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Pedro Pinho
Gabinete 09 (F.0.11)
ppinho@deetc.isel.pt
PROPAGAO E RADIAO
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ADEETC PROPAGAO E RADIAO ppinho@deetc.isel.pt
Objetivos da unidade curricular:
Esta unidade curricular pretende dotar os alunos com os conceitoscientficos de base sobre propagao de ondas eletromagnticas em
meios guiados e sobre os fundamentos de radiao.
Programa:
Linhas de transmisso;
Guias de onda Metlicos;
Fibras ticas;
Radiao.
Corpo docenteProf. Pedro Pinho Prof. responsvel pela UC;
Prof. Fernando Fortes e Prof. Carlos Mendes;
Prof. Manfred Niehus;
Pgina da disciplina:http://moodle.isel.pt/adeetc/
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Apresentao:
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ADEETC PROPAGAO E RADIAO ppinho@deetc.isel.pt
Pedro Pinho, Armando Rocha e Jos Pereira, Propagao Guiada deOndas Eletromagnticas. Grupo Editorial Nacional, Julho de 2014;
Constantine A. Balanis, Antenna Theory Analysis and Design, JohnWiley & Sons, 1982;
John D. Kraus and Daniel Fleisch, Electromagnetics with applications,5 ed., McGraw-Hill, 1999;
Govind P. Agrawal, Fiber-Optic Communications Systems, 3rd ed.,John Wiley & Sons, 2002;
P. Pinho, Conjunto de transparncias utilizadas no apoio as aulastericas de PR, Setembro 2014.
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Bibliografia principal:
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ADEETC PROPAGAO E RADIAO ppinho@deetc.isel.pt
Jos R. Pereira e Pedro Pinho, Using modern tools to explain the use ofthe Smith chart, IEEE Antennas and Propagation Magazine, Volume
52, n 2, pgina 145 a 150, Abril 2010;
J. Rocha Pereira e Pedro Pinho, Bandwidth Analysis of a Single-StubMatching System Using the Smith Chart, IEEE Antennas and
Propagation Magazine, Volume 54, n 6, pgina 203 a 206,
Dezembro 2012;
Jos R. Pereira e Pedro Pinho, Using the Smith Chart in a E-learningApproach, captulo de E-Learning-Organizational Infrastructure and
Tools for Specific Areas, InTech, ISBN 979-953-307-686-6,
Dezembro de 2011.
http://www.intechopen.com/books/e-learning-organizational-infrastructure-and-tools-for-specific-areas/using-the-smith-chart-in-
an-e-learning-approach
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Bibliografia complementar:
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Carga semanal de 6 horas
3 horas tericas, com exposio da matria a lecionar;
3 horas terico / prticas para a realizao de exerccios, preparaodas aulas laboratoriais e a realizao dos trabalhos prticos;
As aulas terico / prticas pressupe a realizao dos exercciospreviamente, assim como a preparao para a realizao da sesso
de laboratrio;
Existiro duas turmas uma diurna e outra noturna cada uma comum mximo de 18 alunos, embora as aulas tericas sejam sempre em
regime noturno;
Dvidas ou esclarecimentos pode enviar um email parappinho@deetc.isel.pt
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Funcionamento das aulas:
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NF = 70%(Nota Terica) + 30%(Nota Prtica)
Nota Terica:
Exame final, cuja nota ter de ser superior a 9,5 valores;
Melhoria de nota s no segundo exame e com inscrio prvia nasecretaria de alunos;
Nota Prtica:
Componente laboratorial com a realizao de seis trabalhos distintos eelaborao do respetivo relatrio tcnico a entregar no final da aula;
A nota prtica ter de ser superior a 9,5 valores.
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Regras de avaliao:
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As redes de telecomunicaes compreendem o conjunto dos meiostcnicos (de natureza eletromagntica) necessrios para transportar e
encaminhar to fielmente quanto possvel a informao distncia.
A informao a transmitir pode tomar diversas formas,nomeadamente, voz, msica, imagens fixas, vdeo, texto, dados, etc.;
Os sistemas de telecomunicaes devem garantir um elevado grau defidelidade (a informao transmitida sem perdas nem alteraes) e de
fiabilidade (servio permanente e sem falhas);
Ramos das Telecomunicaes:Transmisso: Transporte fivel da informao distncia;
Comutao: Encaminhamento da informao (pr em contacto doisutilizadores quaisquer, de acordo com as suas ordens);
Controlo e gesto: Responsvel pela dinmica (controlo) e pelafiabilidade (gesto). A funo de controlo implementada atravs da
sinalizao;
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Introduo: O que so as telecomunicaes?
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Na parte de transmisso podem identificar-se dois tipos bsicos deequipamentos:
Canal de transmisso - assegura a transmisso da informao e ainterligao entre os diferentes ns;
Propagao guiada; Linhas de Transmisso: Linhas bifilares, Cabos coaxiais, Linhas
impressas;
Guias de onda metlicos;
Fibras ticas.
Propagao em espao livre ou na atmosfera; Ligaes ponto a ponto (Feixes Hertzianos) ou ligaes ponto
multiponto (comunicaes mveis);
Ns - Englobam nomeadamente o equipamento de comutao,o equipamento terminal, os servidores e os sistemas de
sinalizao e de gesto.
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Transmisso:
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Propagao guiada:
Propagao em espao livre ou na atmosfera:
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Canal de transmisso:
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Propagao guiada versus propagao em espao livre
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Propagao guiada
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Propagao em espao livre
Canal j existe: a atmosferaque envolve a Terra
Caractersticas variam notempo
Canal aberto;
Canal dependente do meioenvolvente;
Fraca imunidade a rudo e ainterferncias;
Fraca segurana dainformao;
Algumas perdas devidas achuva e aos gases atmosfricos;
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Comparao entre a propagao guiada e em espao livre
Propagao Guiada
Necessidade de construo einstalao do canal;
Caractersticas invariantes notempo;
Canal fechado;
Independncia do meioenvolvente;
Maior imunidade ao ruido einterferncias;
Maior segurana dainformao;
Algumas perdas devidas aomeio fsico;
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Pares de cobre UTP (Unshielded Twisted Pair);
Pares de cobre FTP (Foiled Twisted Pair);
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Propagao guiada: Pares de cobre;
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Pares de cobre STP (Shielded Twisted Pair);
Pares de cobre SSTP (Screened Shielded Twisted Pair) ou Pares de cobreSFTP (Screened Foiled Twisted Pair)
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Propagao guiada: Pares de cobre;
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Um cabo coaxial, na sua forma mais simples, consiste numcondutor central, normalmente de cobre, envolvido por um material
dieltrico ou isolante e sobre o qual assenta um condutor exterior,
designado de malha.
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Propagao guiada: Cabo Coaxial;
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Os guias de onda so basicamente tubos metlicos no interior dosquais a onda se propaga atravs dum processo similar ao de
reflexes sucessivas nas paredes internas, propagao que s e
possvel num conjunto especfico de arranjos de campos eltricos e
magnticos que se denominam modos.
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Propagao guiada: Guia de onda metlico;
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As fibras ticas no so mais do que guias de onda dieltricos deseco circular.
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Propagao guiada: Fibras ticas;
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Cabo do tipo Tight Buer; Cabo do tipo Loose Tube
Cabo do tipo Groove; Cabo do tipo Ribbon.
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Cabos de fibras ticas
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Sistemas direcionais;
Sistemas omnidirecionais;
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Propagao no guiada
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H um conjunto de grandezas fundamentais que caracterizam apropagao em meio guiado (e no s):
Frequncia;
Frequncia angular;
Constante de propagao;
Velocidade de propagao;
Velocidade de fase;
Velocidade de grupo;
Comprimento de onda;
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Caractersticas gerais dos meios de propagao guiada
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Os principais problemas que afetam o sinal recebido num sistemade telecomunicaes so:
Atenuao;
Disperso temporal;
O troo de sinal, ocupando inicialmente na transmisso uma poro dotempo bem limitada, recebido ocupando uma poro de tempo mais
larga invadindo o troo seguinte e dificultando a separao de troos (a
denominada ISI: Interferncia entre smbolos).
Disperso de frequncia; (Este tipo de disperso mais comum empropagao sem fios);
Consiste na receo do sinal com frequncias distintas das que foramenviadas
Interferncia;
O sinal contaminado por outros sinais dificultando a recuperao domesmo pelo recetor. Em linhas de transmisso os cabos devero ser
isolados e os pares de cobre devero ser entrelaados.21
Transmisso do sinal
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Pode-se demonstrar que um canal no introduz distoro seapresentar uma funo de transferncia com ganho constante e
atraso de fase linear com a frequncia.
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Transmisso sem distoro - I
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Havendo distoro num sistema esta pode ser de dois tipos:
Distoro de amplitude;
Distoro de fase ou de atraso.
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Transmisso com distoro
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Pedro Pinho, Armando Rocha e Jos Pereira, Propagao Guiada deOndas Eletromagnticas. Grupo Editorial Nacional, Julho de 2014;
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Bibliografia:
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