Análise e Implementação de Rádio Enlace em Telecomunicações

AVC prof José Carvalho Fundamentos de Telecomunicações Situação problema Em telecomunicações o processo que envolve enviar e receber uma dada informação é dependente de diversos fatores que devem ser previstos e determinados em projeto e como ponto crucial de análise destacase o enlace Ou seja a constituição do canal ou comunicação entre sistemas de telecomunicações e que está associada a capacidade de transmissão de informações portanto um rádio enlace por exemplo irá garantir a transmissão e recepção de dados entre estações por meio de sinal no campo eletromagnético Instrução Considere que você foi contratado para atuar em um projeto de telecomunicação em sua cidade sendo responsável pela implantação de um rádio enlace ponto a ponto que irá comunicar em FSK adotando que entre as antenas de transmissão e recepção há um obstáculo Nota Adote que você irá definir um local real em sua cidade e deverá apresentar uma fotografia ou imagem do Google Maps para validar o projeto modulação digital FSK aplicação radios digitais tolerante a ruido e perda de amplitude por conta das longas distâncias não afeta o sinal Difração A difração ocorre quando uma onda encontra uma fenda ou um obstáculo sofrendo um encurvamento questão 1 Apresente uma imagem terreno pelo Google Earth contendo as coordenadas geográficas e as distâncias dos pontos em que estarão as antenas e do obstáculo identificado Descreva também como é a geografia do terreno entre as antenas e qual o tipo de obstáculo irá influenciar no parâmetro H httpssupportgooglecomearthanswer148134hlptBR httpswwwgooglecombrintlptBRearth DICA BAIXAR O GOOGLE EARTH PRO httpsyoutubecSfNds5tMs O que é o parâmetro H Folga e Obstrução no Parâmetro de Fresnel questão 2 Defina as características do sistema FSK utilizado quanto a frequência portadora faixa do canal sinal digital a ser transmitido A definição deverá estar em conformidade com o autorizado pela Anatel e deverá conter a indicação de qual faixa no espectro de frequências está sendo atendido pela aplicação definida na Anatel DICA httpswwwtelecocombrtutoriaistutorialrdigpagina3asp atenção para as resoluções revogadas pesquisar as novas httpssistemasanatelgovbranexarapipublicoanexosdownloadd402b717998a27a99764e1efb875e74c Zonas e Elipsóides de Fresnel Tratase de um volume no espaço que permite avaliar a atenuação proporcionada por um obstáculo edifício colina etc à propagação de uma onda mecânica ou eletromagnética O método do Elipsóide de Fresnel permite então avaliar a atenuação adicional fornecida pelo obstáculo httpsseianatelgovbrseimodulospesquisamdpesqdocumentoconsultaexternaphpeEP wqk1skrd8hSlk5Z3rN4EVg9uLJqrLYJw9INcO7xT8h5blHTFJoMNtJSQiAQSJFIG9l9KSQ08WmdO HlwUrYp2eGJegapZEt1C19ygA2Yn6freTFTggpi9bcPHxitextAs20faixas20de20frequ C3AAncia20sC3A3ofeita20no20C3A2mbito20da20UIT questão 3 Especifique corretamente a altura das antenas em função da geografia do terreno e do obstáculo considerando as elipsóides de Fresnel e apresente os cálculos e resultados das Zonas de Fresnel até a quinta Zona indicando quais são mais efetivas e se alguma seria descartada Zonas e Elipsóides de Fresnel A expressão h rn nλd1d2d1d2 Antenas Tx e Rx Raio direto Elipsóide 1 n1 Elipsóide 2 n2 Elipsóide 3 n3 questão 4 Apresente um diagrama da disposição das antenas e do obstáculo para indicar as cotas e dados do enlace e apresente corretamente os cálculos e o resultado para o parâmetro de Fresnel a folga ou obstrução e o valor de H questão 5 Apresente corretamente os cálculos e o resultado das Perdas em dB e em W indicando no projeto se há a possibilidade de melhorar o enlace em relação às perdas e como seria possível LINK DE VÍDEO COM APLICATIVO PARA AJUDAR NA SOLUÇÃO DO EXERCÍCIO httpswwwyoutubecomwatchvOJPqk4iFKo Exemplo 1 Cálculo em rádio enlace Folga e Zonas de Fresnel Inicialmente consideramos que a velocidade de propagação da onda no vácuo ou espaço livre é c 3 108 ms onde c é dada pela equação c λ f em que λ comprimento de onda f frequência da onda Considerando f 400 MHz d1 3000 m d2 2000 m Para o cálculo do raio na segunda Zona de Fresnel n 2 temos r n λ d1 d2 d1 d2 2 075 3000 2000 3000 2000 9000000 5000 1800 424264069 m Como a folga deve ser maior ou igual ao raio da segunda Zona de Fresnel adotamos que folga r folga 424264069 H10042425758 m Exemplo 2 Cálculo de perda por difração em rádio enlace Considere um projeto de rádio enlace em terreno plano onde há um único obstáculo do tipo gume de faca sabendose que a distância d1 é de 10km e d2 é de 5km tenho a altura H o valor de 20m e que o sistema irá operar em duas frequências f1 1GHz e f2 10GHz Qual seria a perda por difração neste link para as frequências f1 e f2 Exemplo 2 Cálculo de perda por difração em rádio enlace Para f1 1GHz λ H 2λ 1d1 1d2 20 203 110000 15000 20 0002 089442719 Considerando 07 v 15 perdasdB 69 20 logv 01² 1 v 01 perdasdB 69 20 log089442719 01² 1 089442719 01 perdasdB 69 20 log163111456 099442719 perdasdB 69 20 log227157814 69 20 03563276781 140265536 dB Exemplo 2 Cálculo de perda por difração em rádio enlace Para f₂ 10GHz λ c f 3 108 ms 10 109 Hz 003 m v H 2 λ 1 d₁ 1 d₂ 20 2 003 1 10000 1 5000 20 0002 282842712 Considerando v 15 perdasdB 13 20 log282842712 13 20 0451544993 13 903089986 220308999 dB Portanto a partir dos resultados para ambas as frequências f₁ 1GHz e f₂ 10GHz para um mesmo tamanho de obstáculo quanto menor a frequência de onda incidente menor será a atenuação da onda difratada