Questões de Concurso sobre Propagação e antenas

Para melhorar a transmissão, a antena de rádio deve ser instalada em um ponto mais alto, que não pode ultrapassar trinta metros de altura.

A antena eletricamente curta tem uma estrutura simples e é caracterizada por apresentar baixa diretividade e baixa resistência de entrada.

O tempo necessário para um pacote de dados ser enviado do servidor 1 ao servidor 3 é superior a 0,2 ms.

A figura a seguir representa uma antena filamentar delgada, sendo $\lambda$ o comprimento de onda, l o comprimento de cada braço, s a distância entre os filamentos e d o diâmetro do filamento. A onda viajante refletida, ao ser combinada com a onda viajante incidente, forma um padrão de onda senoidal puramente estacionária em cada fio. Esta é a geometria da antena dipolo, conhecida também como antena de onda estacionária:

Para evitar significativa interferência e efeitos de cancelamento no diagrama de radiação total da antena em questão, é preciso garantir a condição:

Uma antena em que a irradiação ocorre igualmente em 360° na sua projeção horizontal e que apresenta dois lóbulos de irradiação e duas áreas vazias na sua projeção vertical é conhecida como:

Antenas de microfita podem ser alimentadas de diferentes formas.

Assinale a alternativa que apresenta uma opção não usada para alimentar uma antena de microfita.

Para que a propagação aconteça de maneira adequada em uma fibra óptica, a luz deve obedecer a certas condições. Uma delas refere-se ao ângulo de incidência no meio material do qual ela é fabricada. Considere esse meio sendo um dielétrico perfeito que apresenta índice de refração igual a 2,0. Assim, o ângulo crítico entre esse meio e o ar é igual a:

Dados:

sen 30^° = cos 60° = 1/2; e

sen 60° = cos 30° = $\sqrt{3}$/2

Considere um enlace de 12 𝑘𝑚 de distância na frequência de 7,5 𝐺𝐻𝑧 entre duas estações A e B. Em relação ao nível do mar, a estação A possui uma altura igual a 7,5 𝑚 e a estação B está a 37,5 𝑚 de altura. O terreno é plano e rugoso e possui um único obstáculo do tipo gume de faca. O obstáculo possui uma altura igual a 30 𝑚, está localizado na linha de visada do enlace e está a 3 𝑘𝑚 da estação B. Sabe-se que o raio do elipsoide da 1ª Zona de Fresnel é dado por $\sqrt{\frac{\lambda d_A{d}_B}{d_A+d_B}}$ , em que 𝜆 é o comprimento de onda do sinal a ser transmitido e 𝑑_𝐴 e 𝑑_𝐵 são, respectivamente, a distância do ponto de observação às estações A e B. Analise as seguintes afirmativas relativas ao enlace, na condição de Terra plana:

I. A atenuação de espaço livre é inversamente proporcional à densidade do fluxo de potência de uma onda eletromagnética.

II. Se a estação A for elevada para uma altura igual a 37,5 𝑚, a 1ª Zona de Fresnel encontra-se totalmente desobstruída pelo obstáculo e o enlace pode ser considerado em visada direta.

III. A atenuação de espaço livre, ${\left[\frac{4\pi \left(d_A+d_B\right)}{\lambda }\right]}^{{}^2}$ , é menor do que 120 𝑑𝐵.

É correto o que se afirma em

Quando a relação de ondas estacionárias (ROE) é igual a um, isso significa que toda a energia gerada pela fonte de sinal foi transferida para antena.

O uso de uma faixa do espectro para a comunicação em 5G tem criado preocupações na indústria aeronáutica devido a possíveis interferências com os radares altímetros. Internacionalmente a faixa de 4.2-4.4 GHz é dedicada à operação de radares altímetros. Um relatório da RTCA (Radio Technical Commission for Aeronautics) de outubro de 2020 mostrou evidências de que emissões 5G na faixa 3.7-3.98 GHz têm impacto nos radares altímetros.

Em qual faixa se encaixam as frequências citadas?

Você é responsável por uma estação de rádio, em local onde a população em geral pode ser exposta à direção de máximo ganho de uma antena (G_max = 20 dBi).

O equipamento transmissor possui potência máxima de 40dBm na frequência de f = 1728MHz. Em relação à exposição a ondas eletromagnéticas, as normas vigentes estabelecem, para esta faixa de frequências, que a máxima intensidade de campo elétrico (RMS), na posição de observação, é de 1,375 $\sqrt{f}$ (𝑓 em MHz).

Por esse critério, a distância mínima de segurança é, aproximadamente, de

Ganho baixo ou moderado e largura de banda estreita são características das antenas ressonantes.

Um transmissor de 100 W está conectado a uma antena dipolo por meio de um cabo coaxial de 75$\Omega$. Medindo-se a taxa de onda estacionária, constatou-se que, para esse sistema, está ocorrendo a máxima transferência de potência do transmissor para a antena. Assim a taxa de onda estacionária medida foi igual a:

O índice de refração para qualquer meio, exceto o ar e o vácuo, é sempre inferior a 1 e independe da velocidade da onda no meio.

Um ambiente de propagação possui basicamente dois tipos de perdas: desvanecimento rápido, denominado sombreamento; e desvanecimento lento, denominado perdas por multipercursos.

O lugar geométrico dos pontos de mesma fase de um campo irradiado é conhecido como frente de onda. Quando essa superfície equifásica apresenta formato plano, pode ser descrita pela equação $\omega t-\beta Z=constante$, em que $\omega$ é a frequência angular, $\beta$ é o fator de fase, $t$ é o tempo e $z$ é a direção em que o campo eletromagnético se desloca. De posse dos parâmetros de condutividade elétrica $\sigma$, permeabilidade magnética µ e permissividade elétrica $\epsilon$, a velocidade de fase $v_p$ pode ser representada pela expressão geral:

$v_p=$$\left\{\sqrt{\frac{\mu \epsilon }{2}\left[\sqrt{1+{\left(\frac{\sigma }{\omega \epsilon }\right)}^{{}^2}}+1\right]}\right\}$

Com base nessa equação, é possível encontrar um valor constante de velocidade de fase, $vp=\frac{1}{\sqrt{\mu \epsilon }}$ , em que as frentes de onda de todas as frequências se propagam com a mesma velocidade. Nessas condições, esses meios são conhecidos como:

A Figura a seguir mostra um sinal v(t), periódico no tempo, formando um trem de pulsos retangulares de tensão, em volts, onde a variável T é definida como o período.

A potência média desse sinal, quando aplicado a um resistor unitário, é calculada pela integral definida no intervalo de um período [ T ], dada a seguir:

$p_m=\frac{1}{T}{\int }_0^T{\left[v\left(t\right)\right]}^{2}dt$

Considerando-se os dados mostrados na Figura, o valor da potência média deste sinal, em watts, é

Em uma rede de comunicações via satélite do tipo VSAT, o satélite possui uma antena de transmissão de ganho $\frac{4\pi }{{\lambda }^2}$ 𝐴𝑠 e os terminais dos usuários possuem antenas de ganho $\frac{4\pi }{{\lambda }^2}$ 𝐴𝑟. 𝐴𝑠 e 𝐴𝑟 são, respectivamente, as aberturas efetivas das antenas do satélite e dos terminais e 𝜆 é o comprimento de onda do sinal. A distância aproximada entre o satélite e os terminais VSAT é igual a 𝑟, e a atenuação de espaço livre é ${\left(\frac{4\pi r}{\lambda }\right)}^2$ .

O desempenho do enlace de descida, caracterizado pela relação portadora-densidade de ruído $\frac{C}{N_o}$ , medido nos terminais da antena do terminal, melhora com

Existem diversos tipos de propagação eletromagnética. Um tipo de propagação útil para sistemas de radiodifusão em frequências abaixo de 3 MHz, empregando polarização vertical, é aquele em que uma parcela do campo irradiado se propaga ao longo do contorno da Terra, seguindo sua estrutura física, como se estivesse confinada. Esse tipo de propagação é conhecido como:

As antenas omnidirecionais são comumente usadas em comunicações ponto-área, por não necessitarem de apontamento em um determinado plano. Um dos parâmetros típicos das antenas é a diretividade, que é uma medida comparativa em relação a um radiador isotrópico, podendo ser apresentada como grandeza adimensional ou em dBi.

Em relação à diretividade máxima (D_máx) das antenas omnidirecionais, verifica-se que