Introdução Meios de Transmissão Guiados

• Tipos de meios utilizados em telecomunicações

Par trançado: Utilizado na rede de distribuição telefônica, principalmente do armário de distribuição até o assinante. Também é utilizado no cabeamento estruturado. Em geral esta acondicionado em cabos com vários pares, os quais são identificados por um código de cores.

[1]

Cabo coaxial: Empregado nas redes de distribuição de CATV e CFTV, na interligação entre equipamentos de telecomunicações e nas ligações entre transmissores e antenas. É formado por um condutor central, dielétrico, malha externa e capa protetora.

[2]

Fibra óptica: Está no coração de todas as redes de telecomunicações (Voz, Imagem e Dados).É utilizada em redes de transmissão e distribuição telefônicas, em redes de CATV e no cabeamento estruturado. É composta por um núcleo e uma casca, dois vidros com índices de refração diferentes. A tendência é que substitua o par trançado e o cabo coaxial. No cabeamento estruturado sua maior restrição de uso é o custo dos equipamentos de ponta (placas de rede e portas ópticas de equipamentos).

[[3]]

• Mapa dos cabos ópticos ao redor do planeta

Guia de onda: Utilizado na faixa de microondas, em frequências próximas ou superiores a 2 GHz. Nessa faixa de frequência apresenta menor atenuação do que os cabos coaxiais equivalentes. Utilizado para interligar os estágios amplificadores de potência em sistemas de radiodifusão e para ligar esses amplificadores aos seus respectivos sistemas de antenas.

[4]

Ar (wireless): empregado nas comunicações sem fio.

[5]

Independente do meio os cabos que os encapsulam podem diferir em função do ambiente onde serão instalados. Existem cabos para ambientes internos, para instalação aérea, subterrânea ou diretamente enterrada.

Código de cores

Para identificação dos pares trançados dentro dos cabos multipares existe um código de cores (página 44 do texto sobre cabeamento estruturado)

Além do código de cores os cabos de pares trançados são fabricados através do agrupamento de grupos de 25 ou supergrupos de 50 ou 100 pares Arquivo:ET923.pdf

Os cabos de fibra óptica também utilizam um código de cores.

[6]

Gabarito Questionário

1) Conceituar sinal analógico e digital textualmente e na forma de um gráfico.

• Sinal analógico é qualquer sinal contínuo no tempo que pode assumir infinitos valores de amplitude dentro do seu intervalo de valores máximo e mínimo. O termo analógico refere-se a que este tipo de sinal é análogo (similar) ao da sua fonte, por exemplo quando uma pessoa fala ao telefone o sinal elétrico analógico da sua voz é análogo a onda sonora que o seu aparelho fonético gera.

• Sinal digital é qualquer sinal que assume apenas alguns valores de amplitude, sua variação de amplitude ocorre em degraus, abruptamente.

2) Quais os parâmetros principais de uma onda senoidal?

As características principais de uma senoidal são:

Amplitude - é a intensidade da onda senoidal, a sua amplitude máxima corresponde ao ponto de uma crista da onda.

Período (T) - é o intervalo de tempo necessário para a senoide completar seu ciclo, [unidade - segundos (s)]

Frequência (f) - é a quantidade de ciclos por segundo da onda senoidal, [unidade - Hertz (Hz)]

Velocidade de propagação (Vp)- é a velocidade com que a onda de propaga no meio, [unidade - m/s]

Comprimento de onda (λ) - é a distância entre dois vales ou dois picos da senoide, [unidade - metros (s)]

A onda senoidal pode ser associada a um sinal analógico, pois sua variação no tempo é contínua e ela assume infinitos valores de amplitude entre seus valores de amplitude máxima positiva e negativa

3)Qual o significado de domínio de tempo e domínio da frequência? De que forma estes conceitos ajudam no entendimento de sinais em telecomunicações?

Domínio do tempo - é a descrição da variação de uma grandeza (ex: tensão, corrente, potência) em relação ao tempo, em termos gráficos corresponde a um gráfico no qual o eixo horizontal indica a variação do tempo e o eixo vertical a variação da amplitude de uma grandeza.

Domínio da frequência - é a descrição da variação de uma grandeza (ex: tensão, corrente, potência) em relação à frequência, em termos gráficos corresponde a um gráfico no qual o eixo horizontal indica a variação da frequência e o eixo vertical a variação da amplitude de uma grandeza.

No estudo de telecomunicações as análises dos sinais transmitidos são realizadas tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência. Conforme o objetivo da análise o uso de um ou outro domínio facilita a compreensão dos fenômenos físicos envolvidos na transmissão do sinal. O uso de gráficos do domínio do tempo ou da frequência como forma de apresentação de respostas de medições e cálculos permite descrever vários aspectos dos sistemas de telecomunicações de forma compacta.

4) Considere o sinal representado por: $y=7sen10t+10sen3t+4sen5t$. Faça um gráfico no domínio da frequência deste sinal.

5) Qual é o conceito de largura de banda?

Largura de banda ou banda passante (BW) é a largura, medida em frequencia, da faixa de frequências que um sinal ocupa ou que um meio de transmissão suporta transmitir. Isto é, é a diferença entre a maior e a menor frequência que compõem um sinal ou que um meio pode transmitir.

6) Qual a largura de banda de um sinal de áudio na telefonia?

A largura de banda de um sinal de áudio na telefonia é de 3,4 KHz, compreendendo a faixa de 0,3 a 3,1KHz. A transmissão de áudio com essa banda passante permite que a pessoa que escuta consiga compreender bem a fala, porém altera a voz de quem fala.

7) O que é taxa de transmissão?

É a quantidade de bits transmitida por unidade de tempo, indica a quantidade de informação enviada por segundo.

8) O que é a largura de um bit?

Corresponde ao tempo de duração do pulso em um sinal digital binário, em geral indicada pela letra grega τ.

9) Quais os tipos de modulação analógica que existem?

AM - modulação de amplitude.

FM - modulação de frequência.

PM - modulação de fase.

10) Porque utilizamos modulação em sistemas de telecomunicações?

Para transmitir sinais em sistemas de radiodifusão. Sem a modulação a transmissão seria impossível, pois as antenas seriam muito grandes. Para transmitir informação digital a longa distância em meios metálicos. Os sinais digitais possuem bandas de frequências elevadas, a modulação reduz a banda e portanto a atenuação provocada pelo meio de transmissão. Para transmitir vários sinais em um único meio através da multiplexação por divisão da frequência.

11) O que é multiplexação e porque ela é utilizada em sistemas de telecomunicações?

A multiplexação é uma operação que consiste em agrupar vários canais de informação não relacionados, de modo a transmiti-los simultaneamente em um mesmo meio físico (cabo, enlace de rádio, satélite, fibra óptica, etc) sem que haja mistura ou interferência entre os canais.

12) O que é atenuação de um sinal?

Atenuação é a perda de potência de um sinal,de uma onda. Ao percorrer um meio a onda perde parte de sua potência no meio.

13) Calcule o ganho ou a atenuação em dB dos seguintes casos:

a) entrada 2mW, saída 4 mW.

Pi = 10 log(2m/1m) = 3 dBm

Po = 10 log(4m/1m) = 6 dBm

A= Po - Pi = 3 dB

b) G= Ps-Pe = 22 dB

14) Um sinal de 4dBm é propagado em um meio no qual sofre uma atenuação de 0,3 dB/Km. Após ser transmitido por 60 Km o sinal é amplificado em potência 200 vezes. Após o amplificador o sinal é transmitido por mais 40Km desse meio. Qual será o nível do sinal na saída do meio?

Po = Pi -A60 + G - A40 = 4 - 18 +23 - 12 = -3 dBm