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Transmissores: Ruídos, Espúrios, Parasitas

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Transmissores: Rudos, Esprios, Parasitas Introduo Umdosmaioresproblemasqueocorremquandosepretendecolocarnoarum transmissor de construo caseira ou um equipamento no muito bem elaborado, a produodesinaisquenocorrespondemfrequnciaquesedesejarealmente transmitir, os quais podem causar interferncias. Emespecial,esteproblematemsidoenfrentadopelaspequenasemissoras experimentais de FM, denominadas comunitrias, ou mesmo pelas piratas, e pode causarsriasinterferncias,principalmenteemserviosdeorientaodeaeronaves devido s proximidades das frequncias. Vejanesteartigoquaissoosprincipaistiposdesinaisindevidosproduzidospelos transmissores, e algumas ideias para evit-los. Newton C. Braga

Umtransmissorqueproduzaumaondaportadorapuradeveemitirsinaisemuma nica frequncia. No entanto, quando este transmissor modulado, o sinal modulador faz com que novas frequncias apaream, ocupando normalmente uma pequena faixa em torno da frequncia do sinal portador, conforme mostra a figura 1. F1. Um sinal modulado apresenta bandas laterais, ocupando uma certa faixa do espectro. Na prtica, porm, os sinais de um transmissor modulado no ficam restritos apenas a esta faixa estreita, mas espalham-se pelo espectro podendo causar diversos tipos de problemas. Na figura 2 temos um grfico que mostra o que pode ocorrer com um transmissor em condies reais de funcionamento (e que esto longe das condies ideais). F2. Sinais produzidos por um transmissor. Osinalprincipaledemaioramplitude,naturalmente,aportadorageradapelo transmissor. Em condies normais, toda a energia do transmissor deveria ser concentrada nesta frequncia e irradiada. Contudo,naprtica,noissooqueacontece.Apenasparasimplificarnossa anlise, vamos supor um transmissor que deva emitir uma portadora (sem modulao) e ver que tipos de sinais indevidos ele vai produzir. Rudo de fase Quando um transmissor gera o sinal que deve transmitir, os componentes usados no seucircuitonosoabsolutamentelineares,oquequerdizerquenotemosa produodeumsinalsenoidalperfeitoenemaomenosdeformaabsolutamente sincronizada. Issosignificaqueaspequenasdiferenasentreasfasesdossinaisgeradosacada instantepodemmodularaportadora, criandoassimalgumasfaixasdesinalqueso emitidasjuntamentecomela.Estessinaisvoseconcentrarnasfrequncias prximas da portadora, um pouco acima e um pouco abaixo.

Rudo de fonte Qualquertipodesinalindevidoqueestejapresentenocircuitodeumtransmissor pode servir de fonte de modulao. Aprpriafontedealimentaoumafontedesinal,gerando,assim,umsinal moduladorquesercombinadocomafrequnciaportadora,transmitidocommenor intensidade e se espalhando pelo espectro. Estesinal,queaparecenaformaderonco,dependejustamentedorippledafonte usadaparaalimentarotransmissor,daanecessidadedecircuitoscomexcelentes filtragens para este tipo de aplicao. Namaioriadoscasos,comoafontedealimentaotemretificaoemonda completa,estessinaisseespalhampeloespectroemintervalosde120Hz,tanto acima como abaixo da frequncia da portadora.

Harmnicas Um sinal puro um sinal senoidal perfeito. No entanto, na prtica, os sinais gerados pelostransmissoresnososenidesperfeitas,dadajustamenteanolinearidade dos circuitos usados para isso. Isso quer dizer que, conforme Fourier explica, um sinal complexo de certa frequncia comooproduzidoporumtransmissor,formadoporumsinalsenoidalde determinadafrequncia(fundamental)esinaissenoidaisdefrequnciasmltiplas (harmnicas)que seestendempeloespectro comintensidadecadavezmenor,mas at o infinito, de acordo com a figura 3. F3.Umsinalformadopelacombinaodesinaissenoidaisdefrequncia mltiplas.

Estessinaisdemenorintensidadeefrequnciasmltiplassoirradiadosepodem causar problemas de interferncias. Dependendo de como o sinal do transmissor seja gerado,asharmnicaspodemterintensidadesuficienteparacausarsrios inconvenientes. Umtransmissorde1.000wattspodeterharmnicastofortesquantoalgumas dezenas de watts, alcanando muitos quilmetros de distncia e, com isso, causando problemas caso caiam em uma faixa utilizada por outro servio. Circuitosespeciaisdevemseragregadosssadasdostransmissoresdemodoa evitarapassagemdasharmnicas,oupelomenosreduzirsuaintensidadeanveis tais que no possam causar problemas, como o exibido na figura 4. F4.Filtropassabaixausadoemtransmissoresparaeliminaroureduzir harmnicas.

Neste circuito temos um filtro passabaixas que deixa passar o sinal fundamental, mas no as harmnicas com o dobro, o triplo, o qudruplo, etc. da frequncia. Esprios Em certos circuitos de transmissores podem surgir realimentaes de sinais que vo atingir circuitos diferentes do mesmo aparelho como, por exemplo, amplificadores de udio,demodulao,oumesmoafontedealimentao,causandoproblemas.Com esta realimentao, os circuitos afetados tendem a entrar em oscilao gerando sinais quepassamasertransmitidosemfrequnciasmaisbaixasemaisaltasdoquea portadora. Um caso comum que encontramos deve-se ao fato de que os capacitores eletrolticos usados em fontes de alimentao podem ser de papel enrolado, formando assim uma estrutura que, alm da capacitncia, tem uma certa indutncia. Esta indutncia pode serimportante,fazendocomqueoseletrolticospassemarepresentarumaalta impedncia para estes sinais. Emumafontequetenhasomentecapacitoreseletrolticos,estaindutnciapodeser responsvelporrealimentaese,comisso,pelaemissodeesprios.Umartifcio para se evitar este tipo de problema a ligao de um capacitor cermico de 100 nF em paralelo com o eletroltico, veja a figura 5.

F5.Umcapacitorcermicodeveserligadoemparalelocomeletrolticosnas fontes de transmissores.

Oscapacitorescermicosnosoindutivose,porisso,fornecemumpercursopara os sinais de RF que poderiam realimentar o circuito.

Diviso de frequncia Os transistores bipolares, quando usados em transmissores, tendem a apresentar um fenmenointeressantequeconsistenaproduodeumaoscilaoparasitacom metade da frequncia original.

Solues Evidentemente,nopodemosdeixarqueumtransmissorirradieenergiaem frequnciasquenosejamespecificamenteaquelasemqueeledeveoperar. Problemasdeinterfernciassogravese,porisso,proibidospelasleisvigentes. Inicialmente,umbomprojetodetransmissor,quetenhacaractersticasquereduzam aomximoaemissodesinaisindevidos,fundamental,quandosepensaemum aplicao prtica de maior potncia. porestemotivoqueexistemrestriesaousodetransmissoresdeconstruo caseira, principalmente para as faixas mais sensveis como as de FM e de VHF. Em segundo lugar, o circuito deve ter todos os recursos que eliminem a possibilidade de quesinaisindevidossejamtransmitidos.Filtros,blindagensedesacoplamentos precisam ser colocados cuidadosamente nos locais em que qualquer problema possa vir a ocorrer.