O som

O trato vocal Clovis Andrade de Almeida

O trato vocal Clovis Andrade de Almeida

Ouvido humano

Sons audíveis Faixa 16 a 20000 Hz. Velocidade 341 m/s, a 15 ºC.       Faixa 16 a 20000 Hz. Velocidade 341 m/s, a 15 ºC. Potência Uma pessoa falando normalmente: 50mW. Uma orquestra: 70 W. Um automóvel: 100 W. Um avião a jato: 10.000 W.

Intensidade sonora Expressão matemática: A área deve ser tomada perpendicularmente à direção de propagação do som. Pressão mínima audível captável pelo ouvido humano:

Intensidade sonora Expressão matemática: p – pressão sonora em N/m2 r – densidade do ar em kg/m3 v – velocidade do ar em m/s I – intensidade sonora em W/m2

Parâmetros do telefone Corrente normal: 30 mA Corrente máxima: 100 mA Corrente mínima: 20 mA Tom de campainha: 15 a 25 Hz, 60 a 90 Vrms , com duração de 1 s, com 4 s de interrupção. Tom de chamada: Tom de ocupado: Pulso de discagem:

Interligação de dois pontos – diagrama básico Meio de transmissão A B Pares de fios de cobre Cabo coaxial Enlace radioelétrico terrestre Enlace radioelétrico por satélite Enlace óptico Eng. Clovis Almeida

Interligação de dois pontos – diagrama em blocos Informações: Telefonia 4 kHz Áudio de alta qualidade 15 kHz Vídeo analógico 6 MHz Dados Variável Eng. Clovis Almeida

Linha de transmissão A linha de transmissão também é conhecida como linha física, ou, ainda, como circuito físico. É o mais antigo dos meios de transmissão utilizados pelas redes de telecomunicações. Era bastante utilizado nas comunicações interurbanas.

Linha de transmissão Utilizavam um conjunto de postes, projetados com espaçamento adequado. Eram fios de cobre ou alumínio, onde cada para de fios compunha um canal de voz.

Linha de transmissão com Ondas Portadoras Os equipamentos de ondas portadoras foram desenvolvidos com o objetivo de otimizar os investimentos realizados com a construção dos circuitos físicos. Nada mais eram do que equipamentos elétricos e eletrônicos que utilizavam os circuitos já instalados, multiplexados e transmitidos em portadoras de vários canais de voz.

Linha de transmissão com Ondas Portadoras Os sistemas de ondas portadoras em linhas de transmissão tem uso cada vez mais restrito. As empresas de energia elétrica ainda utilizam esse sistema para comunicações operacionais, principalmente de supervisão, tendo como meio físico as próprias linhas de transmissão de energia.

Linha de transmissão Eng. Clovis Almeida Vantagens: Perda geralmente pequena em baixas freqüências Energia confinada (interferência não é severa) Características estáveis e geralmente fáceis de compensar Capacidade elevada pois uma outra linha pode ser implantada nas proximidades Eng. Clovis Almeida

Linha de transmissão Eng. Clovis Almeida Desvantagens: Linhas subterrâneas e aéreas são caras Cuidadoso planejamento e licenças eventuais são necessários Serviço móvel inviável Desativação com custo elevado Eng. Clovis Almeida

Cabo coaxial Apresenta propriedades muito mais favoráveis com relação às interferências e à distância de utilização. São utilizados em sistemas que necessitam de maior largura de banda. Existem vários tipos de cabos coaxiais, variando o seu diâmetro e a sua impedância e são bastante utilizados para redes de comunicação de banda larga (TV) e cabos de banda base (Ethernet).

Cabo coaxial Todo o conjunto está protegido por uma cobertura isolante de plástico. Como principal característica dos cabos coaxiais, estes não são afetados por interferências externas, portanto capazes de suportar altas freqüências e velocidades de transmissão, em longas distâncias.

Enlace óptico com fibra TRANSMISSOR RECEPTOR RECEPTOR FONTE ÓPTICA ÓPTICO Cabo Óptico CIRCUITO DE AMPLIFICADOR POLARIZAÇÃO Sinal de entrada Sinal de saída Eng. Clovis Almeida

Enlace óptico com fibra Vantagens: Incrível capacidade de canalização Tecnologia em rápida evolução Material de baixo peso e fácil transporte Fibras de plástico permitirão alta capacidade aos assinantes residenciais Eng. Clovis Almeida

Enlace óptico com fibra Desvantagens: Fragilidade sem encapsulamento Dificuldade de conexão Acopladores em T com perdas elevadas Falta de padronização por ser de tecnologia recente Impossibilidade do uso da fibra para tele-alimentação Eng. Clovis Almeida

Enlace óptico com fibra A fibra óptica é um guia de onda em forma de filamento, geralmente de vidro, isto é de material polisilício, podendo ser de materiais plásticos, capaz de transportar uma potência óptica, ou luminosa, geralmente excitada por um laser ou por um LED. As fibras utilizadas em telecomunicações a longas distâncias são sempre de vidro, as de plástico são usadas para redes de muito curtas distâncias, devido a sua maior atenuação.

Enlace óptico com fibra O vidro é um material duro, frágil e transparente. Apesar de comportar-se como sólido é na verdade um líquido esfriado, amorfo sem estrutura cristalina. Normalmente o vidro é obtido por fusão à temperatura em torno de 1.250 ºC de areia, que é o óxido de silício (SiO2), de carbonato de sódio (NaCO3) e de carbonato de cálcio (CaCO3). revestimento plástico Casca Vidros de altíssima pureza Núcleo

Enlace óptico com fibra O laser é um termo proveniente da língua inglesa – light amplification by stimulated emission of radiation. É um dispositivo que utiliza o efeito mecânico do quantum para gerar luz de uma forma adequada ao tamanho, a forma e a pureza de forma controlada. O diodo LED do inglês Light Emitting Diod – Diodo Emisor de Luz é um dispositivo semicondutor que emite luz monocromática quando se polariza diretamente através de uma corrente elétrica. A sua cor depende do material empregado em sua construção, podendo variar dentro da banda do ultravioleta, luz visível e infravermelho.

Enlace óptico com fibra LED

Enlace óptico com fibra A fibra óptica possui um núcleo central de plástico ou cristal com alto índice de refração, rodeado de uma capa de material similar com um índice de refração ligeiramente menor. Quando a luz chega a uma superfície que limita com um índice de refração menor, é refletida em grande parte, tanto mais quanto maior a diferença de índices e maior o ângulo de incidência. É denominado de índice de refração ao coeficiente de velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio cujo índice é calculado. É simbolizado por n e se trata de um valor adimensional.

Enlace óptico com fibra Assim pode-se escreve a sua equação da seguinte forma: n = v1 / v2 Onde: v1: velocidade da luz no vácuo v2: velocidade da luz no meio onde é calculada – ex.: vidro

Enlace óptico com fibra O índice de refração da luz no ar é de 1,00029, mas para efeitos práticos é considerado como 1, já que a velocidade da luz neste meio está muito perto da velocidade da luz no vácuo.

Enlace óptico com fibra O índice de refração da luz no ar é de 1,00029, mas para efeitos práticos é considerado como 1, já que a velocidade da luz neste meio está muito perto da velocidade da luz no vácuo. A fibra óptica, utilizada em telecomunicações possui grandes vantagens sobre os cabos coaxiais, as quais podem ser enumeradas como:

Enlace óptico com fibra Baixa atenuação; Grande largura de banda; Grande flexibilidade e pouco peso, o que resulta em uma instalação mais fácil e um transporte mais barato; Não é afetada por radiações; Alta estabilidade com a temperatura, o que permite a sua utilização em ambientes adversos; e, Não emite radiações.

Enlace óptico com fibra A fibra multimodo, permite que existam múltiplos modos guiados. O diâmetro do núcleo está compreendido entre 50 e 62,5 micros. A fibra monomodo somente admite um modo guiado. Neste caso o diâmetro do núcleo é muito menor, sendo em torno de 9 micros. Existem vários tipos de fibras monomodo tais como:SMF (Standard Single Mode Fiber), DSF (Dispersion-Shifted Fiber) e NZ-DSF (Non-Zero Dispersion-Shifted Fiber).

Enlace óptico com fibra O problema das fibras multimodo é a dispersão intermodal. Este fenômeno é produzido porque a luz que viaja pela fibra se acopla aos distintos modos, e cada modo viaja a uma velocidade diferente. Devido a este fator para transmissão em longas distâncias é utilizada a fibra monomodo.

Enlace óptico sem fibra Vantagens: Apresenta quase todas as vantagens do enlace óptico com fibra Permite implantação entroncamentos urbanos de altíssima capacidade em pouco tempo Desvantagens: Forte atenuação em condições meteorológicas adversas Estrutura de fixação do transceptor exige alta rigidez Eng. Clovis Almeida

Enlace óptico sem fibra Eng. Clovis Almeida

Enlace óptico sem fibra Eng. Clovis Almeida

Enlace radioelétrico terrestre Vantagens: Implantação relativamente barata e rápida Licenças e permissões necessárias geralmente para torres, apenas Possibilidade de operar em ponto-multiponto (não confinado) para serviços fixos e móveis Redes podem ser facilmente re-configuradas com pontos que podem ser implementados ou desativados Eng. Clovis Almeida

Enlace radioelétrico terrestre Desvantagens: Elevadas perdas de propagação devido ao espalhamento Apenas uma parte da energia atinge a antena receptora A energia espalhada pode provocar interferências Capacidade limitada por localidade pelo re-uso nem sempre possível Características de propagação de natureza aleatória e, eventualmente, seletiva e dependente da freqüência Coordenação de freqüência é fator crítico Eng. Clovis Almeida

Enlace radioelétrico por satélite

Enlace radioelétrico por satélite Eng. Clovis Almeida

Enlace radioelétrico por satélite O sistema de enlace via satélite, proporcionou um avanço considerável nas telecomunicações, pois permitiu o atendimento de várias áreas remotas do planeta, bem como a interligação de pontos extremamente distantes, sendo que os sinais de comunicação trocados entre eles fossem recebidos instantaneamente por diversos usuários. Veja o caso das transmissões via satélite para imagens de TV.

Enlace radioelétrico por satélite Vantagens: Apresenta quase todas as vantagens de um meio radioelétrico Grande abrangência geográfica Implantação rápida e de baixo custo por localidade acrescentada Altíssima confiabilidade Alta eficiência em comunicações unidirecionais Eng. Clovis Almeida

Enlace radioelétrico por satélite Desvantagens: Apresenta quase todas as limitações de um meio radioelétrico Tempo de propagação elevado quando o tempo de resposta é crítico, principalmente em retransmissões O custo de lançamento do satélite é elevado Ineficiente para comunicações de voz (em tempo real) Eng. Clovis Almeida

4.4 – Meios Utilizados para Transmissão 4.4.7 – Radiocomunicações 4.4.7.3 – Sistema Ponto a Ponto

Componentes essenciais para uma comunicação sem fio Rádio Transmissor (Tx) Linha de Transmissão (LT) Antena Transmissora Meio de Propagação Antena Receptora Rádio Receptor (Rx)

Enlace radioelétrico terrestre Transmissor Eng. Clovis Almeida

Enlace radioelétrico terrestre Receptor super-heteródino Eng. Clovis Almeida

Difração das ondas eletromagnéticas devido a obstáculos Quando uma onda eletromagnética é limitada em seu avanço por um objeto opaco que deixa passar apenas uma fração das frentes de onda, estas sofrem uma deflexão denominada difração. Uma nova onda é composta pelos radiadores, com características de frentes de onda diferentes da onda original.

Refração atmosférica das ondas eletromagnéticas Ao longo do percurso, a trajetória da OEM sofre um encurvamento na direção ao solo, pela passagem através de um meio com índice de refração variável com a altitude. Esta mudança de trajetória denomina-se refração da OEM. A trajetória é desviada de forma que a onda percorre o traçado de uma arco descendente.

Divisão do espectro radioelétrico

Divisão do espectro radioelétrico ELF e VLF  Radionavegação marítima, móvel marítimo, comunicações com submarinos, escavações em minas, etc. LF  Radionavegação marítima (rádio faróis), móvel marítimo, radiolocalização, radionavegação aeronáutica etc. MF  Radionavegação marítima, móvel marítimo, radionavegação aeronáutica, móvel aeronáutico, radiolocalização, radiodifusão, radioamador, móvel (socorro e chamada) etc.

Divisão do espectro radioelétrico HF  Móvel aeronáutico, radiodifusão, radioamador, radiolocalização, móvel marítimo, pesquisas espaciais, móvel terrestre, rádio amador por satélite, radioastronomia, auxilio a meteorologia, fixo etc. VHF  Móvel terrestre, pesquisa espacial, fixo, radioamador, transmissão de TV e FM, radioastronomia, radionavegação aeronáutica, móvel marítimo, móvel aeronáutico, meteorologia por satélite, serviços públicos e privados de comunicações, serviços de segurança pública etc.

Divisão do espectro radioelétrico UHF  Móvel terrestre, móvel por satélite, radionavegação por satélite, pesquisa espacial, auxílio a meteorologia, exploração da terra por satélite, meteorologia por satélite, radioastronomia, radioamador, fixo, móvel etc. SHF e EHF  Comunicação pública a longa distancia: sistemas interurbanos e internacionais em radiovisibilidade e via satélite.