Um pouco de história…Maxwell (1831–1879) previa a existência de ondas
electromagnéticas, idênticas às ondas luminosas. A sua teoria foi muito contestada na época;
Por volta de 1885, o alemão Heinrich Hertz, realizou uma série de experiências que comprovaram que as ondas electromagnéticas previstas por Maxwell existiam mesmo e que podiam ser detectadas à distância. Estas ondas ficaram conhecidas por ondas hertzianas;
O italiano Guglielmo Marconi, em 1899, iniciou a era das comunicações a longas distâncias, estabelecendo a 1.ª comunicação por ondas de rádio entre a Europa e a América. Surgia a telegrafia sem fios.
Onda electromagnética
Consiste na propagação de um campo eléctrico e de um campo magnético perpendiculares entre si.
Espectro electromagnético
Propriedades das ondas:
• São transversais
• Propagam-se no vazio à
velocidade:
• Energia: e
smx /103 8
.hE
.c
Transmissão de informação
A transmissão de sinais sonoros a longas distâncias tem limitações, por isso
usam-se ondas electromagnéticas para transmitir a informação contida no sinal sonoro. Conversão num sinal eléctrico;
Os transdutores são dispositivos que convertem uma grandeza não eléctrica numa grandeza eléctrica ou vice-versa;
Existem dois tipos de transdutores; os de entrada (Ex: microfone) e os de saída (Ex: altifalante)
Os sinais eléctricos podem ser de dois tipos: analógicos ou digitais
Sinais analógicos e sinais digitaisSinal analógico Sinal digital
• Função contínua de uma dada grandeza física;
• Pode sofrer alterações na sua forma, devido:
-distorção -transmissão imperfeita através do sistema de antenas;
- interferência- resulta da sobreposição de outros sinais;
- ruído – resulta de sinais ocasionais e imprevisíveis;
• Função descontínua de uma dada grandeza física;
• Apenas pode assumir dois valores: zero (0) e um (1)
• Baseia-se no código binário;
• Praticamente não são afectados pelo ruído;
Conversão de um sinal analógico num sinal digitalPara converter um sinal analógico em digital usam-se circuitos integrados;
Estes circuitos são fundamentalmente constituídos por um conversor AD que converte o sinal analógico em digital;
O sinal digital pode novamente ser convertido num sinal analógico usando um conversor DA.
Transmissão de sinais a longas distâncias Para que o som e a imagem possam ser transmitidas a longas distâncias são
necessárias duas etapas:
1. Codificação da informação
2. Recuperação da informação
1ª Etapa
• O som e a imagem são transformados num sinal eléctrico;
• Este sinal eléctrico tem baixa frequência e, por isso, não pode ser transmitido directamente;
• A transmissão das informações referentes ao som ou imagem requer um veículo que as transporte a longas distâncias;
• Esse veículo é uma onda electromagnética de alta frequência onda portadora, a qual é produzida por um oscilador RF;
• A etapa que permite o envio das informações através da antena é chamada
modulação e ocorre no modulador;
• A modulação consiste na combinação de duas ondas: a portadora, uma onda sinusoidal de alta frequência e de amplitude constante, e a onda associada à
informação a transmitir – a onda resultante chama-se onda modulada
2ª Etapa• O aparelho receptor está ligado e sintonizado com a estação desejada;
• A antena do receptor detecta as ondas moduladas e as suas frequências;
• O receptor possui um desmodelador que permite a separação do sinal eléctrico que contém a informação da onda portadora;
• O sinal eléctrico acciona , por exemplo, um altifalante que transforma o sinal eléctrico novamente no sinal sonoro com a mesma informação.
Modulação em amplitude e frequência
Há duas maneiras de “carregar” informação na onda electromagnética portadora:
por modulação em amplitude (AM) e por modulação em frequência (FM);
Modulação em amplitude - a informação do sinal sonoro encontra-se contida nas variações de amplitude da onda portadora;
Modulação em frequência - a informação do sinal sonoro encontra-se contida nas variações de frequência da onda portadora;
Modulação em amplitude
O som (de baixa frequência) é captado por um microfone e convertido num sinal eléctrico;
No modulador, esse sinal é adicionado a um onda portadora de alta frequência e de amplitude constante, resultando uma onda modulada em amplitude;
No desmodulador, ocorre o processo inverso: separa-se a onda portadora do sinal eléctrico que contém a informação;
No altifalante, o sinal eléctrico é convertido no som inicial;
Modulação em frequência
O som (de baixa frequência) é captado por um microfone e convertido num sinal eléctrico;
No modulador, esse sinal é adicionado a um onda portadora de alta frequência e de amplitude constante, resultando uma onda modulada em frequência;
A onda modulada em frequência tem amplitude constante e igual à onda portadora;
No desmodulador, ocorre o processo inverso: separa-se a onda portadora do sinal eléctrico que contém a informação;
No altifalante, o sinal eléctrico é convertido no som inicial;
Qual das modulações AM ou FM é mais vantajosa?Todas as comunicações estão sujeitas a interferências ou ruídos;
O ruído afecta a amplitude do sinal que chega ao receptor, fazendo com que chegue distorcido;
Modulação em frequência:• A amplitude da onda modulada não varia, estando a informação contida na frequência;
• É mais fácil identificar os ruídos e filtrá-los;
• Usa-se esta modulação quando a qualidade de transmissão é importante;
• As ondas têm dificuldade em contornar obstáculos porque têm menor
Modulação em amplitude:
• A informação do sinal está contida na amplitude;
• O ruído é adicionado à informação, distorcendo-a;
• Esta modulação tem uma menor fidelidade;
•As ondas contornam obstáculos porque têm maior