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Produção de ondas rádio; Sinal analógico e sinal digital; Modulação COMUNICAÇÕES A LONGAS DISTÂNCIAS

12 comunicacoes longa distancia

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Produção de ondas rádio;

Sinal analógico e sinal digital;

Modulação

COMUNICAÇÕES A

LONGAS

DISTÂNCIAS

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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.

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RADIAÇÃO ELECTROMAGNÉTICA

Daniela Pinto

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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 × 108𝑚/𝑠

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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:

4 Daniela Pinto

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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.

5 Daniela Pinto

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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.

6 Daniela Pinto

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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.

7 Daniela Pinto

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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.

8 Daniela Pinto

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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.

9 Daniela Pinto

As ondas eletromagnéticas mais utilizadas nas telecomunicações para

transmitir informação são as ondas rádio, as micro-ondas e a luz.

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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.

10 Daniela Pinto

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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.

11 Daniela Pinto

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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.

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Sinal Analógico e Sinal Digital

Daniela Pinto

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• 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.

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MODEL AÇÃO EM AMPLITUDE E EM FREQUÊNCIA

Daniela Pinto

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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.

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MODEL AÇÃO EM AMPLITUDE E EM FREQUÊNCIA

Daniela Pinto

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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.

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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

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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.

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MODULAÇÃO EM FREQUÊNCIA

Na modulação em frequência altera-se a

frequência da onda portadora, mas a

amplitude permanece inalterada.

Daniela Pinto

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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.

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RESUMO

Daniela Pinto

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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.

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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.

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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.

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RESUMO

Daniela Pinto