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Princípio das comunicações de rádio de micro-ondas

Autor: Laura McKinney
Data De Criação: 9 Abril 2021
Data De Atualização: 13 Poderia 2024
Anonim
Princípio das comunicações de rádio de micro-ondas - Industrial
Princípio das comunicações de rádio de micro-ondas - Industrial

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Jemuel é engenheiro eletrônico, engenheiro de software e autor de artigos sobre eletrônica, tecnologia, desenvolvimento pessoal e finanças.

As microondas são ondas eletromagnéticas com uma frequência superior a 1 GHz (1.000.000 Hz). Os sinais de micro-ondas, devido às suas frequências inerentemente altas, têm comprimentos de onda relativamente curtos, daí o nome "micro" ondas. Os comprimentos de onda das frequências de microondas ficam entre 1 cm e 60 cm; ligeiramente mais longo do que a energia infravermelha. Operar na região de microondas resolve muitos problemas de superlotação no espectro de rádio. Ele também apresenta benefícios adicionais, mas também causa alguns problemas exclusivos. Trabalhar com equipamentos que atuam nesta região requer conhecimentos e habilidades especiais consideravelmente diferentes daqueles necessários para equipamentos eletrônicos convencionais.


Para um link de rádio de micro-ondas típico, as informações se originam e terminam nas estações terminais, enquanto os repetidores simplesmente retransmitem as informações para a próxima estação de micro-ondas de downlink. As estações devem ser colocadas de forma que o terreno, como montanhas, prédios e lagos, não interfira na transmissão dos sinais. A localização geográfica das estações deve ser cuidadosamente selecionada de forma que barreiras naturais e artificiais não interfiram na propagação entre as estações.

Tipos de sistemas de micro-ondas

  1. Sistemas intra-estaduais ou de serviço alimentador de microondas: geralmente classificados como de curta distância, pois são usados ​​para transportar informações por distâncias relativamente curtas, como entre cidades dentro do mesmo estado.
  2. Sistemas de microondas de longa distância: usados ​​para transportar informações por longas distâncias.

Repetidores de microondas

As comunicações por micro-ondas requerem o método de linha de visão ou propagação de ondas espaciais. Existem alguns casos em que as barreiras são inevitáveis, o que causa obstruções entre o transmissor e o receptor. Esse tipo de problema é melhor resolvido por repetidores.


Repetidor Passivo

É um dispositivo usado para irradiar novamente a energia de microondas interceptada sem o uso de energia eletrônica adicional. Ele também tem a capacidade de redirecionar radares de microondas interceptados para a outra direção.

Repetidor Ativo

eut é um receptor e um transmissor colocados costas com costas ou em conjunto com repetidores de micro-ondas. Existem dois tipos de repetidor ativo, a saber: banda base e heteródino ou IF.

Em repetidores de banda base, a portadora de radiofrequência (RF) recebida é convertida para uma freqüência intermediária (IF), amplificada, filtrada e então demodulada para banda base. Em um repetidor heteródino, a portadora de RF recebida é convertida para um IF, amplificada, remodelada, convertida para RF e, em seguida, retransmitida. O sinal de banda base não é alterado pelo repetidor porque o sinal nunca é demodulado abaixo de IF.

Diversidade

Os sistemas de micro-ondas usam transmissão LOS, portanto, um caminho de sinal direto deve existir entre as antenas de transmissão e recepção. Quando o caminho do sinal sofre uma degradação severa, ocorrerá uma interrupção do serviço. As perdas no caminho do rádio variam com as condições atmosféricas que podem causar reduções correspondentes na intensidade do sinal recebido. Esta redução na intensidade do sinal é temporária e é referida como rádio fade.


O objetivo de usar a diversidade é aumentar a confiabilidade do sistema, aumentando sua capacidade. Existe mais de um caminho de transmissão ou método de transmissão disponível entre um transmissor e um receptor em diversidade. Dependendo do tipo de combinador em uso, a relação sinal-ruído de saída é melhorada em comparação com qualquer caminho único.

Diversidade de frequência

A diversidade de frequência é simplesmente modular duas frequências portadoras de RF diferentes com a mesma inteligência IF e, em seguida, transmitir ambos os sinais de RF para um determinado destino. Ele utiliza o fenômeno de que o período de desvanecimento difere para frequências portadoras separadas por 2 a 5%. Este sistema emprega dois transmissores e dois receptores. Os arranjos de diversidade de frequência fornecem redundância de equipamento simples. Sua desvantagem é que ele dobra a quantidade de espectro de frequência e equipamentos necessários.

Diversidade do Espaço

Na diversidade espacial, a saída de um transmissor é fornecida a duas ou mais antenas fisicamente separadas por um número apreciável de comprimentos de onda. Na extremidade de recepção, pode haver mais de uma antena fornecendo o sinal de entrada para o receptor. Foi observado que o desvanecimento multipercurso não ocorrerá simultaneamente em ambas as antenas.

Diversidade de polarização

Na diversidade de polarização, uma única portadora de RF é propagada com duas polarizações eletromagnéticas diferentes (vertical ou horizontal). Ondas eletromagnéticas de polarizações diferentes não apresentam necessariamente as mesmas deficiências de transmissão. Este tipo de diversidade é usado em conjunto com a diversidade espacial. Um par de antena de transmissão / recepção é polarizado verticalmente e o outro é polarizado horizontalmente. Também é possível usar frequência, polarização e diversidade de espaço simultaneamente.

Diversidade Híbrida

É uma forma especializada de diversidade que consiste em um caminho de diversidade de frequência padrão onde os dois pares de transmissor / receptor em uma extremidade do caminho são separados um do outro e conectados a diferentes antenas que são verticalmente separadas como na diversidade do espaço. Este arranjo fornece um efeito de diversidade de espaço em ambas as direções, em uma direção porque os receptores são espaçados verticalmente e na outra direção porque os transmissores são espaçados verticalmente.

Vantagens do Rádio Microondas

  • As distâncias entre os centros de comutação são menores.
  • Os sistemas de rádio não exigem a aquisição de direito de passagem entre as estações.
  • Devido às suas altas frequências de operação, os sistemas de microondas podem transportar grandes quantidades de informações.
  • Requer pequenas antenas.
  • Existe uma linha cruzada mínima entre os canais de voz.
  • Poucos repetidores são necessários para amplificação.
  • Maior confiabilidade e menos manutenção são fatores importantes.

Desvantagens do rádio micro-ondas

  • As técnicas de medição são difíceis de aperfeiçoar e implementar em frequências de micro-ondas.
  • É mais difícil analisar e projetar circuitos em frequências de micro-ondas.
  • O tempo transitório é mais crítico.
  • É necessário usar componentes especializados.
  • As frequências de micro-ondas se propagam em linha reta, o que limita ainda mais seu uso para aplicações LOS.

Aplicações de microondas

O espectro de freqüência de microondas é usado para comunicações telefônicas. Muitos sistemas telefônicos de longa distância usam links de retransmissão de microondas para realizar chamadas telefônicas. Com as técnicas de multiplexação, milhares de comunicações bidirecionais são moduladas em uma única portadora e depois retransmitidas de uma estação para outra em longas distâncias.

O radar (detecção e alcance de rádio) também opera na região de microondas. É um método de detectar a presença de um objeto distante e determinar sua distância e direção. Os sistemas de radar transmitem um sinal de alta frequência que é então desviado do objeto distante. O sinal refletido é captado pela unidade de radar e comparado ao sinal transmitido. A diferença de tempo entre os dois dá a distância ao objeto.

As estações e redes de televisão usam links de retransmissão de microondas para transmitir sinais de TV por longas distâncias, em vez de usar cabos coaxiais.

Uma aplicação crescente para comunicações por microondas é a comunicação espacial. As comunicações com satélites, sondas espaciais e outras espaçonaves geralmente são feitas por transmissão de microondas. Isso ocorre porque os sinais de micro-ondas não são refletidos ou absorvidos pela ionosfera, como muitos sinais de baixa frequência.

Vamos fazer um teste!

Para cada pergunta, escolha a melhor resposta. A chave da resposta está abaixo.

  1. Qual é a melhor configuração do sistema para superar o desbotamento por múltiplos caminhos na propagação sobre a água?
    • Diversidade de frequência
    • Diversidade do Espaço
    • Não diversidade
    • Diversidade de espaço e frequência
  2. O que ocorre quando o feixe de micro-ondas está passando por cima de um obstáculo.
    • reflexão
    • refração
    • absorção
    • difração
  3. Qual dos seguintes sistemas não é usado no RADAR?
    • Mudança de frequência
    • Modulação de frequência
    • Modulação de amplitude
    • Radar de pulso
  4. Um sistema de microondas que requer o uso de repetidor.
    • O terreno interveniente é favorável.
    • As distâncias envolvidas são maiores.
    • A confiabilidade exigida é atendida.
    • Todos esses
  5. RADAR significa
    • Rádio e detecção e classificação
    • Distância e alcance de rádio
    • Detecção e alcance de rádio
    • Atraso e alcance de rádio
  6. A seguir estão as vantagens do rádio de micro-ondas, EXCETO
    • Maior confiabilidade e menos manutenção
    • Requer pequenas antenas
    • O tempo de trânsito é mais crítico
    • Existe uma linha cruzada mínima
  7. Que tipo de sistema de microondas é usado para transportar informações por longas distâncias?
    • Sistemas intra-estaduais
    • Sistemas de serviço alimentador
    • Sistemas de longa distância
    • Sistemas de curta distância
  8. Qual das seguintes opções pertence à banda de microondas?
    • 535 KHz a 1605 KHz
    • 88 MHz a 108 MHz
    • 500 MHz a 800 MHz
    • 4 GHz a 6 GHz
  9. Um tipo de diversidade em que uma única portadora de RF é propagada com duas polarizações eletromagnéticas diferentes.
    • Diversidade de polarização
    • Diverisidade de Freqüência
    • Diversidade do Espaço
    • Diversidade de comprimento de onda
  10. As comunicações por microondas usam _______________.
    • Propagação de ondas celestes
    • Propagação de ondas espaciais
    • Propagação da onda terrestre
    • Propagação de onda de superfície

Palavra chave

  1. Diversidade do Espaço
  2. difração
  3. Modulação de amplitude
  4. As distâncias envolvidas são maiores.
  5. Detecção e alcance de rádio
  6. O tempo de trânsito é mais crítico
  7. Sistemas de longa distância
  8. 4 GHz a 6 GHz
  9. Diversidade de polarização
  10. Propagação de ondas celestes

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