Fundamentos e Sistemas de Telecomunicações: Conceitos Essenciais

Telecomunicações são responsáveis pelo transporte de informação por longas distâncias através de um meio ou canal de comunicação, utilizando sinais. A telecomunicação moderna nasceu em 1844 com a invenção do telégrafo por Samuel Morse. O telégrafo foi a primeira forma de comunicação elétrica. O nascimento do telégrafo.

Elementos de um Sistema de Telecomunicações

Os elementos de um sistema de telecomunicações são:

• Transmissor: O transmissor passa a mensagem a ser moldada.
• Canal de Transmissão: O canal de transmissão de sinal ou meio é a ligação elétrica entre o transmissor e o receptor, sendo a ponte entre a origem e o destino.
• Receptor: A função do receptor é extrair o sinal desejado do canal e entregar ao transdutor de saída.

O que é Modulação?

Modulação é a alteração sistemática de uma onda portadora de acordo com a mensagem (sinal de modulação) e também pode incluir codificação.

Quais são os Benefícios da Modulação?

• Facilita a propagação do sinal de informação via cabo ou ar.
• Ordena o espectro de rádio, distribuindo canais de informação diferentes.
• Otimiza as dimensões da antena.
• Evita interferência co-canal.
• Protege a informação contra degradações por ruído.
• Define a qualidade da informação transmitida.

Vantagens da Comunicação Digital

• Imunidade a Ruído: Os pulsos recebidos são avaliados durante um intervalo de amostragem e uma única determinação é feita se o pulso está acima (1) ou abaixo de um limite específico (0).
• Processamento e Armazenamento: Os sinais digitais podem ser armazenados e processados facilmente.

Ligação Terrestre de Rádio Microondas

Uma ligação terrestre de microondas fornece conectividade entre dois locais (estações terrenas) em linha de visada (Line-of-Sight, LOS), utilizando equipamento de rádio com frequências acima de 1 GHz. A forma de onda emitida pode ser analógica (FM convencional) ou digital.

Aplicações de Sistemas de Microondas

Aplicações incluem:

• Comunicações a longas distâncias (alternativa a FO e Coaxial).
• Telefonia básica (canais de telefone).
• Vídeo.
• Dados.
• Telégrafo/Télex/Fac-símile.
• Canais de TV.
• Telemóvel (entre troncos).

Principais Frequências Utilizadas em Microondas

• 12 GHz a 23 GHz: Conecta dois locais entre 1 e 15 milhas (aprox. 1.6 a 24 km).
• 2 GHz a 6 GHz: Pode transmitir a distâncias entre 20 e 30 quilômetros.

Antenas de Microondas

Tipo: Parabólicas "prato").

Características:

• 3 metros de diâmetro.
• Transmitem um feixe estreito focado diretamente na antena receptora.

Instalação: Devem estar a uma altura considerável para maior separação.

Distância máxima (exemplo): 7,14 km.

Vantagens e Desvantagens de Links de Microondas

• Vantagens:
  • Mais barato.
  • Instalação simples.
  • Manutenção mais rápida.
  • Em geral, mais económico e rápido.
  • Pode superar obstáculos geográficos difíceis.
• Desvantagens:
  • Restrito a locais com linha de visada (LOS).
  • Requerem acesso adequado para estações repetidoras (quando necessário).

Características das Ondas de Rádio HF

As ondas de rádio HF transmitidas a partir de antenas na Terra seguem dois caminhos:

• Onda Terrestre (Groundwave): Segue a superfície da Terra.
• Onda do Céu (Skywave): Salta entre a superfície da Terra e várias camadas da ionosfera.

Transmissões Laser Infravermelho Direta

As transmissões laser infravermelho direta utilizam as mesmas técnicas da transmissão por fibra ótica, exceto que o meio neste caso é o ar (aberto). O laser pode ter um alcance de até 10 milhas (aprox. 16 km), embora a maioria das aplicações atuais seja para distâncias inferiores a uma milha (aprox. 1.6 km). Tipicamente, são usadas onde a instalação de cabo não é viável para conectar dois locais.

Características da Órbita Terrestre Baixa (LEO)

As órbitas dos satélites LEO estão a menos de 36.000 km de altitude, com um período de rotação menor do que o da Terra. Desta forma, a sua posição relativa no céu muda constantemente.