12 comunicacoes longa distancia

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12 comunicacoes longa distancia

  1. 1.  Produção de ondas rádio;  Sinal analógico e sinal digital;  Modulação COMUNICAÇÕES A LONGAS DISTÂNCIAS
  2. 2. As ondas electromagnéticas são utilizadas nas comunicações a curtas e a longas distâncias:  Deslocam-se em meios materiais e no vazio;  Não são absorvidas pelo ar;  Não “perdem” intensidade ao longo da sua trajectória de propagação;  Podem ser ondas de rádio, microondas e radiação visível. 2 RADIAÇÃO ELECTROMAGNÉTICA Daniela Pinto
  3. 3. 3 RADIAÇÃO ELECTROMAGNÉTICA Daniela Pinto Ondas electromagnéticas consistem na propagação de um campo eléctrico (𝐸) e de um campo magnético ( 𝐵 ), perpendiculares entre si. É uma onda transversal porque se propaga numa direção perpendicular à oscilação dos campos eléctrico e magnético. 𝑣𝑙𝑢𝑧 𝑛𝑜 𝑣𝑎𝑧𝑖𝑜 = 3,0 × 108 𝑚/𝑠
  4. 4. PRODUÇÃO DE ONDAS RÁDIO Para comunicar à distância é necessário converter as ondas sonoras em ondas rádio. A produção de ondas rádio só foi possível a partir dos trabalhos, sobre o electromagnetismo, realizados por alguns cientistas: 4Daniela Pinto
  5. 5. Hans Christian Oersted - (1777-1851)  Descobriu o electromagnetismo através dos efeitos magnéticos da corrente eléctrica. Michael Faraday - (1791-1867)  Aprofundou o conhecimento sobre o electromagnetismo e descobriu que um campo magnético pode originar uma corrente eléctrica – Indução de corrente eléctrica.  Estudou as linhas de campo. 5Daniela Pinto
  6. 6. James ClerK Maxwell - (1831-1879)  Descobriu a relação entre os fenómenos eléctricos e magnéticos e estabeleceu quatro equações – equações de Maxwell – que resumem os conhecimentos de electromagnetismo, até então conhecidos.  Afirmou que a luz é uma onda electromagnética. Heinrich Rudolf Hertz - (1857-1894)  Confirmou experimentalmente as equações de Maxwell.  Conseguiu produzir ondas electromagnéticas a partir de circuitos eléctricos.  Conseguiu transmitir ondas electromagnéticas à distância, construindo antenas receptoras de ondas electromagnéticas – ondas rádio. 6Daniela Pinto
  7. 7. Guglielmo Marconi - (1874-1937)  Com base nos trabalhos de Hertz, sobre a produção de ondas de rádio, conseguiu transmitir um sinal a longa distância, o que lhe permitiu inventar a telegrafia sem fios e os serviços telefónicos intercontinentais, Europa-América. 7Daniela Pinto
  8. 8. ESPETRO ELETROMAGNÉTICO Nem só quando utilizamos as telecomunicações recorremos à radiação eletromagnética. Ao ouvir um programa de rádio ou aquecer chá num micro-ondas está-se a tirar partido da existência de radiações eletromagnéticas. Diferem, entre si, nos comprimentos de onda e respetivas frequências. 8Daniela Pinto
  9. 9. ESPETRO ELETROMAGNÉTICO  Quanto maior for o comprimento de onda de uma radiação, menor é a sua frequência.  As ondas rádio e as micro-ondas têm elevados comprimentos de onda e baixas frequências.  Os raios X e os raios gama têm pequenos comprimentos de onda e elevadas frequências. 9Daniela Pinto As ondas eletromagnéticas mais utilizadas nas telecomunicações para transmitir informação são as ondas rádio, as micro-ondas e a luz.
  10. 10. Sinal Analógico e Sinal Digital A comunicação faz-se através de sons e imagens que podem ser: Sinais Analógicos – são originados por uma grandeza (d.d.p., amplitude, …) que varia de um modo contínuo e suave, ao longo do tempo. Exemplos: Cassete áudio ou vídeo. 10Daniela Pinto
  11. 11. Sinal Analógico e Sinal Digital Sinais Digitais – são originados por uma função discreta, função descontínua, manifestando-se por unidades discretas, por exemplo, através dos valores 1 e 0. Exemplos: CD ou DVD. 11Daniela Pinto
  12. 12. O sinal analógico, durante a sua propagação, pode sofrer:  alteração da sua forma devido à DISTORÇÃO,  transmissão imperfeita através das antenas,  INTERFERÊNCIA,  sobreposição de outros sinais, ou RUÍDO,  deformação devido a situações imprevisíveis, tais como as condições atmosféricas. 12 Sinal Analógico e Sinal Digital Daniela Pinto
  13. 13. • Para comunicar informação de um emissor para uma antena recetora a onda electromagnética tem que ter uma frequência elevada, para originar uma tensão, oscilação das cargas eléctricas na antena recetora. • A modulação das ondas eletromagnéticas permite a propagação do sinal a larga distância, mas para se conhecer a mensagem transmitida é necessário desmodulá-la. 13 MODELAÇÃO EM AMPLITUDE E EM FREQUÊNCIA Daniela Pinto
  14. 14.  Transformação do som e/ou imagem em sinais eléctricos, num microfone ou câmara de filmar – SINAIS ELÉCTRICOS PRIMÁRIOS.  Necessita de ondas electromagnéticas de frequência elevada – ONDA PORTADORA – que transportam a informação.  A onda electromagnética tem que sofrer alterações nas suas características, a onda é MODULADA, isto é, consiste na combinação das características da onda electromagnética, frequência ou amplitude, com as características do sinal a transmitir. Esta modulação é feita através de sinais eléctricos. 14 MODELAÇÃO EM AMPLITUDE E EM FREQUÊNCIA Daniela Pinto
  15. 15. AMPLITUDE (AM) – é o sinal correspondente à informação que modifica a amplitude da onda portadora. A envolvente da onda portadora tem a forma idêntica à do sinal que transporta. 15 MODULAÇÃO EM AMPLITUDE A onda resultante é mais sensível a alterações durante a sua propagação. Na modulação da amplitude da onda só se altera a amplitude permanecendo constante a frequência. Daniela Pinto
  16. 16. FREQUÊNCIA (FM) – é o sinal correspondente à informação que modifica a frequência da onda portadora, associando frequências elevadas da onda portadora a amplitudes elevadas do sinal e as baixas frequências a pequenas amplitudes. 16 MODULAÇÃO EM FREQUÊNCIA Na modulação em frequência altera-se a frequência da onda portadora, mas a amplitude permanece inalterada. Daniela Pinto
  17. 17. No transmissor:  o sinal sonoro é convertido em sinal eléctrico;  o sinal eléctrico é ampliado;  há produção de ondas rádio de elevada frequência, ondas portadoras, utilizando correntes alternadas;  verifica-se a modulação da onda portadora;  a onda moduladora é ampliada e transmitida através de antenas. 17 RESUMO Daniela Pinto
  18. 18. Na atmosfera:  as ondas com maior comprimento de onda propagam-se diretamente do emissor para o recetor;  as ondas com menor comprimento de onda propagam-se através de sucessivas reflexões. 18 RESUMO Daniela Pinto Exemplo: Ondas rádio -baixas frequências e grandes comprimentos de onda. Utilizadas para comunicação a longa distância, pois, além de serem pouco atenuadas pela atmosfera, são refletidas pela ionosfera, propiciando uma propagação de longo alcance.
  19. 19. No recetor:  captação da onda modulada através de antenas;  seleção da onda modulada com a frequência desejada;  desmodulação da onda, separando o sinal da onda portadora;  conversão do sinal elétrico que contém a informação em sinal sonoro, através do altifalante;  ampliação do sinal sonoro. 19 RESUMO Daniela Pinto

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