Redes sem fioFundamentos de Rádio Frequência

Prof. César Augustocesarfreitas@gmail.com

http://cesarfreitas.wordpress.com

Definição de rádio-frequênciaAnatomia da forma de ondaEspectro eletro magnéticoBanda ISMComportamento da Rádio Frequência

Redes sem fio• Rádiofrequência• São correntes alternadas de alta frequência que trafegam em condutores de

cobre e são irradiadas pelo ar através de antenas• As antenas convertem o sinal do cabo em uma onda eletromagnética que se

propaga para o espaço e vice-versa• As ondas se propagam afastando-se da fonte (antena) em todas as direções

Redes sem fio• Rádiofrequência• Como analogia, podemos citar o exemplo de uma pedra jogada em um lago.

Redes sem fio• Rádiofrequência

• Anatomia da forma de onda

• Possui forma senoidal

• Apresenta as seguintes propriedades

• V = velocidade de propagação (velocidade que a onda se propaga no meio). É dada em m/s. • Para efeitos práticos, a velocidade de propagação é de 3 x 10^8 m/s• λ = comprimento de onda (distância entre dois pontos correspondentes em um ciclo de onda• F = frequência (número de ciclos que a onda completa em um segundo). É expressa em Hertz (Hz)• A relação entre as grandezas é:• λ = V/F

Redes sem fio• Rádiofrequência• Espectro Eletromagnético: é o intervalo composto de todas as possíveis

frequências da radiação eletromagnética.• Onda de rádio é apenas uma das várias bandas eletromagnéticas

existentes no espectro

Redes sem fio• Rádiofrequência• Espectro Eletromagnético• o Espectro é dividido nas seguintes categorias:

Categoria Intervalo de FrequênciaRádio 3KHz – 300 GHz

Microondas 100MHz – 500 GHz

Luz infravermelha >500 GHz – 400 THz

Luz visível > 400 THz – 750 THz

Luz ultravioleta > 750 THz – 30 PHz (Peta Hertz)

Raio X >30 PHz – 10 Ehz (Exa Hertz)

Gama >10 Ehz 10 ZHz (ZetaHerts

Redes sem fio• Rádiofrequência• Banda ISM• Industrial, Scientific and Medical• Banda liberada pelo FCC em 1985 para uso em dispositivos • Banda livre de licenciamento, ou seja, • qualquer pessoa pode transmitir/• receber sem necessidade de • autorização governamental•

Redes sem fio• Rádiofrequência• Banda ISM• Existem três bandas não-licenciadas, conhecidas como bandas ISM• 900 MHZ (902 a 928 MHz)• 2,4 GHz ( 2,400 a 2,4835 GHz)• 5,0 GHz ( 5,15 a 5,85 GHz)

Redes sem fio• Rádiofrequência• Relação Sinal-Ruído (SNR)• É a razão entre a potência do sinal que contém a informação e a potência de

um ruído de fundo:• SNR = P sinal/P ruído• Quanto maior a relação SNR, melhor é a potência do sinal.• Quando a potência do sinal é muitas vezes maior que a potência do ruído,

este não será percebido.• Por outro lado, caso o ruído tenha potência muito próxima da potência do

sinal, este terá sua decodificação prejudicada

Redes sem fio• Rádiofrequência• Ganho• É o aumento da amplitude do sinal de RF.• Pode ser obtido por processo:

• Ativo:• Uso de fonte de energia externa (amplificador) ou aumento da energia do transmissor

Redes sem fio• Rádiofrequência• Ganho• Pode ser obtido por processo:

• Passivo:• Sinal refletido combina-se com o sinal principal

Redes sem fio• Rádiofrequência• Atenuação• É descrita como a perda ou redução na intensidade do sinal.• Ocorre tanto em meios cabeados como não cabeados.• Pode ser causada por:

• Resistência de cabos e conectores (conversão do sinal AC em calor)• Distância da fonte de propagação (quanto maior a distância, menor a energia captada no

receptor)• Objetos no caminho da onda propagada (Atenuação depende da composição e da

espessura do objeto)• Umidade (Ocorre principalmente nas precipitações atmosféricas, visto que a água é um

obstáculo a passagem do sinal)

Redes sem fio• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos• Um feixe de ondas sofre diversos comportamentos ao se deparar com um

obstáculo. São os mesmos efeitos sofridos por uma onda de luz:

• Reflexão: ocorre quando uma onda eletromagnética possui dimensões muito maiores do que o comprimento de onda do sinal. • Ocorre em superfícies de prédios, muros, lagos, telhados metálicos

Redes sem fio• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Espalhamento: ocorre quando o meio no qual a onda viaja possui obstáculos com dimensões muito MENORES se comparadas com o comprimento de onda do sinal. • A reflexão é difusa e a onda é refletida em várias direções

Redes sem fio• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Refração: é o desvio sofrido por uma onda de rádio ao passar por meios de diferentes densidades.• É o mesmo fenômeno que ocorre com a luz ao penetrar numa superfície

d’água.• Vapor dágua (gotas suspensas), mudanças na tempatura e pressão do ar podem causar a refração

Redes sem fio• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Difração: é o desvio da onda de rádio ao redor de um obstáculo.• Uma nova onda de menor intensidade é formada, com características de

direção diferente da original

Redes sem fio• Rádiofrequência• Efeitos de obstáculos

• Absorção: O sinal de RF atinge um objeto e é absorvido pelo material, sem atravessar, refletir ou contorná-lo.