Eletrônica vol. 5 - telecomunicações, Notas de estudo de Engenharia de Telecomunicações

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El e t r ô ni c a

Habilitação técnica emHabilitação técnica em

El e t r ô ni c a

Habilitação técnica em

El e t r ô ni c a

Telecomunicações

Eletrônica

Telecomunicações

Álvaro Gomes de Carvalho

Luiz Fernando da Costa Badinhan

(autores)

Edson Horta

(coautor)

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Bibliotecária Silvia Marques CRB 8/7377)

C

Carvalho, Álvaro Gomes de Eletrônica: telecomunicações / Álvaro Gomes de Carvalho, Luiz Fernando da Costa Badinhan (autores); Edson Horta (coautor); Rafael Rezende Savi (revisor); Jun Suzuki (coordenador). -- São Paulo: Fundação Padre Anchieta, 2011 (Coleção Técnica Interativa. Série Eletrônica, v. 5)

Manual técnico Centro Paula Souza

ISBN 978-85-8028-049-

1. Eletrônica 2. Telecomunicações I. Badinhan, Luiz Fernando da Costa II. Horta, Edson III. Savi, Rafael Rezende IV. Suzuki, Jun V. Título

CDD 607

DIRETORIA DE PROJETOS EDUCACIONAIS Direção: Fernando José de Almeida Gerência: Monica Gardelli Franco, Júlio Moreno Coordenação Técnica: Maria Luiza Guedes Equipe de autoria Centro Paula Souza Coordenação geral: Ivone Marchi Lainetti Ramos Coordenação da série Eletrônica: Jun Suzuki Autores: Álvaro Gomes de Carvalho, Luiz Fernando da Costa Badinhan Coautor: Edson Horta Revisão técnica: Rafael Rezende Savi Equipe de Edição Coordenação geral: Carlos Tabosa Seabra, Rogério Eduardo Alves

Coordenação editorial: Luiz Marin Edição de texto: Roberto Matajs Secretário editorial: Antonio Mello Revisão: Conexão Editorial Direção de arte: Bbox Design Diagramação: LCT Tecnologia Ilustrações: Nilson Cardoso Pesquisa iconográfica: Completo Iconografia Capa Fotografia: Eduardo Pozella, Carlos Piratininga Tratamento de imagens: Sidnei Testa Abertura capítulos: © Lize Streeter/Dorling Kindersley/ Getty Images

Presidência João Sayad Vice-presidência Ronaldo Bianchi, Fernando Vieira de Mello

O Projeto Manual Técnico Centro Paula Souza – Coleção Técnica Interativa oferece aos alunos da instituição conteúdo relevante à formação técnica, à educação e à cultura nacional, sendo também sua finalidade a preservação e a divulgação desse conteúdo, respeitados os direitos de terceiros. O material apresentado é de autoria de professores do Centro Paula Souza e resulta de experiência na docência e da pesquisa em fontes como livros, artigos, jornais, internet, bancos de dados, entre outras, com a devida autorização dos detentores dos direitos desses materiais ou contando com a per- missibilidade legal, apresentando, sempre que possível, a indicação da autoria/crédito e/ou reserva de direitos de cada um deles. Todas as obras e imagens expostas nesse trabalho são protegidas pela legislação brasileira e não podem ser reproduzidas ou utilizadas por terceiros, por qualquer meio ou processo, sem expressa autorização de seus titulares. Agradecemos as pessoas retratadas ou que tiveram trechos de obras reproduzidas neste trabalho, bem como a seus herdeiros e representantes legais, pela colaboração e compreensão da finalidade desse projeto, contribuindo para que essa iniciativa se tornasse realidade. Adicionalmente, colocamo-nos à disposição e solicitamos a comunicação, para a devida correção, de quaisquer equívocos nessa área porventura cometidos em livros desse projeto.

GOVERNADOR Geraldo Alckmin

VICE-GOVERNADOR Guilherme Afif Domingos

SECRETáRIO DE DESENVOlVIMENTO ECONôMICO, CIêNCIA E TECNOlOGIA Paulo Alexandre Barbosa

Presidente do Conselho Deliberativo Yolanda Silvestre Diretora Superintendente Laura Laganá Vice-Diretor Superintendente César Silva Chefe de Gabinete da Superintendência Elenice Belmonte R. de Castro Coordenadora da Pós-Graduação, Extensão e Pesquisa Helena Gemignani Peterossi Coordenador do Ensino Superior de Graduação Angelo Luiz Cortelazzo Coordenador de Ensino Médio e Técnico Almério Melquíades de Araújo Coordenadora de Formação Inicial e Educação Continuada Clara Maria de Souza Magalhães Coordenador de Desenvolvimento e Planejamento João Carlos Paschoal Freitas Coordenador de Infraestrutura Rubens Goldman Coordenador de Gestão Administrativa e Financeira Armando Natal Maurício Coordenador de Recursos Humanos Elio Lourenço Bolzani Assessora de Comunicação Gleise Santa Clara Procurador Jurídico Chefe Benedito Libério Bergamo

O Projeto Manual Técnico Centro Paula Souza – Coleção Técnica Interativa, uma iniciativa do Governo do Estado de São Paulo, resulta de um esforço colaborativo que envolve diversas frentes de trabalho coordenadas pelo Centro Paula Souza e é editado pela Fundação Padre Anchieta. A responsabilidade pelos conteúdos de cada um dos trabalhos/textos inseridos nesse projeto é exclusiva do autor. Respeitam-se assim os diferen- tes enfoques, pontos de vista e ideologias, bem como o conhecimento técnico de cada colaborador, de forma que o conteúdo exposto pode não refletir as posições do Centro Paula Souza e da Fundação Padre Anchieta.

Sumário

4.1.3 AM-SSB ( amplitude modulation – single

side band ).......................... 59

4.1.4 AM-VSB ( amplitude modulation – vestigial

side band ).......................... 59

4.2 Modulação angular........................ 59

4.3 FM faixa estreita.......................... 60

4.4 Modulação digital......................... 65

4.4.1 Modulação ASK

( amplitude shift keying )................ 66

4.4.2 Modulação FSK

( frequency shift keying )................ 67

4.4.3 Modulação PSK

( phase shift keying )................... 67

4.4.4 Modulação QAM

( quadrature amplitude modulation )....... 68

4.4.5 Cálculo da largura de banda............ 74

4.4.6 Detecção de sinais binários............ 75

4.4.7 Técnicas de recuperação da portadora... 79

4.4.8 Codificação/decodificação diferencial.... 80

4.4.9 Desempenho quanto a erro (TEB)...... 82

4.4.10 Erro na codificação Gray............. 84

4.4.11 Dados para comparação entre

sistemas de modulação............... 85

87 Capítulo 5

Radiopropagação

5.1 Espectro de frequências.................... 88

5.2 Modos de propagação..................... 92

5.3 Características da atmosfera e superfície

terrestres............................... 92

5.4 A superfície terrestre...................... 94

5.5 Tipos de ondas transmitidas................ 95

5.5.1 Onda terrestre...................... 95

5.5.2 Onda celeste........................ 97

5.5.3 Fatores de degradação de sinais em

radiopropagação..................... 99

5.6 Enlace em visibilidade..................... 100

5.6.1 Zonas de Fresnel................... 102

5.6.2 Reflexão do feixe de micro-ondas...... 106

5.7 Potência do sinal recebido................. 108

109 Capítulo 6

Antenas

6.1 Definição................................ 110

6.2 Diagrama de irradiação.................... 111

6.3 Antena isotrópica......................... 112

6.4 Polarização.............................. 113

6.5 Largura de feixe α........................ 113

6.6 Eficiência η.............................. 113

6.7 Diretividade............................. 114

6.8 Ganho da antena......................... 115

6.9 Relação frente-costas...................... 115

6.10 EIRP ( effective isotropic radiation power )....... 115

GeorGios AlexAndris/shutterstocK

ZwolA FAsolA /shutterstocK

Antena

Ar

Informação

Cabo coaxial

Transceptor

Antena

Cabo coaxial

Transceptor

Sumário

rA3rn/shutterstocK

Multipercurso

275 Referências bibliográficas

• 6.11 Tipos de antenas - 6.11.1 Antena dipolo - 6.11.2 Antena dipolo de meia onda - 6.11.3 Antena dipolo dobrado - 6.11.4 Antena dipolo de quarto de onda - 6.11.5 Antena Yagi-Uda - 6.11.6 Antena parabólica
• 125 Capítulo
  • 7.1 Definição. linhas de transmissão
  • 7.2 Características de uma linha de transmissão
  • 7.3 Casamento de impedâncias - (SWR – standing wave ratio ) 7.3.1 Taxa de onda estacionária
    • 7.3.2 Coeficiente de reflexão
    • 7.3.3 Métodos de casamento de impedâncias
• 133 Capítulo
  • 8.1 Sinal de voz em telefonia Redes telefônicas
  • 8.2 Aparelho telefônico
    • 8.2.1 Transdutores
    • 8.2.2 Campainha
    • 8.2.3 Híbrida
    • 8.2.4 Teclado
  • 8.3 Central e rede telefônicas
  • 8.4 Estrutura da rede telefônica. - 8.5 Tarifação - 8.5.1 Tarifação por multimedição - 8.5.2 Tarifação por bilhetagem automática. - 8.6 Plano de numeração - 8.7 Sinalização telefônica - 8.7.1 Sinalização acústica - 8.7.2 Sinalização de linha - 8.7.3 Tipos de sinais de linha - 8.7.4 Protocolos de sinalização de linha - 8.7.5 Sinalização de registro - 8.7.6 Sinalização associada a canal - 8.7.7 Sinalização por canal comum - 161 Capítulo - 9.1 Multiplexação por divisão em frequência Multiplexação de canais - 9.2 Multiplexação por divisão no tempo - pulso (PAM) 9.2.1 Modulação por amplitude de - pulso (PCM) 9.2.2 Modulação por código de - 9.3 Amostragem - 9.4 Compressão e expansão - 9.5 Quantização - 9.6 Codificação/decodificação - 9.7 Estrutura do sinal na linha
• 179 Capítulo Sumário
  • 10.1 Rede PDH (hierarquia digital plesiócrona) Redes de transporte de dados
  • 10.2 Rede SDH (hierarquia digital síncrona)
    • 10.2.1 Capacidade de transporte da SDH
    • 10.2.2 Módulo de transporte síncrono (STM)
    • 10.2.3 Estrutura de quadro do STM-1
      • multiplexação na rede SDH 10.2.4 Princípios de transporte e
    • 10.2.5 Mapeamento de sinais na SDH
  • 10.3 Modelo da rede de transporte.
  • 10.4 Arquiteturas SDH
    • 10.4.1 Rede ponto a ponto
    • 10.4.2 Rede em anel
• 193 Capítulo
  • 11.1 Vantagens das fibras ópticas Comunicações ópticas
  • 11.2 Composição do sistema óptico
  • 11.3 Fibras ópticas
  • 11.4 Dispersão nas fibras ópticas
  • 11.5 Atenuação
  • 11.6 Tipos de fibra óptica
  • 11.7 Fibras de última geração
  • 11.8 Cabos ópticos
  • 11.9 Isolador óptico
  • 11.10 Redes fotônicas - onda (WDM) 11.11 Multiplexação em comprimento de - 11.12 Anexos - 215 Capítulo - 12.1 Estrutura celular Telefonia móvel celular - 12.1.1 Estação rádio base (ERB) - 12.1.2 Estação móvel - 12.1.3 Central de comutação móvel (MSC) - 12.2 Arquiteturas do sistema celular - 12.3 Características do sistema celular - 12.4 Técnicas de múltiplo acesso - 12.4.1 Tecnologia FDMA - 12.4.2 Tecnologia TDMA - 12.4.3 Tecnologia CDMA - 12.5 Padrão IS-95 - 12.6 Sistema GSM - 12.6.1 Canais do GSM - 12.7 Transmissão de informações no sistema GSM - 12.7.1 Transmissão descontinuada - 12.7.2 Recepção descontinuada - 12.7.3 Criptografia - 12.7.4 Timing variável e controle de potência - 12.8 Modulação do sistema GSM - 12.9 Frequências utilizadas no sistema GSM
  • 12.10 Arquitetura da rede GSM Sumário - 12.10.1 Estação móvel - 12.10.2 Subsistema da estação base (BSS) - 12.10.3 Sistema de comutação de rede (NSS)
  • 12.11 Handover
  • 12.12 Transmissão de dados na rede GSM
  • 12.13 Terceira geração celular (3G) - 12.13.1 Migração para a rede 3G - 12.13.2 WCDMA - 12.13.3 CDMA - 12.13.4 UMTS
  • 12.14 Bluetooth
• 245 Capítulo
  • 13.1 Comunicação entre computadores Redes de computadores
  • 13.2 Meios de transmissão
    • 13.2.1 Transmissão via cabos
    • 13.2.2 Transmissão via espaço livre
      • comunicação de dados 13.3 Soluções abertas e fechadas de redes de
  • 13.4 Conexão física
  • 13.5 Codificação dos dados
  • 13.6 Protocolos de comunicação
  • 13.7 Métodos de detecção de erros
  • 13.8 Modelo OSI de arquitetura
  • 13.9 Topologias de redes
  • 13.10 Análises de velocidade e topologia - 13.11 Acessórios de hardware - 13.12 Arquiteturas de rede. - 13.13 Implementação da internet - 13.13.1 Arquitetura TCP/IP - 13.14 Tradução de nomes em endereços IP - 13.15 Cabeamento estruturado - 13.15.1 Limites de distância - 13.15.2 Preparação do cabo - 13.15.3 Instalação do cabo - 13.15.4 Patch panels

Capítulo 1

Conceitos básicos

em sistemas de

comunicação

ELETRôNICA 5 CAPÍTULO 1

- Transdutor da transmissão – Converte um tipo de energia em outra. Ex.: microfone, que converte as ondas sonoras da voz em sinais elétricos, e câme- ra de vídeo, que converte a imagem em sinais elétricos. - Transmissor (Tx) – Fornece a potência necessária para amplificar o sinal elétrico, a fim de que ele percorra longas distâncias, uma vez que sua ener- gia vai se perdendo ao longo da transmissão pelo canal de comunicação (fios elétricos ou espaço livre) até ao receptor. Também é responsável pelos processos de modulação e codificação, que serão detalhados nos próximos capítulos. - Canal de comunicação – É o meio físico entre o transmissor e o receptor, pelo qual transitam os sinais elétricos ou eletromagnéticos da informação. Ex.: par trançado, fibra óptica, cabo coaxial, espaço livre. - Receptor (Rx) – Recebe os sinais da informação, faz sua demodulação e de- codificação e o direciona ao transdutor da recepção. - Transdutor da recepção – Converte os sinais da informação em imagem, som, texto etc. Ex.: alto-falante e tela de TV. - Destinatário – É aquele a quem a mensagem se destina. Ex.: o ouvinte de uma rádio ou o telespectador de uma emissora de TV.

Exemplos de sistemas de comunicação:

• Telefonia móvel celular.
• Sistema de comunicação via satélite.
• Sistema de rádio ponto a ponto em micro-ondas.
• Sistemas UHF e VHF de televisão.
• Redes ópticas de comunicação.

1.3 Enlace de comunicação

Enlace ou link de comunicação é o estabelecimento de comunicação entre pelo menos dois pontos. Sua classificação obedece a três características principais:

• Número de pontos envolvidos.
• Sentido de transmissão.
• Mobilidade.

Quanto ao número de pontos envolvidos:

a) Enlace ponto a ponto (figura 1.2).

Tx Rx

Figura 1. enlace ponto a ponto.

b) Enlace ponto-multiponto (figura 1.3).

c) Enlace multiponto-ponto (figura 1.4).

Tx Rx 2

Rx 1

Rx 3

Figura 1. enlace ponto-multiponto.

Tx 1

Tx 2 RX

Tx 3

Figura 1. enlace multiponto-ponto.

ELETRôNICA 5 CAPÍTULO 1

d) Enlace multiponto-multiponto (figura 1.5).

Quanto ao sentido de transmissão:

a) Simplex – A transmissão acontece em apenas um sentido. Ex.: radiodifusão comercial. b) Half-duplex – A transmissão acontece nos dois sentidos, mas de forma alter- nada. Ex.: radioamador. c) Full-duplex – A transmissão acontece nos dois sentidos, de forma simultânea. Ex.: telefonia fixa e móvel.

Quanto à mobilidade:

a) Enlace fixo – Os elementos da rede estão em pontos definidos, sem mobili- dade, geralmente interligados por uma rede de fios e cabos. Ex.: rede telefônica cabeada. b) Enlace móvel – Enlace estabelecido entre transmissores ou receptores móveis, por meio de radiofrequência, veiculares ou portáteis. c) Radiobase – Enlace estabelecido entre estações de rádio fixas no terreno. d) Enlace misto – Enlace que utiliza rádios e rede fixa de comunicação.

1.4 Sinais elétricos em telecomunicações

Para que as informações sejam transmitidas em um sistema de comunicação, é necessário transformá-las em sinais elétricos. Esses sinais são variações de ten- sões elétricas no decorrer do tempo e podem ser de dois tipos:

TX 1 /RX 1

TX 2 /RX 2

TXa/RXa TXb /RXb

TX 4 /RX 4

TX 5 /RX 5

TX 6 /RX 6 TX 3 /RX 3

Figura 1. enlace multiponto- -multiponto.

a) Sinal analógico – O sinal pode assumir infinitos valores de amplitude no de- correr do tempo (figura 1.6).

b) Sinal digital – O sinal pode assumir valores de amplitude predeterminados no decorrer do tempo (figura 1.7).

O sinal digital mais comum em transmissão de dados é o trem de pulsos. Trata-se de um conjunto de bits transmitido sequencialmente no tempo, em determinada velocidade, expresso em bits por segundo (figura 1.8).

4 3 2 1

4 3 2 1

Tempo Tempo

Amplitude

Figura 1. sinal analógico.

Tempo Tempo

Amplitude Amplitude

Figura 1. sinal digital.

0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0

Figura 1. trem de pulsos.

ELETRôNICA 5 CAPÍTULO 1

Para realizarmos a conversão entre as escalas de ganho dB e Np, podemos con- siderar que:

G dB( ) = 8 686 ⋅G Np( )

G Np( ) = 0 115 ⋅G dB( ).

1.5.3 Nível de potência (dBm)

Comumente, em telecomunicações, torna-se necessária a representação das grandezas em unidades de potência na ordem de miliwatts – por exemplo, em níveis de transmissão de aparelhos celulares. Nesses casos, a potência de um si- nal pode ser comparada a um sinal de referência de 1 mW e, para expressarmos as unidades logarítmicas, utilizamos o seguinte recurso:

LP dB

P

m mW

( ) =^10 ⋅

log (^) (1.5)

A potência P deve ser expressa em mW (1 ∙ 10–3^ W), observando que os níveis absolutos em dBm nunca devem ser somados, subtraídos, multiplicados ou divi- didos. O valor de potência em dBm só pode ser somado a dB.

O dB é um número relativo e permite representar relações entre duas grandezas de mesmo tipo, como relações de potências, tensões, correntes ou qualquer ou- tra relação adimensional. Portanto, permite definir ganhos e atenuações, relação sinal/ruído, dinâmica etc.

Por definição, uma quantidade Q em dB é igual a 10 vezes o logaritmo deci- mal da relação de duas potências, ou seja:

Q(dB) = 10 log (P1/P2).

Como a potência é proporcional ao quadrado da tensão dividida pela resistência do circuito, temos, aplicando as propriedades dos logaritmos (o log. do quadrado de n é duas vezes o log. de n):

Q (dB) = 20 log (V1 / V2) + 10 log (R2 / R1)

O dBm é uma unidade de medida de potência: 0 dBm = 1 mW ( Não importa em qual resistência! )

P (dBm) = 10 log P (mW)

Portanto : 3 dBm = 2 mW, 30 dBm = 1W, -30 dBm = 1 microW

Para a soma de dBm com dBm ou dB com dBm levamos em consideração duas situações:

a) Soma de sinais não coerentes (ruído branco ou sinais de frequências dife- rentes): Por exemplo, qual é a potência total de um sinal com 10 dBm somado a um ruído de 6 dBm?

Solução: a diferença entre as parcelas é 10 dBm - 6 dBm = 4 dB (Obs.: subtrair potências em unidades logarítmicas equivale a fazer um quociente em unidades lineares, portanto, o resultado é um numero adimensional, o dB). No gráfico da figura seguinte, obtemos para uma diferença de 4 dB o valor de 1,45 dB. A soma dos dois sinais tem uma potência de 10 dBm + 1,45 dB = 11,45 dBm.

diferença (em dB) entre os sinais a serem somados

valor a ser somado ao maior sinal (em dB)

Para soma de dBm com dBm ou dB com dBm levamos em consideração duas situações:

b) Sinais não coerentes se somam em potência: Sinais coerentes (mesma fre- quência) se somam (vetorialmente) em tensão. É preciso calcular esta soma ve- torial de tensão e depois passá-la para potência. No caso de 2 sinais não coeren- tes, temos:

P1 = potência maior, P2 = potência menor,

diferença em dB : dP(dB) = P1(dBm) – P2(dBm) = 10log(P1/P2) : escala superior do gráfico acima.

valor a ser somado (em dB) à maior potência (em dBm):

10log[(P1+P2)/P1] = 10log[1+(P2/P1)]; como P2/P1 = antilog(-dP/10),

temos: 10log(1+antilog(-dP/10)) : escala inferior do gráfico acima.

Somar x dB a uma potência em dBm equivale a multiplicar esta potência em unidades lineares (W, por exemplo) por um número adimensional igual ao antilog(x/10), portanto resulta em uma nova potência, e que pode ser expres- sa por exemplo em dBm. Portanto, a soma de dBm com dB resulta em dBm! Da mesma forma, subtrair dB de uma potência em dBm equivale a dividir esta potência por um numero adimensional, resultando em uma nova potência. Portanto, subtrair dB de dBm resulta em dBm!

ELETRôNICA 5 CAPÍTULO 1

Obs .: Somar diretamente os valores em dBm não faz sentido, pois equivale a multiplicar essas potências em unidades lineares. Por exemplo, as seguintes so- mas de sinais não coerentes:

0 dBm + 0 dBm = 3 dBm (e não 0 dBm!)

0 dBm + 3 dBm = 4,76 dBm (e não 3 dBm!)

-2 dBm + 2 dBm = 3,45 dBm (e não 0 dBm!)

O sinal + se refere às unidades lineares de potência , ou seja, indica que estamos somando as potências em unidades lineares (W, mW, etc...) correspondentes aos valores em dBm.

Mas:

0 dBm + 0 db = 0 dBm

0 dBm + 3 dB = 3 dBm

-2 dBm + 2 dB = 0 dBm

Outras unidades de potência:

• dBW = potência de referência = 1 W;
• dBk = potência de referência = 1 kW;
• dBRAP ( reference acoustical power ) = potência de referência = 10 –16^ W.

1.5.4 Nível de tensão (dBu)

Vamos considerar um circuito elétrico em que aplicamos uma tensão elétrica de 775 mV rms (eficazes) sobre um resistor de 600 Ω. Fazendo os cálculos de acordo com a Lei de Ohm, sobre esse resistor dissipará uma potência de 1 mW:

P

V

R

2 (1.6)

Substituindo os valores, temos:

P

mV

= = mW

2

Com base nesse raciocínio, podemos definir como nível de tensão:

LV dBu

V

mV

( ) = 20 ⋅log 775

Essa expressão indica quantos decibéis determinada tensão está acima ou abaixo de 775 mV.

Algumas bibliografias definem dBu em função de uma tensão de 1 000 mV.

1.5.5 Relação entre dBm e dBu

Vimos que:

LP

P

P

V

Z

V

Z

2 log log 2

LP

V

V

Z

Z

^

^

^

2 log log

Então, temos:

LP

V

V

Z

Z

^

^

log log

Considerando Z 1 = 600 Ω, então, V 1 = 775 mV.

e assim:

nível de potência (dBm) = nível de tensão (dBu) + K

em que:

k dB Z

( ) = ⋅log

^

Para cada valor de impedância (Z) há um valor de K equivalente, conforme in- dica a tabela 1.1.

Impedância (Z), em Ω K equivalente

600 0

300 3

150 6

75 9

60 10

Tabela 1. impedância (Z) e K equivalente.

Capítulo 2

Canais de

comunicação

ELETRôNICA 5 CAPÍTULO 2

2.1 Definição

Canal é um meio físico entre os sistemas de transmissão e recepção, por onde trafegam os sinais elétricos ou eletromagnéticos da informação. O termo é utili- zado para especificar um meio de comunicação:

• Canal fio.
• Canal rádio.
• Canal fibra óptica.

Também pode ser usado para especificar um segmento do espectro de fre- quências com largura de banda ( bandwidth ) ou uma faixa ocupada por uma transmissão de rádio. Ex.: a faixa de transmissão de radiodifusão FM, que vai de 88 MHz a 108 MHz, e um canal de rádio operando na faixa de 89,9 MHz.

2.2 Tipos de canais

2.2.1 Canal fio

É formado por pelo menos dois fios condutores elétricos, pelos quais trafegam os sinais da informação. O sistema de telefonia fixa utiliza esse tipo de canal; sua rede física é constituída por fios e cabos, interligando os assinantes à central te- lefônica (figura 2.1).

Outro sistema que usa canal fio é a TV a cabo por assinatura. No entanto, dife- rentemente da rede de telefonia, que emprega o par trançado de fios, o sinal de TV chega à casa do assinante por um cabo coaxial, com aspecto físico e caracte-

Figura 2. canal fio: (a) em par trançado e (b) em cabo telefônico.

rísticas elétricas próprias. Além do serviço de TV, o cabo coaxial permite que as operadoras ofereçam conexão à internet com taxas de transmissão superiores às do par trançado e de melhor qualidade (figura 2.2).

2.2.2 Canal rádio

É um segmento do espectro de frequências, com largura de banda BW, ocupado pela onda eletromagnética que transporta a informação. O espaço livre é o meio físico das comunicações via rádio (figura 2.3).

O canal rádio é o sistema que apresenta o menor custo, porém as ondas eletro- magnéticas, por se propagarem no espaço livre, encontram problemas de distúr- bios e interferências, o que evidencia sua fragilidade.

Um enlace de radiocomunicação é formado por equipamentos chamados de transceptores, capazes de captar e retransmitir os sinais, interligando todo o sis- tema. Dentre os vários sistemas de rádio estão as transmissões de TV nas faixas de VHF e UHF, as rádios comerciais FM e AM e as comunicações via satélite.

2.2.3 Canal fibra óptica

A fibra óptica é um elemento monofilar de estrutura cristalina, condutor de luz, que transporta a informação na forma de energia luminosa. Apesar de possuir

Figura 2. cabo coaxial.

Antena

Cabo coaxial

Transceptor

Antena

Cabo coaxial

Transceptor

Informação

Ar

Figura 2. representação esquemática do canal rádio.

(a) (b) Yur

Y^ Kosourov/

shutterstoc

K

Yur

Y^ Kosourov/

shutterstoc

K

Zwol

A^ FA

sol

A^ /s

hutterstoc

K