UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO FACULDADE DE CINCIAS EXATAS CURSO DE ENGENHARIA ELTRICA SISTEMAS DE COMUNICAO

PHASE LOCKED LOOP (PLL) E ANTENAS

Osmar de Souza Carvalho - RA: 908155330 Mauro Ceclio de Arajo Neto - RA: 908112651

So Paulo, 29 de Novembro de 2011

1. PLL (PHASE LOCKED LOOP) Segundo NASCIMENTO, a sigla PLL significa elo (de realimentao) fechado por fase, podendo ter as seguintes aplicaes [4]:

Controle automtico de frequncia. Controle automtico de fase. Regenerao de portadora. Demoduladores para sinais FM ou FSK. Sintetizadores de Frequncia. A composio bsica de um circuito PLL dada pelos seguintes componentes:

Comparador/Detector de fase: Tem por objetivo detectar a diferena de frequncia entre dois sinais, sendo a sua tenso de sada proporcional a diferena dos valores das frequncias em questo. Filtro Passa-Baixas: A funo do Filtro Passa-Baixas de eliminar as componentes do sinal de sada do comparador/detector de fases que possuam elevadas frequncias, a fim de no ser prejudicial ao Oscilador controlador por tenso (Bloco ser apresentado). Oscilador controlado por tenso (VCO): O Oscilador controlado por tenso um circuito cuja a finalidade definir a prpria frequncia de oscilao atravs da tenso de alimentao.

2. FUNCIONAMENTO DO PLL Inicialmente quando no h o sinal de entrada o oscilador geral um sinal com uma frequncia portadora, geralmente a frequncia deste sinal menor do que a frequncia dos sinais de entrada. O detector de fase compara a frequncia do sinal aplicado com a frequncia do sinal se sada do oscilador controlado por tenso, a sada do detector de fase ser a diferena entre o sinal de sada e do sinal de entrada, essa diferena aplicada a um filtro passa-baixas que gera uma oscilao de tenso na entrada do VCO, essa oscilao permite que o oscilador inicie um processo no qual a frequncia de sada do VCO seja igual a frequncia de entrada, a igualar-se a frequncia do sinal de sada com a frequncia do sinal de entrada a tenso na sada do filtro passa-baixas estabilizada fixando a frequncia do sinal de sada igual a frequncia do sinal de entrada [2]. No diagrama de blocos abaixo temos um sistema de malha fechada do circuito PLL (Phase Locked Loop):

Figura 1 Diagrama de blocos bsico de um PLL

3. ANTENAS Segundo ALENCAR e QUEIROZ, pode-se definir uma antena como um componente de transio entre uma linha de transmisso LT (guia de onda) e o espao livre ou meio qualquer de transmisso, cuja funo principal converter a energia eletromagntica da onda guiada em energia da onda de espao livre, sendo o componente fundamental de um sistema de telecomunicaes [1].

Figura 2 Sistema de transmisso: gerador de RF, LT e antena irradiando.

Ainda definindo antena, um meio para irradiar ou receber ondas de rdio (IEEE). O radiotransmissor o responsvel por gerar a corrente de radiofrequncia (RF) que ser transformada em energia irradiante (campo magntico da onda de rdio) por uma antena transmissora. No processo de converso surge na antena receptora uma corrente induzida quando a mesma envolvida pelo campo magntico da onda de rdio, o radiorreceptor sintonizar uma onda dentre as captadas pela antena e reproduzir suas informaes da forma mais fiel possvel [3].

4. TIPOS DE ANTENAS Existem antenas de diversos tipos e modelos para aplicaes variadas, de acordo com a varvel desejada: frequncia, potncia e ganho. MEDEIROS lista os tipos de antenas mais usados [3]: Antena de fio: Feita de fio condutor eltrico, usada para comunicaes de longas distncias, acima de 100 km. Antena de tubos metlicos: Feita de tubos de cobre ou de alumnio, de uso militar, em radiotransceptores de veiculares nas faixas HF e VHF. Antena vertical: Usadas em radiotransmisses HF, tipos: mastro ou torre. Antena de fitas metlicas: H dois tipos: segmentos de fitas metlicas paralelas unidas rebites e conjunto de dupla trena, graduada em metro. Antena de abertura: So de diferentes formas de abertura e aplicadas em faixas de micro-ondas, normalmente usadas com el conjunto com algum tipo de refletor. Antena microstrip: Pedao de metal montado sobre uma placa plana de substrato, com uma das faces aterrada. Apresenta desvantagens como: baixa eficincia, baixa potncia irradiada, baixa pureza de polarizao e radiao ruin. Usada inicialmente em sistemas de comunicaes de veculos espaciais, satlites e msseis teleguiados.

5. PARMETROS MAIS USUAIS NA TEORIA DE ANTENAS

O uso de parmetros preestabelecidos ajuda a garantir o funcionamento e o desempenho esperados pelo engenheiro projetista. Os parmetros mais comuns, citando ALENCAR e QUEIROZ, so [1]: Diagramas de radiao: Grficos das propriedades de radiao em funo das coordenadas do espao em volta da antena, sendo esta classificada de acordo com seu diagrama em: - Isotrpica: Irradia em todas as direes do espao. - Omnidirecional: Possui diagrama de radiao no diretivo em um plano e diretivo em qualquer outro plano perpendicular. - Diretiva: Possui diagrama de radiao diretivo em dois planos perpendiculares quaisquer. Regies de campo em volta da antena: Anlise do comportamento dos campos radiados como funo de uma distncia medida a partir da antena. Intensidade de radiao: Potncia radiada por unidade de ngulo slido. Diretividade e ganho: Razo entre a intensidade de radiao em um direo determinada e a intensidade de radiao avaliada, isotropicamente, na regio em volta da antena ou distribuda por todos os ngulos slidos de uma regio esfrica ao redor da antena. Largura de faixa e resposta em frequncia: Dados parmetros estabelecidos, defini-se como a faixa de frequncia para a qual o desempenho da antena atende padres especficos, ou, uma faixa de frequncias na qual caractersticas como impedncia de entrada, diagrama de radiao, e largura de feixe possuem valores aceitveis. Equivalente eltrico da antena: Circuito eltrico equivalente de uma antena.

6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS [1] ALENCAR, Marcelo Sampaio de; QUEIROZ, Wamberto Jos Lira de. Ondas eletromagnticas e tipos de antenas. 1ed. So Paulo: rica, 2010. [2] Como funciona o PLL. Disponvel na internet em: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/624-como-funciona-o-pllart058.html [3] MEDEIROS, Jlio Csar de Oliveira. Princpios de telecomunicaes: teoria e prtica. 3ed. So Paulo: rica, 2010. [4] NASCIMENTO, Juarez do. Telecomunicaes. So Paulo: Makron Books, 1992.