, e p<HW dessa cllt!rg13 aiingc a antena

recep to ra consis tindo na mula rcfletulo E vs as c om p o ne nte s S[lO U I3 gI<H10elmpmtfw":l,l !,,;.fa ,I

r-ofllUI' lI(:;v;iiL'nJ.~ frcqlic!1cias das taixas de VIIF, UHF c SHF (FlgUla 3.8),

lL 5



~

-~----+------- - - - -

Fi~furaJ.bj. PlYf._j!}(l.Sfl{ dn d:u ondas f: vpucuu: em. ani en lac e con : i .rniht!idade dtn: taI I'pr>i.~3(!n!andj ~a tmda d lre !t~ {' (I

ond« a.: /l r_ 'iJ.dn lUI re;Jidt1 ettt , e It) d4jn,e t:ttfe1!<1.')

Considerando que a" ondas tcrresucs rcpresentam u rn a p ro pa ga ~Z lq que acompanna it

supcrffcie da Terra, solrern mfluencra direta das caracterfsticas eleuomagnericas. d,) fOIT11JlO e J,)

rclevo do solo. Coxtuma-se separal essas ondas ern dors npcs r - redcmineutes 0 pnmerro deles e a

onda de superficie, DlliadiJ no longo de contorno ct,l Terra, c 0 ~egundo e reprcsentado pcla onda

espaciat. que percorre :1 rcgiao logo acuna da snperficre do solo. r t Ionnada pclo campo da liga";},,

em Vlsad a du eta e pela ond a que reflere ILl so lo c con tribu i p Jra a forl'~d\ao do ,~m al ro[;d 1'10lade

do receptor

t\ ouda d" superflcte representa a parcela do campo trradrado iJue 5~ propaga .1') longo (it)

co ru o rn o da Terra , com o Se cstivessc acom panhando u rn a cstrutum :isKa que a con fim J'i\1 t ' n a

reg i:w L ssn trJ'lsmissao nao e irnportante em frcqucncias alras, super inrc~ a a l!!u {1 s megilhcr:z.

uma vez que os Slf!::U!> ~Jil raptdamente arenuanos. ,1 , comun.cacao CDm ond,u, de superftcie f! U11!.

pur exernplo, nos sistemas de radlO(llfu.,;10 em Ire qu en cia , abuixo de .Hv1HL. emprcga-ido

poia: jZil~a:) ver t ical , COrTI cssa m esm a pclarizacao. alg un s sis re ma s CSPCLI"li" ut ihzarn unci..s de

'\uperfiric e rn baixas heqllblCias, combmada s cum onda s celc-tes, reflendas na llmo~kl..t pdr,l

g ara ntir c om tln tc .t;,:f le s e m e le va da s d l~ la n(_ ;ia s, rnunas vezes co rn a lcance quase m undra l.

U ma rlu strac .io paw (i \ .dmpo e letrom ugne tico da r-nda de su pcrftc ie est:i na F igu ra 39 ,

admit indo polarizacaoverncat. Se (0 solo tossc urn conduror pcrrc.to. e ev ideme -lUC 0 camp 1 d':trico deverin ser exatamente perpendicular a ,,\1.1 mter face corn ,) ar. Entretunto. cmbor a em baixas

frcqli';nci,;'; 0 ~o10 seja nm condutor razoavel, esra longe da slilll1<;j:lO ideal. Emilo, meviravclmente,

te rn sc u rna com pon en ie de cam po elerrico tan gcnc ran do a supe rfic ie . U rna !)ulw;ap aproximaoa11Jra detcrminar cssa cornponenrc emprcga 0 metoda das pcrturtdi,-{;C,5.·' :-'lU1!lHtc-se iuicialmcu:c

que 0 ;>;010 seja condutor perreito e obtem-se it componente tangencial do campo rnagneuco em sua

supcrficre Usando (J condicao de contoi no para esse g .1 andcza, encontra-se a deusidadc de correntc

de snperflcie. da qual se ohrem a componente tangencral do C,1l11P') eletnco. Logo. < .1 campo

elemco resultante passu a ser hgciramente inchnado ern rela<;ao a superttcic do 0.(1!'), fcnt)mello

e vc ntu alrn en te c on he cid o por Iflcbnur;io au pelo termo em m gles "lilt",

N il propagacao sobre a Terra. a i nc lr na ca o C0rJ:1U ,- i ra rn bern co rn Ui11a parcels d cv rdo il Jl f r~u,:a( )

na supertfcre esfcrica, faro que sera detalnado em lim capitulo propno Com a prcscnca de-se

fenomcno. observa-se que hfl uma componentc do veror de Poynting para dcnu.: do solo, qu("

rcp icsen ta u rna p erda de po tenc ia d a onda. E ssa perda e dcpendcruc da In:qi.l.encia, I )(")! ca us a d e

sua infh ..cncia sobre a resrstencia superticiat do solo e sobre u fcnC>rneno da ditracao E possrvel

usar a ond.i de superflcie para comurucacoes em frequencias ate alguns megahertz, mas com urna

stenuacao que sempre lirnrta muno f) seu alcance,

116

....... " .



(~£Jt~§)tni~Ag§;!i'hCli'tiJips 4fpt~prll:4t;4Q.~

N3 Figura 3 If) observa-sc a compos.cao do camp'! Int,.! que alcauca uma antCI1:J. rcccprora.

Deve-se lernbrar que nern todas as rai xas de f!cqti.em:;J~ corucmplarao 1011\,sos mecamsrncs

simul tanearnente A f gura tern n obje tivo de reunu os divcrsos fenomcnos sern a P1C1H.:Up.l,yan. no

momento. de drscuur maiores deialhes. como, por exernplo. 0;, mecamsmos prcdominantcs em

c ad a c as o. A ~llU< l,(,;J.nna: ~ s imp le« seria a u an snussao de uma onda enu e LI'11 [1ansrmssor c tim

receptor PO! v\"ilda direta. S6 e possfvel, tconcurnente, em urn arnbientc complctamerne desobs-

trufdo, Frn freqUenci.ls superal tas, . ;:01110 na rai-:.l de mit. roondav, e possrvel aproximar St JC::'S:l$,jl1D~'i10 pa ra co rnun ica';'(ic" [ 1 : 1 . ' > pro x im Ie ! ades do so lo , em Je lenrl'tl<1do.s cond i coes Eotrete :1l, 1 r.

rnais comu-n _;que o sina: que alcance 0 receptor iuclua parte cia energu icfleuda no ~01(). 1 1 < 1 .

t ompv&i ,: ;i lo c om il ondu dircra conhecida com o ,)f;(l:J ' : ,;paci31.

C orn un ic ac oe ... q ue envolv.im ondas ionosfericas ficarn rcstntas , ' Is barxas frequencias. entre

dezcnas de quilohertz e 50lV1HI Ncs=es cases. e possivel alcanccs de a t c alguns milhares e l l '

t, qail0metrm Em geral, SIllJ!,'; com r re qi Je nc ia ~ ma is elevadas dingidas a essa rcgla(1 da atmosfera

perdcm-se no .:Sp3\£) e nao perruitem a formac.io do enlace Como sera disrutido, a ionosfera

pernure que 3. onda retornc a '1erra segundo alguns mecanismos e le t romagneucos , que podern

envo lvc r a retlexao ou a re frar;:k co r-tinuuda ale detcrminada altitude Mes r n o fr~qllCnc:as qu e

pt)ssmn atravcssar essa regiao pcdem ser afeiadas p\1r seas propneoudes dc~mil'l3gnetlcU5 de forma

dilererue do cornporramento cnconrrado nil r roposrcra pur CilUSiI Gl loniJ.ll(,:ao e do campo

maguetico cia Terra, 0 alcance das ondas ionosfericas < ' : $ 1 £ 1 associado 1 farxa de frequencra c as

e ara cr crt sri ca s d a io no sf era , ( jUC dependem do grau de ionizacao, E sse pa ra rnc tro va ria conforme a

hOf J do (ii,,_ H epoca do ano, a a lti ~u d e, depende de m tens idades de ma(JJ . ty:1o vindas cl,) espaco ,

etc.

Campo e!e..lt,:()

Campo detrico i inc'n.ado :')<) solo

,exagHi'Kl..:>]

Cornponente

tilngent" ao solo

i ' ! · : > - " ' { l € ' r a d " l

(b)

1~'U(a3..9~Jl:.H:rt1f' /}(, do: campos {Jue constiturn: tuna (I . '? .1a de supertici«. (a ) Compo eletruo e c:an tpo n;l1r;nijru'~~

COOllli;!anz(u;cio verticol. 11fOpr!;';i f(. / io J1'lrma[ flO plan» do pdJu!' (ij; Componentc de campo flit'l () /lUt,~l)'11... (,(1

'0,10 t:tJ!Jr/u/or seal.'?f :

Propagacocs till onda direta 11.1 regi:lu da uopostera apl icum se a enlaces nus farxas de VI fF,

UHF e SlIF pan! JI:;tJrUJ" entre cczenas e poucas centenas de quilornctrns. ' \ 1 > ondas de

supertk c propagarn-se ao longo do contorno do solo e predorrunam em bai '(as freqtienet:l.~

Dependendo eL l frequencia c da polarizncao, P' ..dern alcancar grandes d ls t:H 1c ia ~ o u distancras

cunas relarivamenre at' alcance possfvel com as ond.is ionosfericas. A atenuacao "era uccntuada

" quando se ernprcga a polarizacao honzonral, rom alcance rnuno rncnor do flue nc US" da

i polarizacac vertical Nos sistemas de comunicucoes ern altas frequcncins, pode-sc desconsrdei ar :I

onda de superfic ie na com pos :< ,:iiodo cam po que alinge 0 receptor .

117



{

O"d'F !e,r6h:(;~

Ondes k~;-:.c::-~encD.~

OILda ~rCpO~ff~nC(jS

1 ; ~ : 1 r > O ~ i < ; h O->os~i\'(, l

L"f" ' ,n~ c l ll <v, :~

r(~dj0eh?rric0

---~Figtlr:.l J ·~ IU. S~ f '-h1 'P ' :lVm::.j\ geral parr: iT co~nrns.}.'/1Lt de ~ lnr \hHI{ (jjle (({~aJ"/~'(i r J . ' 1 ' ret eplr,r ent :nt1 ~~Ii/iH_'.;,

radsoele t, ~co.Nen: lcd ...~,~!!.wiponente r C.HH r{in pI C ~'enu'\ (~OnU'"sIH~ tempo

3.5. (Jutras for-mas de propagacao

i-h\ D11.i.i l;: r" decades descobri U se q lie gra nde qu.mtidade de curp,)~ eel estes 31 e a 11\ 3 a 'otu ,j,;

Tum dianarnente, vindos do espa-;:o C X r e r J - C 1 L Nesses c o r p o a . incluern-se nan ,,0 0 :' de ~).mdes

proporcocs, mas rambern minusculas particulas com tarnanhos de f racoes de lTl<i ' -nctm E~lUd(h

reccrues Ibn demousrrado que ,) cada periodo de 24 hori lS. ha ::DlisrJe~ CPIIJ n arrnosiera terresuc J(:

,} l m 5 de j U en ! hoe s de sse s corpos, ,\ rna ior pane d clc s com d iamerro mh 1fT$) -nfeuor a l!rn d~ c 1I1l()

de m-hmctro. A Ig_lns poucos S30 suficiernernente grandes pNrr l <crcm obsei vados alII h, 1 nu e Ulna

porccntagern mu.to pequena cheg.i a superricie da Terra A maim pane queima-se pe10at' i<'- com

Q "1!I10~iera ~

Qu,II lUO LIm mcteoro percorre a atmosfera, causa LIma forte lOnIZJ<;:tO nos !P~C~qtle a ..;OHl[X'{'Il] efo rm a urna ,eg iao ap roxim adam en tc cilfndnca com granu ..: q uan tidadc de cl.t r rons i1 vres, L ie g! andc

exrensao , na parte mfcruu J.. ionosfers. Lssa r.O\'U reglii$ gasn; ,[ l reflete ::ISo n da s c -! ch ·om .l gn c tl ca _ ~

oara a Terra. principalrnenre na foixa de f rcqDcl lcias entre 50fvlllz e SOMilz. ,\ dxpcr :cnchl dcmonstra

que 0 percurso de uma 0111(,,1partfcula com diametro em torno de Iern g3rantc a n:{;cp;:iioT!I('m';:ltrUl:'<l

do »ina] em locais em que normahnente a onda eletromagnerica (1:);; dlegaria 0 C!'Cill combmado de

m uito s d es se s minuscules rneteoros C~HlS:l lim a io ruzacao pro longada du illm{)~fef<_\. permiundc que a

retlexao OJonda eletromngnenca seja bastantc f rcquente ."

{Ii) Propi lg( l{ i i ; ;e~I 'T~~/~1)} t i i :WrfJ.{ i t i ·Nos poios terrestrcs, a atmosfera is muis rarcfcita do qw.::no resto do pl d ncra. Nessas reg;o.:;s;. as

lH_ld;<;:;0C:~ e as paniculas vindas do Sol n[lO ;'1) prcduzcm iCHllZa~- ;k ) , (:01110 de vcz em quando

causam d queima UI)S gas~'h, dando origem 30 qut se chama d", all/oro boreol s» : at-rot a {!iI.HI a/ 0

pruneuu tipo lorma-se no herrnsfcrio sctenu ional e o segundo no hcrrnsrcr io rncricronal A aurora

boi e.d fo i ide'ltilicj_da com esrc nome, pela pri rneira Vc7:, em 1021, pDf Pierre Ga~\endl Per

r xtenviio, quando 0 fenOmelli.1 fo i descobcrto no hermsfeno rnerdumal, em J 741. dell < ' '_ - : ' a

dl:~igna'fao .lc <Ul~Tr21. N0 henusferio norte, a IDilJ de 111&11'1 ()C')1T6r.ci;1 da ;H,P ,ra cstcnde-se

artaves da Norucga, da Groenlsndia. da reg<ic't een;;'al d. CanilJiI. arraves do Alasca c da Siberia

A~ auroras quase sernpre ~J:oonginadas por parlk_'u13." vmdas do Sol e caprurada- pdl' campo

mlJgnetkll cia Terra, Ljue S-(; dcslocam ern dlr,'.\.au '-lOS pulos, chocanco-sc com [Homos e m_'k(,lll~~.

.\ crnissao de luz em consequcncia dessas colisil('-c, aSSUi ne os forrnutos de ruins. ,\1 C();:,. taixas, c'c\J~

bnlharues e cotondos, C{)f1l!JaS ou leques, nas grandes latitudes do planets Pode ~er vista de

euonncs d isifinnJs, ale pn) ...!m~" de !.OOOkllldo ponte de zerute

----------_ ----- ._-~~-------

I'I~TlC Gasscnd: (1592-1655J- ff~ico. astronomo, matcrnarico c !'losofo f r: 4I c: 2~ E l 1t (' ,~ out ro , lr:,b~llK»

cierulficos. deixou unportan.es r)b~"'n;;l(J)e~ d .espeiro de · reflcxoes c refru~<k~ da iUL solar em p.1l uculas

de gel l) ('111 suspensso na ;;'lmn~I'~':l e $C hre ( '" S<l,'; lite s d e: J upncr

JIg" "t



~.

As auroras rem etenos devastadores score as COmL.nl<. :at ;{ ie~ de attas frequenc.as c·..iusando

grande; , n tcnuacocs e fo rte s f lu tu ac oe s sobrc as ondas cletrornagueticas. F : pcs~ f \'1. ::1a pmpag,l<;t lo

em freqOem.:lil~ na raixa de vBl; e inlcio da fa;xa de UHF, entre IOOfvlHl. e 450Mfl7. /> ,

tra nsm ii'> silo d e (lnaa" radioeletricas ncsvcs casas envolve a reflexao na n:gl:!u aimosfcnca da

autora. com fortes variacoes nos niveis dos \mdh recebidos e senstveis dl~t()n,:{i<.:s nas mcnsagcns

enviadas pOI modulacao ..malogiru.

Considerando quc a JiJf0fJ & causada pr .ncipalmerue pe'o bornbardero de; parricu las clernc 3-

merue.carregadas vindas do SoL d propag<l\J.o nessa reglao f: muiro atetnda pela auvidadc solar e

depende da c~ta;;ao chrnauca do a[1O, O maximo de influencru sobrc a propagacao ocorre por volta

oos meses de m,m;o e seternbro e f.1V01CCC mais as lQml.lnt.:.;.)s()C~ na dirccao leste oesteEveutual rncnte . e possfvcl 0 alcam.e e m d is tfm c ia s ctlf pOI volta d e 3 .000km , e rnbo ra 0 mal"

comum scja par:l Lima t').ten,,~\) em iorno de algumas cenrenas .le quilornctros. ,\~ expcr iencias

demons t r am \JUe a propagac;ac C mars tavorecrda au entarriecer lJU n o im c io da none,

Y l f i l i r 6 J l f i i { l f a o pOT e~palh(tm~nt()'·transeq.uatorilllBs~e tip" de propaga<; :1o OC01TC no rrna lm en tc na fa ixa em to rn o de 50MB:/. ,l j ( lOMHz . I:(J~

r periodo s de media e a lta ativrdnde <;ObT. C o devido a algum as Io rtex unomalias na concen ,u .;i.io de

ClI.rgilS hvres da ionosfera, ns regl5.o acrma do cquado r magnetiro A~ ondas clctrom agncncas que

em ram nessa rcg iao , corn u rn ;"lg alc de incrdencia ravoravel. ~;i() \eflcndas para :1 TClT a e rr :

gt!U) iks ui<;UlnclJ.S. A ssim , e poss fvel 11COlhlnl~'1il' d e um en lace <;':'11 leflexoes I1HHliplJ." no <'d!O

a t~ uma J ls ta nC IJ au redo. de 8.00m 111.Com cssa forma de pmp<l£!il~ill. tern "C a transrmssdo l'ni~

favo r5 ve1 n o pcriodo norurno, OJ direcao norte-sui

. 'Para , tlgUI1S sistemas de radiocomurucacoes, ~ po .ssivcl aproveitar a reflexao da onda

eleiromagnetica 11:l superffcie lunar Consegue-se J transmissao entre dois pontes da Terra !lOS

qu ais se pos-a observ.ir a Lua ao rnesrno tem po . E ssa tecn icn rem ~ iuo utilrzada p o r r ad io a rn a do re s

na.. faixas de frequencras de IHl\·ll-fz e 432.VlHl c e conhecida pela :-'lg1a EtvfE (do i l lg,e,~ eartl.

-moon-eartiu & . dtstfmciu de «Ia c volta entre :1 Terra e a I ua vana entre 6HO .O OU km e 7S0.00Qkm,

CDm um mtcrvalo de tem po em to rn o en tre 2,3 segunuos e 2.,5 segundos no tra jeto . V ista da Terra ,

a Lua ocupa urn fingulo inferior a 0.5" e I)coeficiente de reflcxao de campo ,em modulo II1f('1 ior a

{},27. A alenu; l ,J:o total do enlace .. sern considcrar perdas na atmosfera e 1 1 < 1 super f ic ie da Lua. vana

¢HIre 22QdB e 235dB nos I irnues de frequencia rnencionados

Com lodas essas hrrutacoes. l:1TI1l cornunicacao desse npo exige urncnas de gauhos elevados,

transmissores poterues e recepiorcs cern clevada sensibiiidade e baha Iigura de ruido Como itLua

movimcnra-se. sfastando-se ou aproximando-se da Terra. a urna velocidade da ordern de

1 .600km/h . 0 efeiu- Doppler-Fizeau ane ra a frequ en cia que annge 0 recep to r. em lcla~'aoao va lo r

l~mlt !do. Quando 0 mcvrmemo fu r em direcao ao ropo do cell, ,{ nequencia aurncnra de YJ.10l C

qu an do va i 113 dj~e~ao do pocn tc , ., frequencia durunui,

Outras consideracoes dcvcrn scr feilas em n.:1a.;;ao a transnussao nesses cases, uma vez cue

atravcssara a ionosfera, tornada anisor roprca pelc campo mag-naleo da 'I erra Havcra mudanca-, ria

polarizaC;iln da cnda elerromagneuca em sell pe,cllfsu de Ida e voila e (] varor da rotacao depenoe. i1

ci a I re qu en cra . A n te na s aiusradas pa ra pn larizacao lm ear d a onda eletromagnerica podcrao na n

receber adequadamentc outra polanzacao. unplicando em aumcntu 113atcnuacao do Hajdu. Akm

dessas peculiaridades, deve-se levai em conta que 0 sinal sera contarninado pm Iuidos cosnucos.

fuido'i da armosfera, etc" que ,;xlgil fio um projeto mUlto ngoroso do sistema de recepcao para

g ar an ti r a c on fia bilr da de

H9' . . . . . . . . . . . , , ,



3.6. As Iaixas de Ireqtiencia para radiocomunicacnes

A s pr.rnc ira s e iapas das pesquisas de cornunicaccc, scm flo crnp rcga vam ondas e le u ') rl 1a grlcLi·

cas de grandes ccmprirnentos. A hisiorica cxpcricncia J~ ).1arcnn' entre Poldhu L Nc\',.f, un.Itan .l

fo' Ieita cum urn rransmrssor de aproxirnad.imente ]')k\V. em urn (omp! irnento de ond.i de J66

metros." Eruretanto. a cornunicacao S() foi cornplcrada nas pruneiras horas da noire. Durante () dia,

d dl~(}nu:t alcancada pelo sinal era muuas vezes m ello r. V crificou se q,lC a d tcrcnca de alcancc

era menor entre () dirt C J noitc quanto maior tosse 0 cornprimento de onda transrnit ido. Forum

tip.cas, ncss« epoc.t, cornunicaroes :. 1 grandes disiancins em frequel1l.:ias de lOOk!Iz, 30kHz, 15kHz

e 12kHz. co rresponden tes a co rnp rim en to s de onda en tre 3km e ~Shm . 10 Nos anos d,l decada G <';

!20 expenmentaram-se frequencias rnais elevadas. unhzando reflexoes nus rcgioes gasosas

ionizadas, l.x alizsdas em grundes altitudes <Leima da Terra , Como se mencronou no Cap iru lo '.

essas carnadas haviam side prcvistas mdepcndcntemcctc por Ohve t Heavis.de c CIT'. 1902. pur

K enne lly ". Em 1925, App le ton ' co rnp rovou fo ra de qua lqucr duvida a cxistcncin de ;cgnies IOrl lZI . !

das da atmosfera. A descoberta dessas camadas iunil,adas, juruarncnte corn D avanco t<::tno16gicu

na area cia Eletronica, pcrrn iuu u rn aum cn to extraordinano n as ra dio co m un u ~\l\eS de longo

alcance. ernpregando (rcquencias rnais elevadas ahas.

o 3.Umen10 na dernandu dos services de radiodr fusao e de tc lccornunicacoes liOUXC u rn conges-

uonarnento e u rn a s at un l< ;; a'l nus hHX:tS de f1ccjucncias rnais baixus . Isso est imutou .I uniizucao de

frcqucnc:as cada Vel rnais elevadas, pressionando no scntido de sc normat izarcm os valores lrrrutes

e as npikac;uts das varras faixas do espcctro eietromagncnco. Ern 1956. a Cormssao Consult.va

Internacronal de Radsocomumcacao (C.CI.R) divrdiu 0 espectro eletromagncuco, class-frcando as

dlVCl":-'il:, taixas de acordo corn a Tabela 1 I 0 crueno adntado estabelece que a IJJxa ,v l.rrutu-se

:lOS vnlorcx

(3.5)

corn os comprtmentos de onda correspondentcs calculados considernndo o rne io -:omn .) vacuo.

D ivCL ,OS services estao prC 'dSIO S nessas frequencies O s sistem as de rad iod rfu sao ern am ph-

tude rnodulada, poi cxcruplo, e~ta( ) restruos )1 5 t requencias entre 300kHz e 30MIlz, nas Ireq uen-

eras de ondas medias C ondas curtas, nas faixas de MF e Hl-. Os sistemas de telcvrsao estao

d l'tr lb ufd (} ~ e ntre 5 41 'v1 Hz e 8 8l> .'fH z (canals baixos) e en tre 174MHz e 2 I 6).1 Hz (canars altos). na

fa .\, .1 denorrnnada VHF, alern de varies outros canais em frequencias que se estendern ate pcrto de

600l\1Hz. H,i, alguns anos, os canals de tekvisiio da taixa de UHF estendiarn-se are pl( )ximu de

900MHz. D1VCfS0S doles foram suprimidos, PM;) liberar uma parte do espectro para 0 sistema de

ielefoma move] celular, nas frcquencias entre SOOl\'!I-Ize 900MlIz1 j Entre RS)I.·rHz < : 108MHz

e ;, .t ao o s canais corncrciais de' radiodrfusao em Irequenrra rnodulada (FM), e assim sucessivamente.

Sill 1 90 2, 0 en gen heiro n orte americano A rthur E d" \11 Kennelly (j861-1939) venl icou a C')d,lel1cl~ U J [cSlCi~l

ionosfer ic ,J , prevrsta P ' ) ! " " Heaviside. !sSG juvtiticc 0 fal,) de CSSil parte da arrnosfera (om \ : l r i ~ , d ' J ' > i~c~u" de

!mH7:J, ,~1O<;e. .onhccica c omo camada de KennetlvHeavisule. ·\walmcn!e. Hkndf,cJ-"(' co m :J. comada E .1 3

1_!-mO\I(""ra

Sir Ed\, ar J Victor AppklOfi (!802-192.5), f],iw bntUlilco que trabalhou cern Ernest Hlllh(;ff<)n: (J 1;71 ")"\7) na

l nrversidade de Cambridge. Pot suas drvcrsus cuntr lblll~bc" a Cl~nC13 ~ a cornprovacao da exisren cra d :lS

~zclliJda, iO!khft!ncas. j 01 agraciado C0l110o premio Nobel de Ff~tea de !47

110



Notas sobre as infHrm3~ue~ da Fabela . 3 < 1 . (1) '\ de~;glla\ ;i(} mClf,t:' CPO lK" u'>aJa, eM do f il l , 1 <IS fup,as 10, I ' ,

12 ( ':21 A s slgla: .la s Ia .xa s [C.11 os scg uu ues ~1!~TlJlti.:aJo5:L L i CX!Ieme;Y low- trcoucucrcs (Flt'LjucrlCJ."

extrem am en tc bU ,X :1 S). V P - vo ice frequen cies (r;!tq'.len dd s d e VOL) Y LF very low-frcqucncres (FreqUt'nciw

"lui!!). !JdJX3S), Lf' - Iow-freq.iencie« (FJ'C'(li.len<.:i:I~ b,iI'~<;), Mr - medlllm-fn 'A],!, lKJf: ' , (Frt:<.I!J{>l'~ld~mcdl,l'.,

HF. hi gh -l fN i t! CnC lt S ( Fr cq uc nc ia s a lr as ), V,H[' . v eJ )' I li gh -f re qu e ll (; )C S ( Fr ~ qu cn ci :; s m e u o ~ ]L L I S\,UHF u!h<! h,_,n

· f rcquer tc i<:" (F rC'l [ j, 'IKiJeS ultra altasj, SffP - super hlgh-frhlL_"ii.:ics (P I cqlienCI<l.5 'lupn:llE:,.:,) hi if F;'(. cp,f.ly

bigh..frcqm,~';lC" (FrequetlCiah extrcrnarr.emc ~~111 .. ) . ( ") A " , : - rcferencias d e UJld(H IrJnla,~. ondns !;J(_~tl!a,~' orulas

curtu« sao comuns n,'~ "~:.<'~Yla~de radlOdifu,<h'

Costurna-se considcrar a farxa de rurliot requencia ale ;1.~ PlOXliTl .dades de ,~OOl\.,nIz c acuna

desres vaiores ja se [I:rn frcqucncras conhecidas como nucroondas Portantc, :JiJ!lm~ autorc-,

defmem il rarxa de microondas como .1 I'M!': d o e sp ec tro aletrornagnctico qu e fica entre (I limite

convencional de radiofrequencia e ..I'; frequencies ria irr.tdia~il;) de lr.fT.II:~rmelho,I' OUIIOS

adrrurem que a taixa de rrucroondas estenrle-se entre IGHz (cornpnmento de onda de 30cm) (.

300GHl (cornprirnento de onda de lm m). L xistern . am da , 0, qu e tixarn 3. fa ixa co rnu sendo a

iim itad ,j pe lo s com prim en to s de nuda en tre JOO rm \O ,3G l-h:; c Jmm (300G H.t.J . Com o defirucuo

m ais g eral, considera-se a faixa de microondas aqucla na qual O~ compnmcntos de onda

envolvidos san da mesma ordcm de grande au d;~L~rrneosoes flsicas dos componenres uu'rzados oul4 < ,- di - _,

mcnores t:.s,le concerto e mars rigorosamenre correto, porque ::;empre que as unnensoes cos

elcmenh1s aproximarern-se do corupr irnertro de ouda, DU tornarem-se rn.nores as rccmcas de

.malbc, de construcao, de ajuste, de medicao, erc., sao semelhantes, quer sejam em treuucncras

extrernamenre elevadas Oil em cornprimcntos de ondas de dezenas de cenumctros. F"

121~ ......



3.7. As faixas praticas para equipamentos e eomunicacoes em

rule roondas

T<!I como ocorre em ba.xus frcquencias. 11 lab; icac:;lto de eqeiparnentos. cunponcntes;

instrumentos de teste e rnedidns consiucra urna certa faixa de freqti~ncia. Lm geral, nao e PL1SS1Vd

a _',1[)S(TUq5.\l de : cnmpnnentes e circuiros cunriaveis ern urna [, '{a de vakr: es rnuito f!andc de

frequencra. Ha necessidade de ~llbd' vidii as faixas de rmcroondas dada" na Tabela '3 1. Pun

sansraze [ (,,>1,1 condH;:in. u.ira Ilk II II Guerra l\·lu nd ial, to: f('i t.1 urna s ubdi 1'1S?l(. & cnd,) a ~ Sl Jbi JJ '(as

cod incadas por leiras r: Indices. Per r :17\)O$ de Se~llra! lqa. c"sa subd: vl~iio >:flU unt:den:t: a urn

LTI1;;no hO'Tingeneo. de mode) .1 dificultar sua deter mmJ'fut' pelos adversari.». Ct\lTI ali:uma

lHPdlflc:l<;ilo e s imphflcacao, ('SCJS subdrvisocs sao ad"tadu<. , ili~hoje. r-,ntretanto. como l,all chcgou

,1 haver lim aco rdo internacional 1 . ' i l 1 i . 1 J d e f l r 1 1 f ' ; I l < J d .J :. li m i t e s de cada subtaix.r, Ilan e.vrstc u m a

n)(! 'cld~nt 'ia total n, 1 norocnclatura c nos valores ad( 'l .h·h1;, na~ varias regrocs Pur excmplo. as

r.mas designadas por Kp c 1(lJ pelos nortc-arucncanos. que abr .mgern as I iequencias entre IlGHt.

e I-G' Iz aprox.rnadamernc, ~an denorrnnadas banda J peiu. mgfeses. que n;io coincide com d

banda J dns amer icanos (5.JGHz a 6.20Hz). 6 N:1 Tabela :' I ? S:l~\ mostrudas : 1 1 g u J 1 1 < l s denormnacoes1(, F~ 1 't di - h l ,- ' d -comun-. nc em apresenuu , n.nca, novas 'U I l"dSOI:.)" uJe quase ell ', (C~US') . outr JS esrgruroes

e ,'n~Jte:" .hterenres, muiras vezcs fixndos pelo faoricante dq equipamenro."

A partir do pnmciro serncstre de 1970, foi sugenda uma nova subdivisao, adctada pelo

Departamento de Defesa Noue-Amencano. M(dJ! ' iC 'aram-~e as desl!;na(,/ies e os limites das faixas

de nu. roondas, conforrue n Tabera 1 .:' Vale observ,ir. entretanm. que as denormnacoes e limites

tradicionais continuant em L~SO Jiario, tanto no rneio ernpresarial, acadernico e ndustriat, como

entre cs usuanos U0S cqurpamemos de rnx.roondas. Em uma ::.cC';;I,-,posterior. ~er;j(1 {JPI esentadcs

os principals scrvicos de tclccomumcacoes aos quais ~e destrnam :1;" dilererues imx:ls de

Ireq.rcnc.as mosuaca s nas tabelas.

Tabcla 3.3. /V(Fl (1 !if.'.~-lg!,in(r;~)de n /(I.U(1~ fli-' inicroondas, ("(.tnfr;nn~

IIIg<"'/do do Departamento de Dcfe,« ' I/ ,lrIc·Arr,<: 'I" ano

Banda G

iUS a 0.50 Banca H 6a8

0.50 a 1,0 Banda i F . a [0

1 a~ B a I J \ . ! < I J \0 a 20----:2 a ~ Banda K 20.,40

3a4. B an al] L 40 a604a6 Banda \1 60 a 80_____ ._~_____ .L_~

122-4 ]



3Jt Caracterfsticas gerais de varios tipos de propagacao

({fl. ClJ1J1.Il;J)c(1(;iie~nasJa,ixas de ¥LPg LV

Essa« J l l < 1 S Iarxas envolvcm frequ encias entre 3kHz e 300kHz, sendo P U S , - ! v e 1 a :.r<!n~mls~;io

cnvolvcndo oncas de superttcie e ondas ionosfericav. POT C,IU,,:; dos valores pcqucnos de

llcquencl<I da porta.kua. :<0Cp~ls::,nt'l enlaces com Hfurrm~'\-)('~que ocupern pcquenas :nrguru- de

fa ixa. Para tanto , cm prega se a an tiga tecnica de m odulacao analogica ern am plitude. A l1Tal~j,li.(i'i,)

de o ndas C(l11l polarizacao verucai perrnite a .cunces rnuuo g rmlue~, qll<li;C l Ie ,c r nu ndi ar s. po r ;;1-:1 ,1

t () rnb i na ,. :ao entre 01 : - , ondas de ~upel ffcie e 1eflexoes n a i on o sf er a.

Apresema como dcsvantagcns prmcipars a C<lpt,l{ ;ao de elevndo ruido :t!mosl-':n..:o c, VJf causa

Ja pequena cficiencra de i-radiarao das antenas. nccesstra de elevadas rntencia~ de irrad.ucao para

garantir o alcance prcvisto TUHa sc portanto, de urn sistema de cornunicacoes pow..(J cc.inomico.

5::10resn nas as aplicacoes ern fhlvef,lZ;ii(1 , H ; - : ea 011 marinrnn comumcacocs com subma: inos

subrocrsos. rrradiacocs de pad roes de frequcncia. comunica:;(1es mrhtarcv, elL' Gcralmcnte, cxrgr- n

antenas vcrucais com o 0.'; mononolos L'Or.1 a i i nc n · a\~aD en, par.delo c m sua t)~I.'iC c (.<; nonopolo- ,

com carrcgamento capaciti vo de top«, que perrnuem mclhora na cf,cicm:la de l'T:iJ U,il<I,1 »

Aspectos envolvcndo 0 projeto e < 1 antihse ne~sa~ fmxJs de trcquencra sClal' estudados em urn

c ap itu lo p os ter ror,

A faixa de ondas meaia, hnuta-se a(JS valores enrre 300kHz e 3?vD11 L. e po~~{\'d ,1

comunicacao por rncio de ondas uc ; ;; UP C! f iC K : ou com reflexoes 11:f lCnn~fcf1l Aprcscntacsractertsncas de propagacao m a rs fa vo ra ve is durante 0perfudo noturno. Novamcruc, por causa

dos pcqucnos vale.res de frcquencia da portadoru . .'>6 perrnite !ra:1l'omiss:in em faixas ocm estreuns.

e xig md o a rn ocu la ca o analcgica em amputude. 1.1.~ possfvel a con"tH!~'aode antenas verucais m ars

eficicntes, ernoora de ganho multo reduzrdo. Logo. ".) <HJ alcancadas grandes ci'Slfll1; .:ins corn

potencias mu: to elevadas dos transrnissores. A lcances rnaiores podern scr conscguidos par r.1<;;!U de

ondas iOm.hiel rca-; S il n empr cg ad ns em a l guma: .; comunicacoes n uh ta : 1 :':.'>e p .:;q uc no a lc an cc , em

f 1I d io d lf us li o s o no r a, de

t3SSQ parte do espectro eletromaguetico e mais conhecida [,)(TIO lui ,(.I de on.las curtas c seu

alcance e deterrninado princ.palmentc pela onda icnosferica San usadas ern comurucacoes

tekf6n1cu;, ,)U relegraticas, conexocs ,1 lo n ga s d is ta nc ia s entre navio-, e «vroes, radiodrfu-ao ,nf:<..'I.l.

ddermillados ~"rVH.;OS rnihtares e OUtlOS sistemas que nao exijarn gr<ind::~ largunl~ de faixu para a

( ranSinJ, ,~a( ) Q,I rnforrnacac. Como ~;; predorninaucra dd co rn un s ca c fi o vra ionosfer a, " qualrdadc di'

Ital1.:.mli';ial) fica dcpcndendo muito direram enre das caracter.sncas de~:>a regiao da atmosfera Pur

fS~'j, ocorrern profundus vana;;:ck;; no r.ivel do sinal recebido, corn forte ClJlJtamlll<l;,k:- por n:iou,

hittunm d d .1 rrnos Iern e r '..I Ido s pi od uzidos por m ,iq ui na s e eqUlpamemos,

0" enlaces na f ,UX3 entre 30Iv1Hz . c }OOMIJ.zcnvoivern :>'5ondas espaciais c C\plopagalfao au ;we~

cia tropostcra. E possivel n emprego de ondas :ono;;;h~pcl" nas frcquenctas mais baixas da lana.

mfenores J_ )OMllL P;U-,l cs srsrernas que em p r .= .gm n a regia" troposfcrica, havera u rna m arcarue

lnfluencla das vanacoes do Indice de !'efra~1iocom a altura, com a temperatura e com a uuudade

relanva. Para esses valores de trequencia, j a e possivcl construir antenas (om ganhos mars elevados e

e tl cl tmC l a8 r n ai o re s do que nas farxas in fenores. Logo,:; u ansrmssao podc se r concrenzada c om ru ve isde potencia rncnores do que os crnprcgados nas farxas de 1 .1 - - ' , \·fF e HF '\s vari:u;[){'::,nas

cNru:lerisil( ' ;_ '~ da atmosfera tbn mf JC11{~a sign if ican va 110desernpenho do en 1 ac e

123t - "



E;;Sd5 frequenc ias tem side usacas em d it'u s< lo de TV te rn ge ra l co rn as o ndas po lanzadas

horizontalmcnre). radiodrfusao sonora em uequencia modulada (com fa rx a rc se rv ad a entre 8Sl'.Ulz

e 108MHzj, auxilio a radionavegacao. pesquisas de deterrninados fcuornenos radioast ronr .mrcos

cornunicacoes por vatelite de orbita barxa, dc Existent diversos modelos de antcnas que san

aplicavcis a essa farxn de comunrcacao . I'odem se i ci tudas ,b redes de dipolos. antcnas d)lli,,<ts.

amenas '6mlJlca~. aruenns heiicrudais, e outras.

( e y : C o r t l 1 i n : { c ( u ; { j ( ) ~ R,a:l(liX,tid~VJf~'

A , comurnc.rcocs e lltr,;,:~ (JOM Hz (' 30Hz podern se r Icuas po r ondas espaciars rnclumdo as

ccntribuicocs da onda 0 1 1 et a com < 1 onda refletida no solo Como ,e!--~a f ui xa e ll v e rs o s cornponentes(e m dimensoes que se ap roxim arn dos com prirnen tos de onda cnvo tv idos, m uuos au io rcs _ I i i

com ecam a considerar com o sendo jaixa e l f : microondas. pr inctpalmcnre :I partir de 500 lV IHz ..

Tambern nesse caso, e possfvel ..onstruir antenas com elevado ganho. perrmtindo o ernprcgo de

truns-nissores de rncnor ootencia. Ocorrem varia~'Ges no niv cI do sma! reccbido, em fun~ao das

modi fiG\,<{je.~nas caractcnsricas da atmosfera,

i\ atenuacao (10 enlace crescc cern a frequencia, mas a pos<;lblhdade de U~t) de anreuas de alto

gnnho rod e compensar ain da c ju c parcialmenre. a r c . d l l < ; : 1 ' i l l no n ive ) do sinal que ch.:.g .l ;;\1 receptor, Sat)

com uns nes ta j~~IX3 ' I : ' > an ren as Yag i-U d a d e alto ganhu , an ten as iog -penod icas pa ra tarxa larga

arucnas helico ida is , e tc . N as frcqi.lencin\ p rcxirn as d o hrnite super ior . 0 usn de aruenas co rn reflc to rc s

parabolicos garanre g .mho bern elevado, permit rndo enlaces relativameme longos com pOlenc l a~

pcquenas Tern s ide laigarnente em pregada em "l.~ !em ;J< ;de duusa« de TV , CPl rada r, em com u-

n i(;()~ 0e s p or s atc lu c. A s fre qu en cia s entre SO l ) r - , r f H z e 9 60M H z compreendiam '.l~ canais mais ul ros de ;

tek\'lsao. dest inados principalmente a n '> c a na ls de T V cd ucanva Diversos dessc, canais de djiiIsa~1

forarn suprimidos para permitir que a faixa f os se e rn p re ga da em telerorua m6\el celulm , :1 1, ~ :

/I. farxa de microondas entre 3GHz e 300Hz, ha tempos e~ti rnuito util izada. Exrstem imirneras

ap i1c ilC ;6es em sisre D1:J:, de cornu nic a ; ;:{jcs terrestres, s isterru de telef on ia pot satcli te . mcep,,:lU

do rncsuca ue TV via sa te lue em rorno d" 4G B7- c em ro rno de 12 .5G Hz. uplicaroes em rudaics

mi.itares, radarcs de auxilio a radionavcgacao. em Iadarcs de e srra da p ara fiscalizacao de velocrdadc. e

n:l~ mais difercmes aplicacoes para fins civis e mihtares. A pacta por espalhamento 11:1 !rradHlr;iic eelcv ad a, m as pock SC I p arc ia lm e ntc c orn pc ns ud a GU n, 0 uso de un tenas de elevad issrrno ganho . Em

frequencies J.cm1U de BG Hz a um idsde da annosfei a [em p ap el r m po rta nte na a renuacao do sm al,

Fclizrnente, nesses cases podern ser emprcgadas as ante nas parabohcas excitadas a parnr de antenas

1 '0m e tJ .5 ~ ) Ua s parabohcas co m dots rcflc to re s c om o as ric u po Cussegrain.

Considcrando que <;.10comunicacties feiras corn 0 uso de frequencies muito grandes, per melt)

de urn sistema de multiplexagern e possivel a concentracao de murras inforrnacoes srmultaneas em

uma unica portadora. Com isso, aumenta-se considernvclmcnre J capacidadc do sistem a , em

comparacao com 0"que cmprega rn trequencias nas [:llxa~ d e III" ' e VHF . desafogando essa pane

inferior do espectro ekt r omagne t lCo .22 PO f causa de suas caracterisucas de grandes vant . igens nos

sistemas de C(}rnUDlClo;:iJe".2~ essa faixa logo adqninu popularidade, exrgindo q,le se fIZ.C~SC uma

d rvisac .: m \ ari us sub fai xas, alocando us SC)"VH,X1S que podern scr estabe lee Idos em cada urna delas

A Tahela J 1 aprcsenta < : : . 1 > < 1 distribuicao, naturulmente sujeita a algumas normas proprius de cada

na~;;'10e 3 convcncoes inleruacionais que.pacem modi f i ca r algumas aplicH;(X;' A , - ; ~igl.1Sque cstao

indicadas nil tabeia ICIJ) os :'Igni ficados dcscntos a seguir de forma resurnida

~ T.4C A.N - Tactical A ir Nav igation System . Trata S~ de u rn sistema eletronico qu e Io rn ec e

mforrnacoes em tempo real sabre a distancia e 0 desvro da rota de aeronaves, em reia\:lo aum a es taciio Ioca liznda em Terril.

124 l'rormgni'uo das Cndas DdromagJUhi< 11 \



, ' ' $ "f

1,

" DME - Distuncc-Measui ing Equipnient. Sistema que (ornece mforrnacoes sobre d d'st3ncia

e m re la ca o 3 um a C5.tar.;Jo fixa localizada em solo, po r meio Ja medrcao do t empo de itJa e

volta de W1'sinal enviado pela aeronave a essa estacao terrestre.

» IFF Identlfication Friend or Foe. E u rn sistem a de transrnissao pulsada, convemerncmenre

codificada. de maneira que 0,) equipamento t ranspor tado P0! forcas amigas responda

uutornaricamcntc, idcnti ficando-as das forces inirnigas.

.. j\TC .'iir Tratic Conu ot. E u rn sistcrna de conrro le de irMego d e ; a e ro n ave s ('(1/T1 0 cbjeuvo

de putrulharne ;1(0 ,k, espaco derel' para garn OIir a segu ram;tt de V() I ) de aernona ves e 11 1re

acroportos.

• CPS - Glohal Pus/rioning Svstem F urn ~lSlt!Tnil de ajuda a k)cJllz;t~i1() de »bjctos rnovei« Via

h•nelite , o rig inaria rncnte pa ra fin s m ilrtares c cstcudido ;1 ap t ;C~l\,:{)CS civis PO I' m ew de "m ai< ..

process ados em tTl:;, o.a\ehtes localizados em rirbiras entre 20000i\m e 30000km obrerr-se

m form acces p recisas sobre a po :-i< ;':1o do objeto, condicoes de tem po, etc ., ao Iedor de W00 o

globo tcrrevtre

~ DBS Direct Broadcast S i s / em . Sistema dcsunado a fornocer os services de ddio e iclcvisao

a terrninars lucu lizudos ern Terra , t;)j~ como os sistemas de antenas co leu \I,lS d e re le vis an

(CATV), que os distnbui ;iOS SCliS assinantes.

RADAI? - A p alav, J radii! e urn ac rostico for rnado pclas tetras JIliCIJI s de R ild io D eret tton

And Ranging. sigruf icando deteccdo I locatirociio 1'01 meio de radio. Basicarnente , e nr n

equrpamcruo dctr{)mcn que transmite e recebe codas cletrornaguenc ..b. Depors de

transmitidas, eSSJS ondas col idem corn objetos, sa o refletidas e pane da energia que retorna e

captada por urn receptor. De acordo com 0 tempo de ids c volta dessa (JOlla. C pos-Ivcl

deterrninar a localizacao do objet». Existent diversos npos de radar, conforrne suas

aphcacoes. instalado em e"tiJ~0eS fixas PH moveis. 0 radar alrfrnerro, per exempln, eempregado paw deter rninar em tempo real a altitude de urna aeronavc. 0 radar Dopier t~

ernpreg.ido na fiscalizacao de estradas e do eSPJ\,O aereo. para deierrmnacao da velocidudc

de automcveis, de aeronaves, etc

Tabela 3.4.Apli('(J(I",,· tiptcas das dn,;,'\a.r(m.;'u \ prosi. os de muroondns. Af f i rm" , dos sn'VIV:()'·lfI~lt·;;~")'\ ,(ftJ

mo d if i« a do - conjorm« couvencoes IIIIc'n](lCIOI1!1i,I_ ('mfil/l~iUl d o intr. .du~iiod« Hm',!> SF" 1<;0;.,4 ;', X >

a~i)<Ih"'U~ute$'(t}ltz):'!' ' .t,.- . b ~ ; . ; . . ' . . : ; , ' ~· ; _1 : • • • ~ . : .: ;~ ' . : : : . ; ; , J i ~ ~ ~ ~ £ . "i C l ; , . . : : l ; l " : , : : { ~ ; ; , . : " ~ ,"f~;'-=':'::---"o........:- -1

i--,L 0.960 - j ,2i 5 ~a\£,ga~;U0aerea (Sl>tem3S TACAr-.;.DME. IFF. ATe, etc.) .-----~-------1

L 1,22li _ : ,570 Frcquencra de descida do $ina! de 'iatelne do ~;~k'mlde posmonamcmo

/- j- . . p i . ' . . . : . . l , _ J b . , : - . , a _ ~ _ { _ 0 _ ~ ~ ~ " _ ' - - - 1~ +_! J ,. :: 5 - = O _ _ , - , ~ I ~ ' . . . : . 4 0 _ : _ f ; ; _ " I _ - r - : C : _ : V . . . : . l l : _ : _ 1 U : _ : 1 _ : : _ 1 ) _ : _ c a : _ : _ ' Y t . : 0 : _ : e _ : _ s - , - I ' ; . : : . l i " , h " , L a : ; : : f . . : . ' = : _ : S . : _ : f . . : : i I . . : : J : ; : a J . . : . t _ : _ s -- !

L ' 1.400 - 1,710 Dil'Cl's, '& tlP05 de C'JmLlIl!_:.~._J~_S_C_I_a_d_,:<_rc_~ , 1

L 1.435 - 1,5:''.:> ITclcrnetna . w [..dnd3 L1"----

I 1.500

Prc<.j!1tnri~ de sunida d,j ~btt'rn" M,\k fSA l', par:.!cornumcacocs terra-mar Vi'"

<;J:clik1.000

1:!5t· ......



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1!7 00 - l ;;;,0 00

·,i-------l iS ,GOO ] ') ,7 0 0

i

Dlverso, ~ro,de ratlr.r p~r:l ..."ri,,-~ aplica,oc"

Enlate de ,>llbid4. p:tr~ r<l(ilotl;inS:l(l dirctatDBS) vi a '<,\dl~~lto:"' -I

I~OmUI'lCa.;;,\~~ (OP'CJ"j:l!S em '>'I~aJJ dircia, com T'or1.iI,iura cormm 3 \.l;WS

npos de SC[\'lyOS

I Comumci!~6", c:omerc1:lJS ern vrsada dirc1~\. COlli p on ac or a ~ l~ -:;;lI m it '{:fl~"

I l JPOS (k ' l"T";~O~ --------fC om cnica cocs co mercirus via ";3;ditc e c o rn e n ic ac oc s t \. ~ ;- r( 's tr e ;. )e r n visada

dircta--i----

. - - ' _ _ J q _ , , - " ! _ C _ ' O_ 2 0 _ :_ , 20 0 _ L ~ ~ la c t . :I e tlt'Sl , l l ; ) ' p " r ~ o s ':~~C;11~SASe,: e : . _ " ' _ S _ C ~ ~ 5 = - - - _

K

!!i .OOO • 2 0, 20 0

.~



3.9. Principals tenomenns associ ados a propagaeao

Os kn,:,menos Ira;"inport.mtes associudos ;1 propagacso das ondas elet rornagnct icas sil\.'atcnua;;jo Jo Lspa~o livre: reflcxao In superffc'e do solo. em obstaculos e em eieva<;<'it':i; bioquc.o

jlN oosi.iculos. d:fra~:,l() por obstaculos e pela superffcie du Terra; at<:t1ua.,::h pcios gasc~ da

atmusfcra , inciuirnio 0 v ap or d 'a gu a: relra ;;au iJ,l lropqsienl r! n a i nn o sr cr u, cteuos da precrpitaca»

ploviDmdnc<: ria troposfcra, efeiros rest.hantcs da anisotropia da innostcra Deve se pfever quc

ro4()~ csses fenornenos .,ao dependcntes da freouercia. Poi c xemplo, us problemas onundos das

c:nactcriqiC;;l$ J,t lTupns!"'::l:) tornam-se mats cvrdeme-, :J . mcdrda que d trequcncra aumenra

J; \ .IS InLu2-n<.:ws da iouosfera deci escem substnncialmente a rnedida qu.: a irequcncia tornu-sc

tnaJS elevada N cssc L1.50, rnui ta- , propriedades da l.::gi1io iornzada cia an no sfe ra podcrn SCI

l lC-sc0l1S1de!J.dasem ~cl:l.\>a() as do vacuo L xcetuaru-se c["eHOS que ~ e rnanifcsram predom inan te-

m e nte n as f re qu en cra s entre a lguns r r. c ga llCl t z e a lgum as d ezen as de megaher t z . Dependcndo da

i lt L1Ucnc ia . , \ an isc trop ra da ionosfera pede afeia- a l 'c lL:l iZd(; ii<l da onJ.l , pede intlurr na pr< ..)pa-

- g a va o t es te oeste em ccmp.iracao com a propagacao norte-sol, dccompoe il energra elctromag-

i l t n c l l em m aix d e u rn rip o de onda. como ve discutiu no estudo d e ou rc fi.ngenc .a , e a ssun P O I -dUinte_ A prcsenca de ("OUV(1 na atmosfci a tern efeiro consideravel sobre div ersas caractcr f st icas de

r ( )paga~an, inclumdo a 1 , , ) l<mia~ i : \ c J da onda elctromagnetica Como as rora;') de agua ntio tern

; ronn1l .to per fcuarnente esfer ico e sua consiante dicletrica e .ru nto e le va da . para cumprrr ns

\'lJful1"\(k,,,de cuntorno entre a ag:uo eo 31 ler;ll) de; (fCOIT:o'f rnudancas na dll e~'iIo do c;.unrC1 detl ],>()4 it o n d a u a ns -r ur i. la . AigU1l5 desscs fates se rao analisados open u!1amer:~e. au ser disc uuda a

{Uupag ay ;( o n a s dl vcrsns reg ioes de in tere sse em sistem as de com un icacoes ."

·llO. Relacoes de amplitude

N a seccao L II , an tec rpou -sc que c cornurn qi.aiqucr decrernento Oil incremento n a am plit ud e

:!la ilm u grundcza eletr icu xe r e-pec ificado em dec ibe ls ,dB ) T ra ta sc de um a rehH ,5 .,) logarirrrncu

' : . t 4 J n base 10, cuja jusnficatrva rem razoes te Goic <1s ~ histoncas q.II': nao serao aqui consideradas.

,fin geraJ,em urn sistema de rornurncacoes. en! urna estrurura com ondas gUladas ou ern ourro'~it(J qualquer, ~ habito compnrar 11 potencia de saida corn a potencra de entrada, para obter

127



II

mformacocs a resperto do ganho (hi da 3tel111Ul:,an mtroduzida. Ao se fazer .1 cnrnparacao entre t101~

valores { f c c potencia em decibels. cmprega-se iJ 1 etacao

,I' P "\

"(dB)' '(J 6 I, m I- =1 cog I - p '

\ "I

e resulra na quantidude de decibels que P'" cxcede 1\, Se a potcnCla 0C' numeradoi tor ~, \'<1)(';-aphc.ido 11~entrada G O :-'!~lefllJ e o denominador corresponder a potencia de safda, a eq\Hl<;iio dara a

atenuacao Quando P", tor a oorencia de safda c P; for a pNcncia apjica,b nr , entrada. rem-se f)

ganho do c.rcuiro ou u ! J sistema em essudo

1_1 .61

Considerundu flue a porencia e proporcional an quadrado da tens;!,) ou ria corrcnre, 011 amdaproporcional ao quadrado do campo cletnco ou do campo magneuco, quando sc dcsejar rclacr, >nal

essas &:r,;ndezas em .lccrbelx. a equacao anterior (01na se

'X '1

/\'(dB)= 20fu /?1 ~ I\ X " )

(:. 7)

em que os vaiores X podem represenrar tensoes. corrcntes, camp') delllLo uu campo n1J:;netlCo

Por exemplo. se (1.5::') representor 0 campo eletrico da onda irradiada. rem-so F a j)ill.j ., sua

arnnluudc no ponte r ; ::c I) e lim valor El p<ifJ c-sa amplitude dePOii> de J onda percorrcr lima

dl~!ancl:1 S qualquer A rcLH.:an entre (I~ dois valores sera

r E '\ i E ')N(dB\~:?'O:'fJg 2.. i , : , , :W ( .J 0 I- -~ =a;l·20"IJ"c)· ",8,(.06(((,I .I i.' J ; : , --!:~ ~ ,

\ " 1 , ,E~e,

que pcrrn ite ;1 lonclusiin que entre a unidade nqJc l' C it urudade decibel re rn -sc a re1ao.;5i' gna!

Jpresemada na .')e(",\,) 1.11:

1 N p 0::: 8,(}S6dB

Exemplo 3.2

Deterrninar 0 nurn ero de decibels a que corresponde um a re lacao de POteIlCl:1 Isual a ~ Qtkt! ca quanti dade de decibels que corresponde 'i urna n.~j<l~ilode potencta de 100 e a uma rcj~~a() de

campos (elcnico au magncuco. tarnbern de WO'

Sa/UfaO

Apl icando (J ,(]), obtem-se

Iv(dB )= LOC o_ " (~ )-; 3,Oan::c 3dB (I)

um resulrado rnusto Interessante. Toda vet. que a relacao entre duas porencras correspondcr a ~dB,

~lg'l lftca que urua delas CO dobro da outra, Urna re\;yClO de potencia IgU3J a 100 resultar iem

N(JB)= JO.tog ( lOO)=" 20dB (2)

Se d lis campo" eletncos ou rnagneucos uverem uma relacao de toO de urn fur,! o L111trU,0

correspondcnte nurncro de deci hels e de

.v(dB)= 20/0g (1 00 )= 4 0dB

(t@@

t " '- c emp lo 3 .3

A potencia erninda por urn equipamento de radiocomurucacoes e de lOW c ate a entrada doreceptor 0 sinai sofreu urna arenuacao lola! de 112dB De t e r rmna r a porencia de c:xCl!a\u,) do

equrpr.rnento nessa cxtrcrnidade do enlace

128- . · C



Sn/w,:Ju

~ Corne <I atenuacao indica o cntraquecunento do sinal dura ue sua trajctoria entre o transmi sso:

~ e o receptor. rem- se

{I)

, " , P, =~ ""6-1,1(--]2 \V = (1 1 \",«' , 'I ' ~ IX ) )-. p '"

tty -

OJ

Como o dec.bel e cma unidade .nurro convenicnte sua apilc:.t\:t() fOI cstendidn para rcprc ..sentar

nao apcnas relacao entre gl andezas, mas ram bem (IS va lo res p lljp rio ~ de a lgumas gr.mdezas. POUI

il.f;l'. fl)rom padroruzadas algumas re fe re nc ra s c orn ;J~ quars a grandeza que ~e deseja I.:XPjC~SLtl ern

d_z-clhels de ~"n(l scr cornparada . U n I::> refer enc. ] co. num e a P')t€:iICIGI de 1PIW C u ~'alct,Jr d ..

m im ero de dec ibe ls err; re lagao a essa pctencia e exprcsso em dEmo O bserva-sc que 0 result.ido

lod!c:ar;i qu an to s d ec ibe ls a potencia de interesse tern em c om pm i!< ;J .v c om 1mW P(!lt:WIO, ()

slrnbolo d RlT l PDSS" a .ndicar urna un idade de pf)h~:ncia_ O u scja,

r ( 'l r- (' ) 1: ,. r, i P m 5''''), : v , m \YP\(,BiTI;= lUfog ---I= r o " O r; !, - -- -- --

iO ~ I 1mW ,_ ~ w

(3.10)

Quando os valores de pcrencia envolvxlos forern mais elevados, t~ convenicnre ,ldmar a...

petencias de I W OlJ mesrno de 1kW corno I efeiencia e o rcsuuado d.t operacao e dado ern ,nnv uu

4Bk. htn e

t» (w):P(dfHV)= 10103: _'"_\_ I I '

" L I\V _

rp fl tW)l!'(dBk)= to "()~ _"J_\-_'_

". uw _ ;(:~.]2)

t p, gmp lQ 3 .4

Segundo it cspecificacto de um fabricante, xeu receptor Ccapaz de captar sinais com arnplnudc

de a te - 9 6dB rn . Q ual e a porencia r ni ru m i l aceitavcl ria e ntra da d esse ap are lho ?

s m u ( ' ( 7 ( )

Unl izando d EquaS3.u (3.(;), obrem-se

{ p ,-96JBm::: IO{uli' ,--,_ \

- I, ImW :

. "~

l£(mpUI j,},

A jXlfen(;ia de I1Ill transmissor ole rtidio rOI especificada C(lHlO scndo de 28dB \Ii Qi.al e 0 valor

wO!U!() dessa potencra?

129



SolUflio

:\ partir de \3.11)" obtern-sc

1\ 1 , ' J

e indica lim valor de porencia de

r ; '- -'(IO~·8»ow =61] W [ 2 )

Em analises e projetos de propilg:J.,,:ao, muitn f requentcmente especificam-se ;1" gr;j:1daa~

""soc':;das ao campo cletnco da onda qu,,::chega a anrena rccernora. Corne o~ nvcr-, de srna! qd.l~e

sernpre <to peque-no>.. e usual tornar 0campo elerrico ctn rclacao ao valor de lJlV/m. de mudd quI,;

se,'slx'cifi;_:l o numcro de decibels acirna lOUabaixo) dessa refcrcucia 0 resuhudo c express. em

dBf.(V lJ]l ou sim plcsm cruc dB)l, sendo ccterrn in ado a partir de

n 13 :

c da mcsrua m a l l e i n pouena s e r adotada (Julia refcrcncia, C I ) 1 1 1 I ) volt/metro " L l rrnlivolt/rncuo. 0

cuidado c que, por se traiar de relac.io entre grandezas que nao s;i() potencras, l' tutor de

mulup' Jca\J.~1 e 20 c nan II)

I?xcm[Jlo .16

o cmnpo elet.ico que nlcancou a anicna receprora ern urn enlace radroelerric» hl de 68>1\ /r n

E'pc.:JflCar esse campo em decibels relatrvos a l uv/rn.

Solll[/jf}

Fmprcgando a eq ll il ,, :; \( l anterior obrcrn-se

1 - r -

H{dBfl)' = :0 ro g li E ~Vim L J~= 20 to " 168 i _co 3665 ,iBu~ _ 1 0 -< > lV /m) )

(I I

3.11. Avancos tecuolegicos atuais

A tendencia para a sa turacao das fa ix as a tu ais de cornun .cacoes rem 'mi(J pen.cbida de fun!' .1

muuo c\ idente Isso esu mulou 0 desenvol vimente de uma iccnologia .~~\fl~lic,)(!:J na~ f11x.tS de

ondas mill rnetncas (banda KJ. e acirna), apucadaem comurucacoes, raltar, radiornctna. corurulc de

mfsseis, radioastrunornia, especrromeiria. espectroscopia, ielcmedicoes e outras. Ernprcgos fre-

quentes sa" ern sistemas de defesa, mdusrrias. medicine, pcsC]llIsa de rnatcriars C assrm "o r diantc

Com esias fi nalrdadcs, urna linha de componentes. insrrumentos e slstt'm;1S par a II cqi.h? .uias d.t~

:::'O()ClIiz . l e i fo i deser-vol vida e ni muiros anos tern srdo coiocadas no mcrcado, 2~

E rn r cJ ac ,ilo as faixas interioies, 0~ s is te ma s e rr. o nd as m rlirn etric as aprcsentam a lg urn u« varn a-

g en s ::.ig ni ficau vas. Em primerro lugar , pOI represenrarcm portado rus rna is a ltas , permuem maior

mimcro de Ini"ofma'.-oes si multaneas ou maier iargura de f L I I xa ern cada canal Por esrarcm

disponfveis trequencius em uma faixa significanvarncrue mater. e possivel fixar grande sepuracaoentre as portadoras mrhviduais, reduzrndo a iuterferencra entre os canais adjaccntes Pot' terern

130



F~:

Ir

~,~x

1

~'Js

j

\

I

,i

1~

lJ!i!~'

l .1.

~

i3,2.

,

3. ; . ; .

~ i ! :3.4.

3 ~ 5 . t

' * '3 , 6 .i;

:~

3.1.

eom prim cntos de ondas menoi CS, InUlto~ c or n p o n en tc s tern dimensoes bern 1Iltenures no s

ernpregados nus faixas m;1I" trad ic iona is . A ssim , um a an tenn paraboiica para gal,hn de 40dFl em

4GHz dcve tel urn diarnerro da ordem de 3m e teria cerca de 25cm p:'13 0 mesmo ganho em

50GHl,

lc\ idcruc que devern scr considcrados alguns aspectos ccsravoraveis . tarnbern Podc-sc rmcrar

com urn shh.:n~a de radiocnlace atraves J" .A rrnosfera. Nessc C<I'>O,alern ria nienuacao do e"pa;;:o

l iv re p re se u re f ? 1 1 1 qualqucr sistem a, hri um acrescimc sign, frcauvo da perdu devido a um idade il

po luicao (tum aca, pociru e parncu las ~ 6!illL l~ e m suspens lo) e J abso rcao pc la p resenca de agua em

forma de chuva ou de nuvens Essa perda extra 3U!TIl:ma com a frt'ouer.da e com a conccnu :i~il() de

ugua na rcgrao ern que estiver oconendo :1 transm.ssao Os mecamsmos de polerizacao dusnlo!ecu]as do~ gases da atmosfera contnbuern t ambem para o ucrescirno da pCI'dJ de uma forma

muito mais signiticaiiva do que iJ que ocorrc nus ondas decr rnet r icas c cenum crncas. Jsso ocorre

p rinc ip alm e.ue na s niolcculas de uxigenio c de vapor d'agua cc muneira mum": mais accmuada nas

proxirmdades das rcssonancius de seus dlPOjQS dClrico e m a 1 ! - l 1 e t l c C J . Embora essas rcsxonan c·. < J < ;

I3C0IT",nem rrequencias entre 20GHz e 200CJl-h, prejudicam ;1transmissa« de form; substancial

p3.W 0:. SJ['~;\l$ acirna de 15GHL.1'l

Alern do desenvolvimcnto na faixa de O ! 1 C J a s mil imctr icas, 0 advenro do laser . que c urnn tome

coercn tc e praticumente monocrornauca em trequcncias na fJIX a do mtruvcrrnclho e acrm a, te rn

estimulado -cu ernprego em sistemas uc comurucacoes Por cnquanto a maio r pane dos JISpf'-

&ltIVDS desenvolvidos pLlra o uso de freqft2nci<is opiicas envolve a trunsmissao em meios

conf inados. conhecidos com o fihras opticas. Todavra, d . vcr:,(l~ sisremas expcurncntais fern sido

aphcado s tarnbem para a t ranxmissi io a tru ves c ia atm osfera terrestrc Ne.~~ l~: ' \ . :; , :: ;05 . as Ila( \-

-homogenerdaoes, a urrudnuc, .is vanacoes de densidadc, .1 neblma, eu aprescnram mconve-

mentes maiorcs do que nas r;l l';.as rn ais baixas de transrm ssao Duran t e ,I propagat ;Z\ l1, II(:orl(.'111

d l~ l O r9 fi es n a s freutcs de onda , surgcm regioes que d flO O rigem a rnrertcrencias construrivas e

destru tivas e () r.nnanho e po~iyao do le rxe i)p ,i.::u so frcm flu tl.u> ;iie s que m asca rarn 0 cspecuo

or igHlJ. l enviado. As particulas em svspensao . po r screm de tu rnanhos cornparavcis aos co rnp r i-

m en tes de onda , tern mnor efeiro sobre 0 cspa lham cnro da energia elct romagnet ica e co n IIibuern

tie m,\JlCIi"3 mais acentuada com 'l atenuacao rin;II.'ll·,1.12

Exeretcios- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -------------

Mcio de transnussao. Explique 0 qUE entcnde por rneio de 11nnsrnissao, Aprescnre e

explique < 1 ' > pnncipais propnedades do meio em torno da super fiCIC terresirc.

Tlpos de p ropagacao , Quais "an uS rnecan ism os m ail '> importantes pe r JlIe'JO dos qU ~!IS a

onda ern ioda per u rna nnrena pode alcancar o recepto r?

Tlpos de propagacao, Em que f;,llX;J\ de frcquencias e impor tarue :1 cornunicacao fcita pOI

mcio de onda celeste?

Tipos de propagaeao, Explique as prrncipais difcreucas entre a pr(1pa~a~:l0 por Jd1cxao

ionosfcrica e a cornunicacao por espalhamcnto ionosferico

Tipos de propagacao. Exphque () mecarusmo bas.ro da cornunicacso feira pOI meio de

difusa« troposferica. Em qu,,~ fa rxa de frequencia C p () <; ,,[ ve ! e ss . forma d e P" -' lJ< lg , l< ' ;u o ?

Quais sao as exigencies pam 0 equiparnento (antenas, transmissor. receptor) a ser

empregado nessa forma de tr J .nSr:11~S; tu ' ! Just i fique

Tipos de propag<H,i io . Como ~':\o constituidas as ondas ten cstrcs" Em que [<lI'W. de

f requencias e importante a i ra n . .n l1 s <; ;i o POt- m ew da onda de super f ic ie?Estrutura da atmosfera. Admitrr como vcrdadeiras as caractcnsucas de VUrJ3,<U() da pressao

a tm osferrc a d a Fig ura 3.:5 . Calcule a p ressao a 50km d e a ltu ra , Henna do nivel do m ar

r:7f(lc'1f.. n.~ltt·J' das Rndr()('f}l,·wnrCt7.(iif", . . . . . ..,..... .. ., , " .. , , .. , .131



3.8. Fcndmenos associados a propagaeao. Quais sao os fcnornenos m ars rm portarnes ,\ serem

considerados na analise t: no projcto de urn t'l1lac.? radioeletrico?

~.9. Propaga(_;ao em halxas frequendas. Descreva as pr rnctp.us caracterisucas J0 urna

cornurucacao em baixas frcq uencias.

3.10. p[1)paga~iiu em batxas Irequencias. MOMWU-SC em urn capuulo (Interior que 0

compi imenro de onda de 11m sinal senordal depende <las prop. iedades clctromagneiicas do

~h._' . i l ' , Adrnita , existcncia de um a com urucacao na f~eq(, ief1("ia d e 3 0 :":H I.. C alc ulc (1 sell

compri mente de onda no ar e na :!gua do mar. cujas caracterfsucas sill) f. z- 8 If,), tL = !ll' C

(J '-_45 /m.

3.11. Propagacan ern baixas Irequenclas, Mosnnu-se em urn capitulo antcnor que a atcnuacao

em uma onda plana depende das caructcnsticas eletrornagneticas (h) mcio e cia frequcncra do

sma I. Nestas condicoes, admits que se deseja fazer contato com um submarrno submerse,

localizado a 70m de profundi.Iadc. Para h~O, deve-se escolher entre urna frequencia de

20kHz (" uma de IOO!vIHz. Do pouto de vista da atenuacao, qU3J deveria ser 0 valor

escolhido? Justifique.

3.12. Propaga~ao em baixas Ireqiiencias. Alguns valores npicos das caractensucas eletrumag-

neucas de urn solo sao (J = W"S/Ill. e = WE", i J . " ' " , l 4 . , Ctassifique-o do ponto de vista

clcuornagneuco para uma frequcncia de 100kHz. Partindo dessa Inf(ll macao. jusnnque 0

faro de sc empregar potarizacuo vertical para urna comunicacao em freqnencias baixas,

3.13. Cnmunieacao em ondas medias. Quais sao as principals caracterfsticas de urn sistema de

ClmltHl[i\!f:!O em ondas medias?

3.14. Comunicaciio ern ondas medias. Alguns valoies tip.cos das caractcrisucas eletrornag-

ncticas de urn solo sao 0 :0- LO-'Shn. f""W£e, !l = = J l . o . Classifiquc-o do ponto de vista

elctromagnenco para uma frequencia de IMHz Panindo dessa intormacao, compare ()

desernpenho de urn sistema de comunicacao que empregasse polarizacao vcrncal com urn

que cmpregasse polarizacao horizontal nesra fr:: :qUerKia. Jusrifrquc a mclhoi escolha.

3.lS. Radiooif'usao em ondas medias. Em lim sistema de radiodifusao ern ondas medras, na

frcquencia de l.5MHz, deve- Sf:: escolher enne lim dos seguuues sistemas irradiantcs l<l) urn

monopolo vertical com cornpr imento de um quarto de compr.mcuro de »nda, (b) urn dipolo

horizontal com comprimento de urn quarto de comprimeruo de onda em cada braco Qual

dos dois deve ser L J escolrudo? Justihquc da forma mais complete possive! a resposta.

3.16. Emprego das undas celestes. (a) Tipicaruente ate que l, rmte de irequencia ISpossivcl o uso

das ondas celestes em urn enlace radioelctrico? (b) Esiabeleca a dlfer..:rll;:a em t e rrnos defrequenciu para a comumcacao por difusao ionoslerica.

3.17. Propagacau em altas frequencias, Dcscreva as pnncipais caracterisucas da proragw;JO em

frequencias na fa.xa de HF.

3.1S. i'ropagaf,;uo em frequencias multo altas, Em princtpio. sens possivcl 0emprego das ondns

celestes para cfetuar um enlace terrestre no limite superror d. , 1 taixa de VHF! Justifique

3.19. Sistemas de radiodifusao sonora, Tem-se dots sistemas de radiodifusao sonora, lim deles

empr egundo 3. portadora em I,Sr.U-Iz rnodulada em amplitude C 0 outre emprcgando

porradora de lOOMHz. modnlada em frcquencia. A~ comunicacoes ~a(l realizadas sot~'c a

su pe r fic it icrrestre, com :.eu s010 11 regu Iar, suas propnedades eleuoma gne .~ lC< tS t ip 1C< is em

cada faixa. Qual dos dais. SIstemas (era possibilidade de maror alcance, supondo que arnnas

l 1Tadi <l \' oe s se jam com polarizacao ve rt ic a l' ) J u st if iqu c.

132_·f



:UO. Siste mas de dlfu.sfio de ondas eletromagncticas, Tem-se um <rstcrn a de rad lud ifII~:lO

ernpregando modulacao em amplitude operando ern U'Wt frequencia central de L5MHz cum

SIstema de TV difusao operando :13 faixa de frequencras enuc 66:\IHz e 72MH7. Quai do.'>

d0~S sistemas terti posvibi.idade et c maier alcance scm a necessidade de repeudores

mtcr-nednirros? Justifiquc

3.21. Rastros de rneteoros. Explique a poss.brhdade e as pnncipais caracterlsticas cia pwp,lgac;ao

da onda clcuomagnetrca em Iastros de me/corm.

3.22. Propagas:ao em regioes de aurora. Exphque a formacao das r~'gJtlcs de ,hI! 01<l C as

pr incipais caractcrfsncas de propagac.to da onda elcnomugnetrca nessas regives

3.23. Propagacao por espa lha mente t ranseq uatoria L Ex ph q ue como ocorre equals ,IS

principa-s caractci fsticas da propagacao por espalhamcotc transequatorial.

3.24. Radlucornunlcncao com reflexiio lunar. Descreva o procedimento e as pnncipais

propned.rdcs de urna cornunicarao radioelcinca pOI meio de reflexao lunar.

3.25. Cornunlcacdes na faixa de UHF. Apresenre algumas vantagens rclevanres para que sejarn

cmpregadas portadoras na Iaixa de L;HF em relJ;;iiO ~lSportadoras na faixu de VT1F

1.26. Comunicacoes na faixa de VHF. Descreva as principais caractensucas de urn sistema que

emprega ondas portadoi as na falX:!. de freqUenci<ts entre 300\.fllz e 3GHz, Corncnte ~

respcito dos niveis de potencia necessanos fiesta taixa, comp.irados com 05 valores exIgidos

para as transnussoes ern f equencias baixas e medias. justificando todas as aftrmacoes que

torern apresentadas .

.\.27.. Comunka((}cs na faixa de SHF. Aprescntc aigUlna:;. vantagens relevantes para (l!> .;il,<lerna"

de comumcacoes na Iaixa de s l : 1 r

3.28. Comunicaciies na faixa de SHF. Descreva de fOl rna resumida 2;:. <cgumres upl iliV;(leS para

os sistemas que cperarn na Iaixu de SHF: sistema fACAN. <isterna DM"E. sistema IFF,

sistema ATe. sistema GPS e sistema DBS D e uma just.Iicanva irnportantc para que essex

cquipamentos operern nus taixas de mieroondas,

3.29. Comunicacees na faixa de SHF. Descreva de forma resurnida 0 compoitamcnto de urn

radar e justitiquc 0 faro de esse equiparnento necessitai ser operado ~rn frequencies nas

tarxas de rnicroondas.

Comunicaroe« Ill) faixa de SHF. Para uma cornunicacao rerrestre 11a f aixa de SHF, quais

trpos de anrenas Sal) mars convenienrcs para sua \Jlihzaqio de forma cficicnre? Jusnfique

Rclaeoes de amplitude. Deduza a expressao que estabelece a rela\iio entre as unidades derleper e decibel nas relacoes de amplitude de urn campo elctrnrnagnetico

Rcla~oes de amplitude. Suponha que em um enlace de radiocomenicacocs 5CJa nradiada

uma potentia de 2W e na entrada do receptor seja obrida uma potencia de O,l4pW (<l)

Dercrminar il atenuacao total do enlace em decibels. (b) Especrficur a potencra reccbida em

dBm, (c) Espccrficar a potencia irradiada em drnv.

Relacoes elt' amplitude. 0 fabricante de urn equiparnento de radiocomurncacoes especrfica

que l) seu receptor e capaz de funcionar adequadamentc quando 0 sinal uphcado ern sua

entrada for urna tensao de 1~lV. A rmpedancia de entrada do equipamerno e purarnerue

rcsistiva e vale 50~J.. Encorurar a sensibrlidar 'c do cquiparnento em dllrn

3.34. Relacoes de amplitude. A densidadc de potencia que alcanca um a antena receprora em urn

enlace de radiocomumcacoes e de 15p\V/m2. Encontrar 0 campo eletrico correspondentc e

especificar 0 seu valor em dB,lL

3,30.

3 . : n .

1 3.32.,i'

3~13.

133• . . , , , .. , - ,.

. '.. '\



I

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Documents

CAPITULO3_CARACTERISTICAS_RADIOCOMUNICAÇÕES