Fundamentos de Comunicação: Ondas, Modulação e TCP/IP

Antenas e Ondas Eletromagnéticas

Em muitos sistemas de comunicação, o emissor e o receptor não precisam estar ligados por um cabo. Isto é conseguido com a antena.

As antenas são dispositivos que convertem ondas eletromagnéticas em impulsos elétricos (receção) e vice-versa (transmissão).

Um condutor elétrico, como uma antena, pode irradiar ondas se uma corrente elétrica variável fluir através dele. Estas ondas são chamadas ondas eletromagnéticas. As ondas eletromagnéticas propagam-se através do espaço à velocidade da luz.

Características das Ondas

As ondas eletromagnéticas caracterizam-se por:

• Comprimento de onda (λ): Espaço coberto por uma onda num ciclo completo.
• Amplitude (A): Valor máximo que a onda atinge. Depende da energia da onda e diminui ao longo da rota.
• Frequência (f): Número de vezes que a onda oscila por segundo. É medida em Hertz (Hz).
• Período (T): Tempo que a onda leva para fazer um ciclo completo. Seu inverso é a frequência: f = 1 / T.

A velocidade da onda (c) é dada por c = λ * f. Como c (a velocidade da luz) é constante, o comprimento de onda de sinais de alta frequência é curto, enquanto o de sinais de baixa frequência é longo.

Espectro Eletromagnético

O conjunto de todas as ondas eletromagnéticas, organizadas pela sua frequência, constitui o espectro eletromagnético.

A faixa de frequências audíveis para o ouvido humano vai de 20 a 20.000 Hertz (20 kHz). Frequências acima dessa faixa são chamadas de ultrassom e têm múltiplas aplicações (ex: ultrassonografia, sonar). Frequências mais baixas são chamadas de infrassom.

No espectro da luz visível, abaixo da frequência do vermelho está a radiação infravermelha (usada para aquecimento) e acima do violeta está a radiação ultravioleta (absorvida pela camada de ozono).

Modulação

Os sinais de radiofrequência captados pelo recetor resultariam num ruído ininteligível. Para transmitir a mensagem (sinal de áudio), esta é combinada com o sinal de RF, que se torna o portador da mensagem. Isso é chamado de sinal modulado.

Os dois tipos de modulação mais comuns são:

• Amplitude Modulada (AM): A amplitude da onda portadora varia de acordo com o sinal de áudio, enquanto a frequência permanece constante.
• Frequência Modulada (FM): A frequência da onda portadora varia de acordo com o sinal de áudio, enquanto a amplitude da portadora permanece constante.

Fases da Recepção de Rádio

O processo de receção de um sinal de rádio geralmente envolve as seguintes fases:

1. Sintonização: Ajuste à frequência do transmissor. A antena do recetor, sintonizada, converte o sinal de RF em sinal elétrico.
2. Amplificação: Amplificação do sinal elétrico de tensão.
3. Demodulação: Separação da mensagem (sinal de áudio) da onda portadora.
4. Amplificação de Potência: Amplificação da potência do sinal da mensagem.
5. Saída: Os alto-falantes convertem os sinais elétricos em ondas sonoras, tornando a mensagem audível.

TCP/IP

Em redes de computadores, o código de comunicação é chamado de protocolo de rede. O TCP/IP é o conjunto de protocolos de rede utilizado pela Internet.

O TCP/IP é composto por vários protocolos, sendo os dois básicos:

• TCP (Transmission Control Protocol): Garante que a informação seja transmitida pela rede de forma fiável e sem erros.
• IP (Internet Protocol): Responsável pelo encaminhamento dos pacotes de informação até ao computador de destino.

O conjunto TCP/IP inclui outros protocolos que permitem a realização das funções mencionadas.