Redes sem fioFundamentos de Rádio

Frequência

Prof. César Augustocesarfreitas@gmail.com

http://cesarfreitas.wordpress.com

Definição de rádio-frequênciaAnatomia da forma de ondaEspectro eletro magnéticoBanda ISMComportamento da Rádio Frequência

Redes sem fio

• Rádiofrequência• São correntes alternadas de alta frequência que trafegam em condutores de

cobre e são irradiadas pelo ar através de antenas• As antenas convertem o sinal do cabo em uma onda eletromagnética que se

propaga para o espaço e vice-versa• As ondas se propagam afastando-se da fonte (antena) em todas as direções

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Como analogia, podemos citar o exemplo de uma pedra jogada em um lago.

Redes sem fio• Rádiofrequência

• Anatomia da forma de onda

• Possui forma senoidal

• Apresenta as seguintes propriedades

• V = velocidade de propagação (velocidade que a onda se propaga no meio). É dada em m/s. • Para efeitos práticos, a velocidade de propagação é de 3 x 10^8 m/s• λ = comprimento de onda (distância entre dois pontos correspondentes em um ciclo de onda• F = frequência (número de ciclos que a onda completa em um segundo). É expressa em Hertz

(Hz)• A relação entre as grandezas é:• λ = V/F

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Espectro Eletromagnético: é o intervalo composto de todas as possíveis

frequências da radiação eletromagnética.• Onda de rádio é apenas uma das várias bandas eletromagnéticas

existentes no espectro

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Espectro Eletromagnético• o Espectro é dividido nas seguintes categorias:

Categoria Intervalo de FrequênciaRádio 3KHz – 300 GHz

Microondas 100MHz – 500 GHz

Luz infravermelha >500 GHz – 400 THz

Luz visível > 400 THz – 750 THz

Luz ultravioleta > 750 THz – 30 PHz (Peta Hertz)

Raio X >30 PHz – 10 Ehz (Exa Hertz)

Gama >10 Ehz 10 ZHz (ZetaHerts

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Banda ISM• Industrial, Scientific and Medical• Banda liberada pelo FCC em 1985 para uso em dispositivos • Banda livre de licenciamento, ou seja, • qualquer pessoa pode transmitir/• receber sem necessidade de • autorização governamental•

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Banda ISM• Existem três bandas não-licenciadas, conhecidas como bandas ISM• 900 MHZ (902 a 928 MHz)• 2,4 GHz ( 2,400 a 2,4835 GHz)• 5,0 GHz ( 5,15 a 5,85 GHz)

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Relação Sinal-Ruído (SNR)• É a razão entre a potência do sinal que contém a informação e a potência de

um ruído de fundo:• SNR = P sinal/P ruído• Quanto maior a relação SNR, melhor é a potência do sinal.• Quando a potência do sinal é muitas vezes maior que a potência do ruído,

este não será percebido.• Por outro lado, caso o ruído tenha potência muito próxima da potência do

sinal, este terá sua decodificação prejudicada

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Ganho• É o aumento da amplitude do sinal de RF.• Pode ser obtido por processo:

• Ativo:• Uso de fonte de energia externa (amplificador) ou aumento da energia do transmissor

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Ganho• Pode ser obtido por processo:

• Passivo:• Sinal refletido combina-se com o sinal principal

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Atenuação• É descrita como a perda ou redução na intensidade do sinal.• Ocorre tanto em meios cabeados como não cabeados.• Pode ser causada por:

• Resistência de cabos e conectores (conversão do sinal AC em calor)• Distância da fonte de propagação (quanto maior a distância, menor a energia captada no

receptor)• Objetos no caminho da onda propagada (Atenuação depende da composição e da

espessura do objeto)• Umidade (Ocorre principalmente nas precipitações atmosféricas, visto que a água é um

obstáculo a passagem do sinal)

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos• Um feixe de ondas sofre diversos comportamentos ao se deparar com um

obstáculo. São os mesmos efeitos sofridos por uma onda de luz:

• Reflexão: ocorre quando uma onda eletromagnética possui dimensões muito maiores do que o comprimento de onda do sinal. • Ocorre em superfícies de prédios, muros, lagos, telhados metálicos

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Espalhamento: ocorre quando o meio no qual a onda viaja possui obstáculos com dimensões muito MENORES se comparadas com o comprimento de onda do sinal. • A reflexão é difusa e a onda é refletida em várias direções

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Refração: é o desvio sofrido por uma onda de rádio ao passar por meios de diferentes densidades.• É o mesmo fenômeno que ocorre com a luz ao penetrar numa superfície

d’água.• Vapor dágua (gotas suspensas), mudanças na tempatura e pressão do ar podem causar a refração

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Difração: é o desvio da onda de rádio ao redor de um obstáculo.• Uma nova onda de menor intensidade é formada, com características de

direção diferente da original

Redes sem fio

• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Absorção: O sinal de RF atinge um objeto e é absorvido pelo material, sem atravessar, refletir ou contorná-lo.