radio cia 12 jun 07

“Esse material representa o esforço profissional de pesquisa e experiência de 28 anos em Engenharia de Telecomunicações não pode ser copiado, duplicado ou reproduzido de qualquer outra forma, sem a permissão expressa do Autor, de acordo com a Lei de Direitos Autorais Nº

9.610, de 19 de fevereiro de 1998”

S. ROCHA

Curso Básico de Radiointerferência

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RADIO-INTERFERÊNCIA – BÀSICO 1

1. INTRODUÇÃO Às vezes nos deparamos com situações atípicas como uma porta de garagem que se abre sem o acionamento do respectivo transmissor, a programação de uma estação de FM surgindo inesperadamente no canal 6 da TV de um apartamento mas não em outros e telefones que insistem em transmitir música de uma estação em ondas médias, mas como identificar a fonte interferente e eliminar ou minimizar esses diferentes problemas de rádio-interferência que nos deparamos no dia a dia? Compreendendo o fenômeno de condução e radiação, conhecendo as ferramentas de pesquisa e pelo estudo de alguns estudos de casos, é possível identificar mais facilmente a fonte interferente e minimizar suas conseqüências. 2. COMPREENDENDO A RFI – INTERFERÊNCIA DE RÁDIOFREQUÊNCIA

A interferência irá ocorrer sempre que exista uma intensidade de campo elétrico com potencial suficiente para atuar sobre o equipamento eletrônico acima da susceptibilidade deste de suportar tal valor de campo elétrico.

A convivência de equipamentos em diversas tecnologias e a inadequação das instalações acarreta problemas de compatibilidade eletromagnética, também chamada de EMC- Electric Magnetic Compatibility, que é a habilidade de um equipamento funcionar satisfatoriamente sem interferir nos equipamentos próximos. Isto é comum nas indústrias e fábricas, onde a EMI é muito freqüente em função do maior uso de máquinas, dispositivos de alta corrente e motores, podendo afetar redes e computadores próximos a essas áreas. Podemos ter falhas na comunicação entre dispositivos de uma rede de equipamentos e/ou computadores, alarmes gerados sem explicação, atuação em relés que não seguem uma lógica e sem haver nenhum comando e até mesmo a queima dos componentes sensíveis em circuitos eletrônicos. Um aterramento imperfeito ou a ausência do mesmo e a falta de blindagem pode acarretar o funcionamento errático de vários dispositivos eletrônicos. A EMI é muito importante principalmente em sistemas digitais e analógicos na faixa de freqüência de 30 a 300 MHz. Vale lembrar que estamos falando de pulsos rápidos da duração da ordem de nanosegundos e qualquer pequeno condutor, como, por exemplo, uma trilha de uma placa de circuito impresso passa a ser uma antena para freqüências elevadas, com problemas em redes que operam em altas velocidades e com efeitos por radiação de sinais devido aos acoplamentos parasitas entre componentes de uma placa de circuito impresso. Circuitos eletrônicos geram campo eletromagnético ao seu redor devido a corrente que circula nos mesmos e essa indução vai depender de sua amplitude e duração. Um exemplo típico de como a EMI pode afetar o comportamento de um componente


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eletrônico, é um capacitor sujeito a um pico de tensão maior que sua tensão nominal especificada, com isto pode-se ter a degradação do dielétrico (a espessura do dielétrico é limitada pela tensão de operação do capacitor, que deve produzir um gradiente de potencial inferior à rigidez dielétrica do material), causando um mau funcionamento e em alguns casos a própria queima do capacitor.Ou ainda, podemos ter a alteração de correntes de polarização dos transistores levando-os a saturação ou ao corte, ou dependendo da intensidade até a possível queima de componentes pelo efeito térmico (efeito Joule). A eletricidade estática é uma carga elétrica em repouso que é gerada principalmente pelo desbalanceamento dos elétrons localizados sob uma superfície ou no ar do ambiente. Este desequilíbrio de elétrons gera um campo elétrico que é capaz de influenciar outros componentes que se encontram a uma determinada distância. O nível de carga é afetado pelo tipo de material, velocidade de contato e separação dos corpos, umidade e diversos outros fatores. Quando um objeto é carregado eletrostaticamente, um campo elétrico associado a esta carga é criado em torno dele e um dispositivo sujeito a este campo que não esteja aterrado poderá ser induzido, causando uma transferência das cargas entre os dois corpos. Esta transferência de cargas poderá resultar em falhas que reduzem a vida útil, prejudicam o funcionamento ou até mesmo destroem o dispositivo permanentemente. Sabemos que o corpo humano acumula cargas elétricas conforme fazemos movimentos.Por exemplo, ao andar em um carpete, retirar uma blusa de lã, o atrito resulta em troca de elétrons, gerando um potencial que pode chegar a centenas de milhares de volts. Quem já não levou choques ao tocar na maçaneta do carro e outros corpos metálicos em um dia de tempo seco? A descarga eletrostática pode mudar, degradar ou destruir as características elétricas de dispositivos eletrônicos tais como circuitos integrados e componentes quando estes são tocados.Por isto que em montagens eletrônicas com circuitos sensíveis aconselhamos o uso de pulseiras antiestáticas e conectadas ao terra através de um fio. Para termos uma idéia da tensão gerada pela descarga eletrostática, se considerarmos um condutor com 50nH de indutância podemos obter de picos de tensão de cerca de 200V (V = L*di/dt) ou mais, uma vez que um pulso de corrente gerado pela descarga eletrostática possui um tempo de subida muito curto, da ordem de 4A/ns. 2.1 Fatores que contribuem para a interferência eletromagnética


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Conforme a figura acima mostra, a Interferência Eletromagnética pode ser produzida pela natureza em descargas atmosféricas ou tempestades solares ou produzida pelo homem. No exemplo acima a máquina de furar e o sistema de ignição de um carro são responsáveis pelo ruído não desejável. Existem três modos de interferência eletromagnética entre a fonte e o dispositivo influenciado: · Radiação · Condução · Indução A EMI radiada se propaga a partir da fonte, através do espaço, para o interferido, muitas vezes pela própria rede de alimentação. Um sinal conduzido viaja através dos fios conectados. O meio conduzido pode envolver qualquer cabo de alimentação, entrada de sinal e terminais de terra de proteção. Já a indução ocorre quando dois circuitos estão magneticamente acoplados. A maioria das ocorrências de EMI se dá através de condução ou combinação de irradiação e condução. A EMI por indução é mais difícil de ocorrer e o modo de acoplamento vai depender da freqüência e do comprimento de onda, pois as freqüências mais baixas propagam melhor por meios condutivos, mas não tão eficientemente pelo meio irradiado. Já as altas freqüências se propagam com eficiência pelo ar e são bloqueadas pelas indutâncias do cabeamento. As perturbações conduzidas normalmente estão na faixa de HF - 10kHz a 30MHz e se classificam em: · modo-comum, onde a interferência acontece entre as linhas de sinal e o terra. O ruído é provocado pela resistência existente e comum ao sinal e ao retorno. Os sinais de radiofreqüência são fontes comuns de ruído de modo-comum. O ruído em modo-comum é o maior problemas em cabos devido a impedância comum entre o sinal e seu retorno. · modo-diferencial, onde a interferência acontece entre as linhas de sinal. As perturbações induzidas normalmente estão acima de 30 MHz e dependem das técnicas de aterramento, blindagem e mesmo da posição física em relação a fonte de indução. Segue um exemplo de um microcomputador recebendo ruídos nos modos conduzidos e radiados:


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2.2 FONTES POTENCIAIS DE INTERFERÊNCIA

Transmissores Fontes Interferentes de R.F. Rádio-amadores e PX Radiodifusão AM (ondas médias) e FM

(VHF) Radiodifusão TV – VHF e UHF Transmissores Serviço Limitado Privado –

VHF e UHF e Móvel Marítimo Transmissores Serviço Móvel AeronáuticoTransmissores de Órgãos Públicos e

Militares Estações Rádio Base do Serviço Móvel

Pessoal - ERBs

Ignição de Veículos Dimmers Lâmpadas Fluorescentes e Néon Motores de escovas Chaves contactoras, relés Microcomputadores Transformadores, foto-células, conexões

frouxas e Isoladores defeituosos em Redes de Alimentação e Postes

Boosters (amplificadores de antena defeituosos)

Máquinas de solda de plástico e de diatermia e de medicina

3. INTERFERÊNCIAS: A QUEM E COMO RECORRER?

A quem podemos recorrer em alguns casos? Ao órgão regulador e fiscalizador das telecomunicações, porém a Anatel só aceita reclamações de interferências nos seguintes casos:

- Não existe booster ou amplificador na antena de TV. - A antena é ligada diretamente ao televisor, sem passar pelo videocassete, onde existe uma

chave comutadora de antena a diodos. - Não utilização de antena interna. - Não é caso de sinal fraco ou defeito no equipamento ou antena - A freqüência licenciada não é compartilhada com outros serviços de telecomunicações. - Os casos de interferência em telefones são solucionados pela própria Operadora ou

Concessionária de Telefonia Fixa. - Interferências do tipo ISM, que são equipamentos do tipo Industrial, Científicos e Médicos

são tratadas pela Prefeitura. Exemplo: Máquina seladora de plástico, que utiliza R.F. e equipamentos de diatermia.

- Quando a interferência é não proveniente de rede elétrica, a responsável é a concessionária de energia elétrica da região, que deverá ser contatada para a solução do problema.

- Se o reclamante não está fora contorno da área de cobertura de uma determinada estação. Por exemplo: Uma estação de radiodifusão FM no Morro do Sumaré não é recebida bem na Região dos Lagos pois está fora da área de cobertura do projeto da mesma.

3.1 Norma 31/94 do Serviço de Radioamador sobre Interferências - O radioamador e titular do Certificado de Operação de Estação de Radioamador é obrigado a observar as normas técnicas e procedimentos operacionais em vigor e os que vierem a ser baixados pelo Ministério das Comunicações, com finalidade de evitar interferências prejudiciais às telecomunicações. Significa que a concessão do Serviço é dada com a condição da não interferência prejudicial em outros serviços, e o radioamador ou responsável deverá operar e manter sua estação e o sistema


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irradiante em perfeitas condições de funcionamento. Por isso é importante utilizar equipamento Certificado, verificar a Relação de Ondas Estacionárias da antena e certificar que seu equipamento não está emitindo sinais harmônicos e espúrios com a instalação de filtros no transmissor, caso necessário. - As reclamações sobre interferências deverão ser dirigidas ao Ministério das Comunicações contendo o máximo de informações relativas à fonte interferente, horário do dia que ocorre, freqüências interferidas e dados do equipamento interferido. Procedimento atual: Reclamar com a Anatel, pelo telefone do Call Center 0800-332001 - Se a fonte da interferência for componente da rede de distribuição de energia elétrica, a notificação será enviada à empresa concessionária para as providências cabíveis. Solução: Solicitar à LIGHT, AMPLA ou a concessionária de energia da sua região, para corrigir o problema.Verificar se o problema ocorre somente em dias sem chuva, pois é indício de defeito em isoladores. 3.2 Diferença Entre Interferência e Intercepção de Sinais

- Existem casos em que não há interferência e sim intercepção dos sinais recebidos. Caso o receptor não possua a necessária seletividade, ele poderá receber sinais em outras freqüências, como por exemplo o caso do comando de abertura e fechamento de portas de garagem que constitui um simples receptor regenerativo com um ou dois transistores e sofre facilmente com a saturação de sinais fortes. Nesse caso, o defeito é proveniente do projeto ou defeito do equipamento e deverá ser verificado antes da reclamação. Instale e utilize sempre uma antena externa para recepção de TV e de FM devido à blindagem formada pelas ferragens de um prédio que prejudicam a recepção, atenuando o sinal e provocando reflexões. No futuro, com a operação da TV digital, o sinal recebido será ausente de chuviscos e de reflexão. 3.1 Diagnósticos de Interferência em TV – Livre-se da TVI !

O diagnóstico de interferência em receptores de TV (TVI) é dado pela forma que ela se manifesta na tela. Primeiramente observar se a sintonia do aparelho está ajustada para o canal corretamente e se o áudio também é afetado. Importante nesse caso é melhorar a relação do sinal/ruído que chega ao receptor, eliminando ligações através de videocassete e assegurando que o cabo coaxial empregado possui uma correta blindagem. As imagens a seguir servem para ilustrar as interferências provocadas pela rede elétrica ou defeitos do receptor de TV. 3.2 Imagem Normal


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3.3 Imagem com Sinal Fraco Não confundir com sinal interferente.

3.4 Imagem com Sinal refletido ( Fantasma )- Problema de Antena

3.5 Imagem com Batimento de Radiofreqüência de Transmissores

3.6 Imagem com Interferência da Rede Elétrica Na primeira imagem a fonte interferente é um secador de cabelos e na segunda imagem a fonte é uma campainha de porta. Esse ruído se manifesta como pontos brilhantes na tela. Os eletrodomésticos que utilizam motores a escovas devem possuir filtros na linha de alimentação e devem ser aterrados através do terceiro pino, que além da proteção contra ruído serve como proteção contra choques elétricos.


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3.7 Imagem com Interferência de um Microcomputador Deverá ser instalado um eficiente Filtro de Linha e o respectivo aterramento no dispositivo interferente.Afastar os dois equipamentos em caso de interferência conduzida.

3.8 Imagem com Interferência de um Transmissor FM

3.9 Possíveis Soluções

Muitos casos de interferência são devidos a deficiências no projeto e instalação dos equipamentos interferidos (áudio/TV) onde uma filtragem e blindagem dos cabos podem auxiliar a resolver o problema. Instalar Filtro Passa-Baixa no transmissor e Passa-Alta no televisor, se necessário Aterrar o transmissor e equipamentos acessórios em um único ponto Colocar cabo coaxial de 75 Ohms com malha de boa qualidade no lugar da linha de

transmissão paralela (fita) de 300 Ohms


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Melhorar o sinal no televisor,colocando antena com maior ganho (maior número de elementos) e apontada na direção do transmissor para melhorar a relação sinal-ruído. Instalar um eficiente Filtro de Linha (vide Capítulo 8.5 sobre Filtros de Linha) com

o respectivo aterramento em caso de interferência por microcomputadores e dimmers. Colocar um bead (miçanga) de ferrite no cabo de alimentação do equipamento que

produz o ruído. Esses ferrites cobrem a faixa de 1 a 1000 MHz e também são utilizados em placas de circuitos impressos.

4. DIAGNÓSTICO DE INTERFERÊNCIA EM TELEFONES

Caso exista a proximidade de uma estação em ondas médias (AM) causando interferência em telefones fixos, a primeira providência é reclamar à Prestadora de Telefonia Fixa, que deverá instalar um filtro de R.F. na linha telefônica com a finalidade de eliminar o problema. Importante ressaltar que o aparelho telefônico deverá ser Certificado, segundo a Resolução N° 242 da Anatel. Se não possuir o selo da Anatel, o telefone poderá apresentar problemas. Para resolver o problema da RFI em telefones com amplificadores, instale um capacitor de 0,001 µF entre os terminais do microfone existente no monofone do aparelho.

4.1 DIAGNÓSTICO DE INTERFERÊNCIA EM EQUIPAMENTOS DE SOM Como explicado antes, para melhorar o sinal na faixa de FM, instale uma antena externa no caso de interferência na recepção. Um cabo coaxial retirado do divisor da antena da TV pode ajudar a resolver o problema. Para casos de interferência em amplificadores de áudio, os cabos funcionam como antena e devem ser desacoplados para terra e filtrados. Um toróide ou choque de R.F. poderá ser instalado nos fios dos alto-falantes e os conectores deverão estar sem oxidação e os cabos com a blindagem perfeita. Instale capacitores de desacoplamento na entrada de AC para a terra de 0,01 µF de disco de cerâmica e capacitores de desacoplamento de 0,01 µF a 0,03 µF para o terra nos terminais dos alto-falantes. Em serie com a saída para os alto-falantes instale dois indutores com 24 espiras de fio esmaltado #18 AWG, diâmetro de 6,0 mm (em volta de um lápis) para resolver problemas de interferência em sistemas de áudio. Os sinais interferentes podem ser suprimidos através de indutores de ferrite colocados nas linhas de sinal ou da alimentação. Entretanto, se a corrente que passa pelo fio levar o núcleo a uma saturação parcial comprometerá a eficiência do filtro. A solução seria a utilização de um material de baixa permeabilidade ou de um circuito magnético aberto ou com gap. A desvantagem, em decorrência, seria o alto número de esperas necessárias para atingir a indutância especificada, resultando em perdas no enrolamento. Existe, também a opção do núcleo de ferrite com gap central para 2 condutores. Deste modo os sinais de modo comum geram um fluxo magnético no núcleo, em torno de ambos os condutores, resultando em atenuação destes sinais.


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Exemplo de ferrites e toróides

5. DIAGNÓSTICO DE INTERFERÊNCIA DE TRANSMISSORES DA FAIXA DO

CIDADÃO – PX

O segundo harmônico de um transmissor em 27 MHZ cai exatamente na freqüência de operação do canal 2 da TV aberta: 54 MHz. Colocando o transmissor em uma carga não irradiante,podemos confirmar se a fonte interferente é mesmo o transmissor, pois na carga a interferência deve cessar. Um filtro passa-baixa instalado na saída do rádio PX atenuará o valor do sinal do segundo harmônico, permitindo que o seu vizinho continue assistindo a TV. Este filtro pode ser montado com o esquema no Radio Amateur’s Handbook, da Revista QST publicado abaixo ou adquirido já pronto em fabricantes, como a Electril,Radio Shack,Drake,Miller,Lafayette e outros.

Harmônicos de um Transmissor de 27 MHz

5.1 Esquema e foto de Filtro Passa Baixas de 1,6 a 54 MHz publicado na Revista QST em Novembro de 2002


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5.1.1 Relação de Componentes do Filtro:

Bobina L2 -- 235.68 nH - Enrolamento com diâmetro externo de 1/8" , 5 espiras, forma com diâmetro de 0,75", comprimento de 1.75”, lides com comprimento de ¼” para soldagem.

Bobinas L1,L3 - 178.9 nH - Enrolamento com diâmetro externo de 1/8", 3.5 espiras, forma com diâmetro de 0,75", comprimento de 0,625”, lides com comprimento de ¼” para soldagem à placa de bronze, o outro lide é ligado ao conector de RF.

Capacitores C1,C2 - 74.1pF – Composto de placa de bronze de 2" por 2.65" intercaladas com uma placa de Teflon de espessura de 0,03125". A parte de metal externa é a ligação terra do capacitor.

Caixa de Alumínio ou cobre e Conectores

6. CASAMENTO DE IMPEDÂNCIAS ENTRE O TRANSMISSOR E ANTENA

6.1 A ROE E SUAS CONSEQUÊNCIAS

A construção física da linha de transmissão faz com que ela tenha uma impedância característica fixa, não dependente da freqüência, sendo um dos fatores que determinam a ROE. O outro fator é a impedância da terminação, característica do tipo de antena, método de conexão e freqüência de funcionamento, além de outros fatores. Se a impedância da antena for igual a da linha de transmissão, o casamento será perfeito.


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Porém, o caso mais freqüente é o descasamento. Parte da energia será absorvida e irradiada pela antena e outra parte será refletida e retornará na direção do transmissor. Mas o transmissor continua a mandar energia de R.F. para a antena, de modo que teremos a linha de transmissão conduzindo energia nos dois sentidos. As tensões direta e refletida se combinam, produzindo ondas cujas cristas e depressões não se movem ao longo da linha, mas são fixas e, por isso, são chamadas ondas estacionárias. A relação de ondas estacionárias é simplesmente a relação entre os valores máximos e mínimos de tensão ou corrente da onda estacionária. Representa, também, a relação de impedância de carga – ZL, ou impedância da antena para a impedância característica da linha - Z0 Em estações de radioamadores, PX e outros transmissores de outros Serviços devemos verificar se há descasamento entre a linha de transmissão e a antena, o que pode provocar a emissão de sinais harmônicos e espúrios e interferências em outros receptores próximos. Para isso é necessário medir a Relação de Ondas Estacionárias do transmissor a fim de assegurar a máxima transferência de energia do transmissor para a antena. Podemos considerar como valor limite de 1:2. Em seguida é apresentado um diagrama de um medidor de ondas estacionárias capaz de medir em linhas de transmissão de 75 e 50 Ohms. Verificar a existência de conectores oxidados e garantir uma boa ligação à terra do transmissor. Podemos verificar a existência de interferência conectando o transmissor à uma carga resistiva de 50 Ohms e colocando o receptor próximo ao conjunto. Nesse caso, se o transmissor estiver com a atenuação dos sinais harmônicos e espúrios correta, não poderá existir sinal interferente.

Circuito de um Medidor de Ondas Estacionárias

Instrução de Uso do Medidor de ROE : - Ajuste para o final da escala na posição DIRETA - Vire a chave para REFLETIDA e verifique o valor. Até 1 :2,0 é aceitável, porém acém deste valor as perdas são altas!

6.2 MONTAGEM DE UMA CARGA RESISTIVA DE 50 OHMS Para medidas de potência em transmissores e testes, incluo o circuito de montagem de uma carga resistiva de 50 Ohms para 50 Watts contínuos ou 100 Watts por curtos períodos de sintonia, de fácil construção publicada na Eletrônica Popular de Maio de 1967. A saída de J1 é para um miliamperímetro de 0-1 mA. A inserção de óleo mineral poderá aumentar a capacidade de dissipação dos resistores, mas a caixa de alumínio deverá ser bem vedada contra vazamento do óleo. Deixar os terminais dos resistores o mais curto possível para que a ROE permaneça baixa nas freqüências mais altas.

Diagrama de Construção de uma Carga Resistiva de 50 Ohms para testes em Transmissores 6.2.1 Relação de Componentes da Carga Resistiva de 50 Ohms : C1 – Capacitor de disco de cerâmica de 2KpF – 600 Volts Ret 1- Diodo 1N34A de germânio ou equivalente I1,I2 – Lâmpadas piloto de 2,5 V – 0,5 A (GE #43) J1 – Conector coaxial fêmea tipo UHF – SO 239 J2 – Jaque fêmea BNC ou P2 para saída do miliamperímetro 0-1 mA. R1 – Conjunto de resistores com 49 Ohms, formado pelos 22 resistores de 270 Ohms/2 W R2 – Resistor de 10 K Diversos: Caixa de Alumínio com dimensões de 11 x 6 x 6 cm,parafusos,etc.


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O transmissor não pode emitir sinais quando ligado em uma carga resistiva

7. GAIOLA DE FARADAY E A IMPORTÂNCIA DA BLINDAGEM e CISPR Todo equipamento deve ser blindado e bem aterrado para evitar que o ruído entre ou irradie do mesmo. O aterramento também serve para a segurança de quem utiliza o mesmo. Os limites e procedimentos para testes adotados pelo Brasil para Radiointerferência são estabelecidos nas Normas do CISPR – Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques. Os limites de intensidade de Campo para equipamentos interferentes da classe A e B estão na Norma CISPR 22. A Anatel publicou a Resolução 237, de Novembro de 2000 sobre a certificação de equipamentos de telecomunicação considerando-se os aspectos de Emissão, Imunidade e Resistibilidade. Para testes em Laboratório de radiointerferência utiliza-se uma estrutura denominada Gaiola de Faraday que possui filtros de linha interno e externo e aterramento em um único ponto, onde as malhas de blindagem interna e externa são interligadas. Dentro da Gaiola, são testados dispositivos com um analisador de espectro ou um receptor com sondas capacitivas ou indutivas para verificar onde são localizadas as principais fontes de ruído e sua intensidade de campo e freqüência: cabos de alimentação, fonte chaveada, etc, são capazes de produzir interferência em outros dispositivos. Repito aqui uma pergunta freqüente em salas de aula: “Já que querem impedir os presos de usarem a telefonia celular, por que não envolvem os presídios com uma simples malha metálica, em vez de usarem bloqueadores de sinal?" Como os telefones móveis operam nas faixas de 900 ou 1800 MHz se uma gaiola de chapa ou malha bem apertada for construída, ela realmente irá atenuará os sinais. Mas, após o cálculo do comprimento de onda na faixa de freqüência da telefonia celular, determinaremos quais as dimensões dessa malha. e chegaremos a conclusão que a malha deverá ficar parecida com aquelas redes metálicas que se usam na porta dos fornos de microondas, nada prático para envolver toda uma prisão!


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Na foto à esquerda, uma Gaiola de Faraday com paredes duplas, projetada para uso até 30 MHz.

8. DIAGNÓSTICO DE INTERFERÊNCIA EM GERAL

8.1 Procedimento de Investigação de Interferências em Equipamentos

• Desligue outros equipamentos que possam contribuir para a interferência mitigada.

• Encontre a fonte do Ruído

• Desconecte toda a fiação de entrada e saída.

• Religue um cabo de cada vez para descobrir qual deles introduz o ruído.

8.2 Regras para fiação de Fontes e Motores Elétricos

• Instalar a fiação das Fontes e Motores Elétricos com fios torcidos e separar o máximo dos fios que conduzem sinais de baixa amplitude

• Recomenda-se torcer os fios a cada 2,5 cm

• O fio terra deverá ser o mais curto possível.

8.3 Regras de Blindagem

• Toda blindagem deve ter o potencial de sinal de referencia zero, isso significa aterrar a blindagem dos cabos de sinal para que a blindagem e aterramento sejam eficientes.

Com a porta da gaiola fechada, a blindagem é completa um receptor dentro não funciona.


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• Se a distância do equipamento da fiação a Terra for grande, como em prédios altos, o aterramento pode não ser perfeito, acrescentando uma resistência indesejável, onde devido à corrente induzida uma tensão se desenvolverá respectivamente.

• A blindagem deve ser ligada de forma que as correntes da blindagem sejam drenadas para as conexões de sinais para o Terra

• O número de blindagens separadas em um sistema é igual ao número de sinais independentes sendo processados mais um para cada entrada da fonte.

• A blindagem deverá ser ligada em um só ponto para evitar loops (voltas) de terra.

• Uma segunda blindagem poderá ser usada sobre a blindagem primária, mas deverão ser ligadas à Terra em um só único ponto.

8.4 Método simples de pesquisa e localização da Fonte Interferente Um método simples de localização de interferência elétrica é utilizar um receptor portátil em AM, sintonizado em uma freqüência no início da faixa, sem estação presente, de forma a localizar a fonte do sinal interferente. Observamos que um receptor em AM possui uma capacidade maior de receber ruídos do que um receptor de FM na mesma freqüência. Quanto maior o sinal, mais próximo da fonte interferente. Esse método é útil para localizar transformadores e isoladores defeituosos em postes. Consulte o fabricante do equipamento interferido em caso de dúvida. 8.5 A Necessidade do Uso de Filtros de Linha Ao instalar o filtro de linha precisamos ligar o terceiro pino à terra para que os picos de tensão sejam conduzidos para fora do equipamento. Alguns filtros mais baratos apenas servem de extensão pois não possuem capacitores e indutores corretamente projetados, por isso, prefira os filtros de linha industriais de qualidade.

O filtro de linha isola o equipamento de picos de tensão, ruídos, interferências externas provenientes da rede elétrica (como dimmers) e também isola a rede de ruídos gerados pelo próprio equipamento. Geralmente é montado dentro de uma régua de tomadas, protegida por um fusível.


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Foto e Circuito típico de um Filtro de Linha com 4 Capacitores e 2 Indutores

8.6 ATERRAMENTO Uma norma básica do aterramento elétrico é a IEC 200 dos Estados Unidos, segundo a qual todos os aterramentos têm de estar interligados fisicamente, em toda a estrutura física de uma cidade. Os cabos elétricos naquele país possuem três pólos: fase, neutro e terra. Cada prédio novo que é construído deve interligar seu fio terra com os dos demais criando uma Gaiola de Faraday, uma espécie de malha ou rede subterrânea que evita a diferença de potencial no solo. Se dois prédios vizinhos possuem aterramentos diferentes e não são interligados, um registra 5 ohms enquanto o outro tem 20 ohms, por exemplo, quando a descarga elétrica bate no solo, retorna pelo fio-terra do prédio onde há menor resistência elétrica, com todas as conseqüências como se o raio tivesse caído nesse outro prédio. 8.6.1. Algumas Regras para o aterramento

Fio Terra conectado à base da torre

1 - Localize um local onde possam ser enterradas as hastes. De preferência, que seja úmido e sem dificuldades para enterrar as hastes e o fio; não esqueça de desligar a chave geral ao lidar com os fios da tomada. 2 - Conecte o fio terra nas hastes ou haste e leve-o até a tomada sem emendas; 3 - Faça as conexões bem firmes com conectores apropriados; 4 - Faça uma medições com um multímetro para verificar que: O valor da resistência do Terra-Neutro deve ser o menor valor quanto possível,


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enquanto a resistência do fio Fase-Neutro deve ser igual ao Fase-Terra. 5 - Verifique a posição da fase e do neutro na tomada para não inverter na instalação. 9. CASOS ATÍPICOS DE INTERFERÊNCIA E RESPECTIVAS SOLUÇÔES 9.1 Várias Televisões de uma rua com sinal interferente Em uma rua encontrei diversas TVs sendo interferidas por um booster defeituoso, que oscilava de freqüência intermitentemente e como estava ligado direto à antena, enviava sinais que variavam de intensidade e freqüência para toda a vizinhança. Solução:Retirar o booster interferente. O culpado em outro caso parecido era a célula foto-elétrica de um poste, que estava defeituosa e provocada interferências nos televisores vizinhos. Transformadores e isoladores em postes também costumam provocar esse defeito. 9.2 Quatro transmissores na faixa de 35 MHz interferindo em 142.8 MHz Com a carga instalada em cada transmissor, utilizei para a pesquisa um analisador de espectro ligado na saída atenuada da carga para resolver esse complexo problema: -No primeiro transmissor: Medida da freqüência fundamental: 35.725 MHz 2° Harmônico:71.450 MHz 4° Harmônico: 142.900 MHz -No segundo transmissor: Medida da freqüência fundamental: 35.675 MHz 2° Harmônico:71.350 MHz 4° Harmônico: 142.700 MHz - A soma do 2° Harmônico do primeiro transmissor com o 2° Harmônico do segundo transmissor produzia: 71,450+1,350=142.800 MHz, a freqüência exata do receptor que era interferido quando os dois transmissores entravam no ar simultaneamente. Solução: Projeto, ajustes e instalação de filtros passa-baixa para eliminar harmônicos, capaz de suportar a potência de 500 Watts e eliminar a interferência indesejável. 9.3 Transceptor de SSB interfere em Rádio desligado Meu vizinho me contou que um dia, de manhã cedo, ouvia vozes na sua sala e após procurar, percebeu que vinham do alto-falante do seu sistema de som desligado! Motivo: A minha antena estava próxima à parede do seu apartamento e eu estava realmente nessa hora operando em SSB em 40 metros. O transistor de saída do amplificador do rádio do vizinho funcionava como detector e a antena era o próprio fio do alto-falante, fazendo com que ouvisse minha voz.


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9.4 Antena Parabólica não recebe sinal à noite Uma antena parabólica não recebia sinal à noite porém funcionava normalmente durante o dia. Motivo: Um pássaro resolveu montar seu ninho e todo dia retornava para dentro da estrutura de plástico onde fica o LNB assim que escurecia, bloqueando a recepção. A solução foi simplesmente tampar o local com plástico. 9.5 Televisão recebendo o áudio de uma estação comercial de FM no canal 6 da TV em um apartamento mas não em outros aparelhos Motivo: Determinada área do Rio de Janeiro possui visada para Nova Friburgo e a estação de FM no início da faixa de FM é recebida em algumas televisões devido a falta de seletividade, além do sinal fraco atualmente da emissora do canal 6. Esse problema ocorre em alguns Televisores da marca CCE. 9.6 Receptor Portátil de Ondas Médias com Ruídos e Recepção Deficiente Dentro de edifícios a recepção em OM fica sujeita a ruídos da rede elétrica pois é prejudicada pela ferragem do prédio que forma uma espécie de gaiola de Faraday, cuja eficiência varia em função do aterramento. Devido a esse motivo, para melhorar a relação sinal/ruído, a recepção deverá ser feita próxima a janela orientando a antena de ferrite para o máximo de sinal ou de preferência com uma antena externa, envolvendo algumas espiras do fio da antena externa em torno do rádio. 9.7 Interferências Provocadas por um Microcomputador Uma análise criteriosa de um microcomputador dentro de uma Gaiola de Faraday mostra os seguintes pontos onde são emitidos sinais radiados e conduzidos: - Cabo de alimentação. A fonte chaveada do micro radia sinais pelo cabo, que se

propagam através da rede de alimentação à outro equipamento. Solução: O ruído que deverá ser convenientemente eliminado por filtros de linha. Verificar a ligação ao Terra do terceiro pino do cabo AC. - Os osciladores e processadores de um micro e monitor introduzem sinais espúrios que

passam pelo gabinete de plástico e interferem em rádios de ondas curtas e ondas médias. A solução seria utilizar tinta condutora metálica e blindar todos os cabos que são ligados ao micro, mas devido ao custo extra foi abandonada pelos fabricantes.

9.8 Interferência entre Telefones sem Fio


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Os antigos modelos de telefones sem fio que operavam na faixa de 49 MHz não têm sigilo pois utilizam modulação analógica. Outra unidade próxima, no mesmo canal poderá ser interferida ou ouvir a conversa, caso a base seja desligada da tomada e a unidade portátil ligada para realizar chamadas. 9.9 Interferência em Aeroportos de Estações de Rádios em FM 88 a 108 MHz

Os aeroportos operam na faixa de 118 a 136 MHz. Como as aeronaves passam sobre diversas estações, algumas Estações de potência elevada, caso alguma tenha algum sinal espúrio nessa faixa, irá interferir no receptor da aeronave. Os transmissores operando na faixa de 88 a 108 MHz, caso estejam desajustados, como em muitas estações não autorizadas, conhecidas como rádios piratas, poderão causar interferências indesejáveis em Torres de Aeroportos e Aeronaves. A atenuação dos sinais harmônicos e espúrios na saída do transmissor deverá ser de no mínimo de: A (dB)= 43 + 10 log (Potência do Transmissor ) em Watts. Exemplo: Para um transmissor de 1000 W, a atenuação mínima será de: A(dB)=43+10 log 1000= 43+30=73 dB Solução: Colocação de filtro passa baixa ou ajuste desse filtro e dos circuitos sintonizados na saída do transmissor de FM. Observar a redução da potência do transmissor enquanto não é resolvido o problema. 9.10 Interferência entre Provedores de Internet e outros Serviços na Faixa de 2,4

GHz Os provedores de Internet que operam por rádio na faixa de 2.4 a 2,4835 GHz com tecnologia de espalhamento de freqüência – Spread Spectrum, onde a energia da informação é distribuída por todo o espectro da faixa em forma de portadoras. A medida que várias estações vão surgindo, a dificuldade na recepção aumenta, devido ao nível de ruído médio na faixa ir subindo até limitar o número de estações operando na área. Já houve casos de interferência do forno de micro-ondas que opera em torno de 2,4 GHz em Internet Banda Larga.

Solução: Usar antenas diretivas, pois o Serviço opera em caráter de proteção de interferências em caráter secundário.

9.11 Interferência em Equipamentos de Uso Médico/Científico

Um equipamento utilizado para medidas das dimensões da córnea na sala de exames do Instituto Benjamin Constant estava com funcionamento prejudicado por motivo desconhecido. Apesar de instalado um novo aterramento e refeita a rede elétrica, o


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representante do fabricante não conseguia resolver o mistério, pois o mesmo funcionava bem em outro local. Primeiramente, verifiquei que o medidor utilizava uma sonda que era conectada através de um cabo. Experimentalmente, apliquei algumas camadas de papel alumínio em torno do cabo da sonda e o funcionamento melhorou substancialmente. Verifiquei que a iluminação no local era fornecida por lâmpadas fluorescentes, que emitem muito ruído em todo o espectro radioelétrico. Pedi ao eletricista que desligasse todas as lâmpadas e confirmamos que o equipamento passou a funcionar perfeitamente! Solução: Melhorar a blindagem do cabo da sonda e utilizar lâmpadas incandescentes ou halógenas na sala, pois lâmpadas fluorescentes produzem ruído em uma larga faixa de freqüências.

10. TABELAS DE FREQUÊNCIAS

10.1 TABELA DE FAIXAS DE RADIOAMADORES E ONDAS CURTAS – Região II da UIT – Brasil

O Espectro de Radiofreqüências é de uso finito, assim a sua boa administração recomenda que seja utilizado por estações com critérios planejados e estudados para minimizar ou eliminar possíveis interferências entre estações do mesmo ou de diferentes países. O Brasil é signatário da União Internacional das Telecomunicações (UIT), com sede em Genebra, Suíça, onde existe o compromisso dos países membros de participarem em conjunto de Normas e Procedimentos estudados e debatidos continuamente para a melhor utilização do Espectro. As freqüências podem ser remanejadas ou compartilhadas, conforme a criação ou extinção de novos Serviços de Telecomunicações. Alguns equipamentos Europeus possuem canalização diferente das faixas utilizadas no Brasil. Por exemplo, as faixas de radioamadores em outras Regiões da UIT são diferentes e por isso encontramos estações de Broadcasting operando dentro da nossa faixa de 40 metros.

Espectro de Radiofreqüências

Ondas Longas (Long Wave) • 30 - 300 kHz

150 - 280 KHz LW – Radiodifusão Rádio-farol, navegação 2 000 m - 1 071 m

Ondas Médias (Medium Wave) • 300 - 3 000 kHz

530 - 1 710 KHz MW - Radiodifusão 565 m - 187 m

1 830 - 1 850 KHz 160 Metros - Radioamador - LSB 160 m

Ondas Curtas (Short Wave) • 3 000 kHz - 30 000 kHz


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3 150 - 3 450 KHz SW - Radiodifusão 90 m

3 600 - 3 800 KHz 80m Metros - Radioamador - LSB 80 m




7 040 - 7 100 KHz 40 Metros - Radioamador - LSB 40 m



10 000 – 10150 kHz 30 Metros - Radioamador - LSB 30 m



14 100 - 14 350 KHz 20 Metros -Radioamador - USB 21 m



18 068 - 18 155 KHz 17 Metros Radioamador - USB 17 m

21 100 - 21 450 KHz 15 Metros Radioamador - USB 15 m


24 890 - 24 990 KHz 12 Metros -Radioamador -USB 12 m


26 965 - 27 605 KHz CB - Faixa do Cidadão –60 canais 11 m

28 000 - 29 700 KHz 10 Metros Radioamador - USB / FM 10 m

VHF - Freqüências Muito Altas • 30 - 300 MHz

50 - 68 MHz TV - VHF Banda Baixa 6 m - 4 m

50 - 54 MHz 6 Metros - Radioamador 6 m


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87.5 - 108 MHz FM - Radiodifusão 3 m - 2 m

117.975 a 137 MHz Serviço Móvel Aeronáutico - AM

144 - 146 MHz 2 Metros - Radioamador - FM 2 m - 2 m

180 - 230 MHz TV - VHF Banda Alta 1 m - 1 m

UHF - Freqüências Ultra Altas • 300 - 3 000 MHz

222 – 225 MHz 1,25 m - Radioamador - FM 1,25 metros

430 - 440 MHz 70 cm - Radioamador - FM 70 cm

475 - 865 MHz TV - UHF 63 cm - 34 cm

1 240 -1 300 MHz Radioamador - FM / Satélite 24 cm - 23 cm

2 300 - 2 450 MHz Radioamador 13 cm - 12 cm

SHF - Freqüências Super Altas • 3 000 - 30 000 MHz

5 650 - 5 850 MHz Radioamador / Satélite 53 mm - 51 mm

10 000 - 10 500 MHz Radioamador / Satélite 30 mm - 28 mm

10 700 - 12 800 MHz TV - Satélite 28 mm - 23 mm

BANDA C – 3,6 A 7,025 GHz

BANDA X – 7.25 A 8.4 GHz

BANDA Ku – 10,7 A 14,5 GHz

BANDA Ka – 17.3 A 31 GHz

SATÈLITE

Veja a tabela completa de alocação de freqüências em: http://www.ntia.doc.gov/osmhome/chp04chart.pdf

10.2 FREQUÊNCIAS DE CANAIS DO SISTEMA DOMÉSTICO BRASILEIRO DE SATELITE UTILIZADOS EM ANTENA PARABÓLICA

Freqüência (MHz) Polarização Transponder Emissora 3720 H 1A Rede Globo 3734 V 1B SBT 3750 H 2AL Rede Brasil 3770 H 2AU TV Escola 3780 V 2B Rede TV


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3860 H 3A Rede Bandeirantes 3860 V 4B Rede Record 3870 H 5AL Canal do Boi 3890 H 5AU Rede Vida 3910 H 6AL Canal Saúde e TV Jockey 3930 H 6AU Rede Internacional de TV 4066 V 9B TV Canção Nova 4070 H 10AL TV Diária 4090 H 10AU TV Câmara 4090 V 10BL Canal Futura 4110 V 10BU Shoptime 4110 H 11AL TV Gazeta

4130 H 11AU TV Senado Rádio Senado FM

4150 V 11BU Rede Mulher 4150 H 12AL TV Século XXI 4170 H 12AU Canal Rural 4170 V 12BL Canal Amazônia

10.3 TABELA DE FREQUENCIAS DO SERVIÇO MOVEL CELULAR

Serviço Móvel Pessoal - SMP Freqüências (MHz) BANDA

Estação Móvel (MHz) ERB (MHz)

Banda A 824-835

845-846,5

869-880

890-891,5

Banda B 835-845

846,5-849

880-890

891,5-894

Banda D 910-912,5

1710-1725

955-957,5

1805-1820

Banda E 912,5-915

1740-1755

957,5-960

1835-1850

Sub-faixas de 898,5-901 943,5-946


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Extensão 907,5-910

1725-1740

1775-1785

952,5-955

1820-1835

1870-1880

As subfaixas de extensão em 1800 MHz foram divididas em 10 Blocos de extensão apresentados na tabela a seguir.

Serviço Móvel Pessoal - SMP Freqüências (MHz)

Blocos de Extensão

Freqüência Estação Móvel (MHz) ERB (MHz)

1 1.725 a 1.727,5 1.820 a 1.822,4

2 1.727,5 a 1.730 1.822,5 a 1.825

3 1.730 a 1.732,5 1.825 a 1.827,5

4 1.732,5 a 1.735 1.827,5 a 1.830

5 1.735 a 1.737,5 1.830 a 1.832,5

6 1.737,5 a 1.740 1.832,5 a 1835

7 1.775 a 1.777,5 1.870 a 1.872,5

8 1.777,5 a 1.780 1.872,5 a 1.875

9 1.780 a 1.782,5 1.875 a 1.877,5

10 1.782,5 a 1.785 1.877,5 a 1.880

11. BIBLIOGRAFIA E REFERÊNCIAS

The Radio Amateur’s Handbook Universidade de Illinois – Faraday’s Cage Curso de Antenas, Nível Básico – S. ROCHA Site do FCC Site da Anatel Eletrônica Popular – maio de 1967 Site www.para-raio.com.br


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12. ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO

2. COMPREENDENDO A RFI – INTERFERÊNCIA DE RÁDIOFREQUÊNCIA

2.1 FATORES QUE CONTRIBUEM PARA A INTERFERÊNCIA ELETROMAGNÉTICA

2.2 FONTES POTENCIAIS DE INTERFERÊNCIA

3. INTERFERÊNCIAS: Como e a quem recorrer?

3.1 Diagnósticos de Interferência em TV – Livre-se da TVI !

3.2 Imagem Normal

3.3 Imagem com Sinal Fraco

3.4 Imagem com Sinal refletido ( Fantasma )- Problema de Antena

3.5 Imagem com Batimento de Radiofreqüência

3.6 Imagem com Interferência da Rede Elétrica

3.7 Imagem com Interferência de um Microcomputador

3.8 Imagem com Interferência de um Transmissor FM

3.9 Possíveis Soluções

4. DIAGNÓSTICOS DE INTERFERÊNCIA EM TELEFONES

5. DIAGNÓSTICO DE INTERFERÊNCIA DE TRANSMISSORES DA FAIXA DO CIDADÃO – PX 5.1 Esquema e foto de Filtro Passa Baixas de 1,6 a 54 MHz

6. CASAMENTO DE IMPEDÂNCIAS DO TRANSMISSOR E ANTENA - A ROE E SUAS CONSEQUÊNCIAS

6.1 MONTAGEM DE UMA CARGA RESISTIVA DE 50 OHMS

7. A IMPORTÂNCIA DA BLINDAGEM e GAIOLA DE FARADAY

8. DIAGNÓSTICO DE INTERFERÊNCIA EM GERAL

8.1 Procedimento de Investigação de Interferências em Equipamentos

8.2 Regras para fiação de Fontes e Motores Elétricos


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8.3 Regras de Blindagem

8.4 Método simples de pesquisa e localização da Fonte Interferente

8.5 A Necessidade do Uso de Filtros de Linha

8.6 Aterramento

9. CASOS ATÍPICOS DE INTERFERÊNCIA E SOLUÇÔES

9.1 Várias Televisões de uma rua com sinal interferente

9.2 Quatro transmissores na faixa de 35 MHz interferindo em 142.8 MHz

9.3 Transceptor de SSB interfere em Rádio desligado

9.4 Antena parabólica não recebe sinal à noite

9.5 Televisão recebendo o áudio de uma estação comercial de FM no canal 6 da TV em um apartamento mas não em outros aparelhos

9.6 Receptor Portátil de OM com Ruído e Recepção Deficiente

9.7 Interferências Provocadas por um Microcomputador

9.8 Interferência entre Telefones sem Fio

9.9 Interferência em Aeroportos de Estações de FM

9.10 Interferência entre Provedores de Internet e outros Serviços na Faixa de 2,4 GHz

9.11 Interferência em Equipamentos de Uso Médico

radio cia 12 jun 07

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