Read livros.pdf text version

Livro do Técnico

Índice HAM 2010

Julio Ross [email protected]

1

Publicações em 2010

Os livros em espiral são de baixo custo para o leitor e com conteúdo prático, em linguagem acessível à estudantes do ensino técnico, tecnológico e de engenharia. Com muitas imagens, gráficos e tabelas que visam aumentar a compreensão do leitor, complementam a leitura de formação na área visando uma futura profissão. O autor com o propósito da melhoria do material gostaria de ouvir sua opinião sobre as publicações. Mande um e-mail para [email protected] Obrigado Julio Ross

- Comunicações via Rádio e Antenas

Capa Azul ­ 253 páginas - 330g

- Interferência e Proteção Eletromagnética

Capa Laranja ­ 127 páginas ­ 200g

- PLC ­ Power Line Communications

Capa Amarela ­ 90 páginas ­ 120g

2

3

Índice

Comunicações via Rádio e Antenas

Comunicações via Rádio

Introdução Unidade de Medida de Frequência Frequência x Período Comprimento de Onda Velocidade de Propagação Frente de Onda Campo Próximo e Campo Distante Radiador Isotrópico Densidade de Potência Perda no Espaço Livre Ruído Características da Propagação das Ondas de Rádio Regiões da ITU 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 18

Propagação de Ondas Eletromagnéticas

Introdução Modos de Propagação Propagação das Ondas de Rádio Características de Frequências de Ondas Terrestres Camadas da Atmosfera Troposfera Estratosfera Ionosfera Grau de Ionização na Ionosfera. Seleção de Frequências MUF, FOT e Ângulo de Take-off Observando a Ionosfera Intensidade dos Sinais Tabela de Conversão de Sinais Giro Frequência Gray Line (HF) Desvanecimento (Fading) SWF - Short Wave Fade-out Índices de Propagação Manchas Solares Variações Devidas ao Ciclo Solar Meteorologia Aurora Boreal e Austral Meteorscatter Propagação Transequatorial Propagação por Reflexão Lunar (EME) Propagação por Tropodifusão 21 21 22 23 24 25 26 26 28 29 29 30 31 32 32 33 34 35 35 36 37 38 39 39 40 41 42

Propagação por Bandas de Frequências

Frequências Média MF (300kHz ­ 3MHz) Frequências Altas HF (3MHz ­ 30MHz) Very High Frequencies VHF (30MHz ­ 300MHz) Ultra High Frequencies UHF (300MHz ­ 3GHz) 43 43 45 47

4

Abaixo de 50MHz

Espectro Eletromagnético de Radiofrequências ELF ­ Extremely Low Frequencies VLF ­ Very Low Frequencies LF e MF ­ Low Frequencies e Medium Frequencies HF ­ High Frequencies Zona de Silêncio Refração nas Camadas da Atmosfera 49 50 50 51 52 53 54

Acima de 50MHz

VHF e UHF ­ Very High Frequencies e Ultra High Frequencies Alcance Visual para duas Estações à Mesma Altitude Refração em Linha de Visada Inversão da Temperatura Propagação em Duto SHF - Super High Frequencies Efeitos Atmosféricos EHF- Extremely High Frequencies Raio Efetivo da Terra Efeitos do Terreno Zonas de Fresnel Difração por Obstáculo Ganho por Obstáculo Perdas por Difração Outras Perdas Desvanecimento (Fading) Diversidade Diversidade Vertical 55 56 56 57 58 58 58 59 60 60 61 61 62 63 63 64 65 66

Diversidade de Frequência

Disponibilidade

66

67

Reflexões

Repetidores Passivos

67

68

Transmissão e Recepção de Ondas Eletromagnéticas

Histórico Conceito Tipos de Transmissão Modulação Digital Modulação das Ondas de Rádio Modulação AM ou AM ­ DSB O Receptor de Rádio Índice de Modulação ­ m(%) SSB (single side-band), ou AM-SSB Modulação em Frequência (FM) Domínio da Frequência e do Tempo Modulação em Fase (Phase Modulation - PM) ASK ­ Amplitude Shift Keying FSK ­ Frequency Shift Keying Entendendo Weak Signals ­ Sinais Fracos ERS ­ Sensibilidade Efetiva do Receptor Gaste 10% no Rádio e 90% na Antena Espalhamento Espectral Legislação no Brasil 69 70 70 71 72 73 74 76 77 77 78 79 79 80 81 82 83 84 86

5

Antenas Principais Características

Conceito Como as Antenas Irradiam Introdução Diagrama de Radiação Representação em Duas Dimensões Definições Principais Antena Isotrópica dBd x dBi Potência Efetiva Radiada Polarização Exemplo Diretividade e Ganho Relação Frente Costas Impedância Influência da Altura em Relação ao Solo NVIS ­ Near Vertical Incident Skywave Relação Diâmetro x Comprimento Influência da Irradiação Horizontal em Função do Comprimento Largura de Banda Linha de Transmissão Return Loss ­ Perda de Retorno Coeficiente de Reflexão e VSWR Medidor de ROE Temperatura de Ruído 82 88 88 89 89 90 91 91 92 92 93 93 95 95 97 98 99 100 100 101 102 102 103 104

Radiação e Antenas

Introdução Efeito do Solo nas Antenas Antenas não Aterradas Antenas Aterradas Antena Monopolo /4 Antena Monopolo 5/8 Campos Radiados Potência Radiada e Resistência de Radiação Alimentação de Antenas Perdas nos Fios Dipolo com "Stub" Dipolo Dobrado Antena para Carro Antena FM (recepção) Compatibilidade Eletromagnética para o Radioamador Baluns Balun ½ Balun HF Balun Toroidal HF Técnica Convencional x SuperToroid Ganho de sua Antena Antenas Verticais Curtas Acoplando a Antena Móvel ao Transmissor Antena Loop 105 106 106 106 107 108 108 108 109 109 110 110 110 111 111 113 113 114 114 116 116 117 118 119

Tipos de Antenas

Tipos de Antenas 121

6

Antenas Eletricamente Curtas Antenas Eletricamente Curtas ­ VLF e LF Antenas Eletricamente Curtas ­ MF Antenas Radiodifusão OM ­ Recomendação Antenas de Banda Larga Antenas Ressonantes HF Antenas Ressonantes VHF Antena Yagi-Uda Antenas Log-Periódicas Antenas para Trens Antenas nos Aviões Antenas nos Helicópteros Antenas para Automóveis Antenas para TV Arranjos de Antenas (Monobanda) Conexão de duas antenas de 50 na mesma banda Arranjo de Antenas (Bandas Diferentes) Antena Turnstile (TX) Antenas com Refletor de Canto Antenas Helicoidais Antena Helicoidal Quadrifilar Antena Eggbeater Antenas Impressas (Microstrip Patch Antennas) Antena Slot Antena F Invertido (IFA) Antenas Impressas Banda Larga Espiral de Arquimedes Antenas com Geometria Fractal Sistema Smart Antennas (Antenas Inteligentes) Antenas de Abertura Choke Horn (Corneta Corrugada) Antenas Refletoras Deficiências e Dificuldades Antenas em Lente Considerações Práticas Um pouco sobre Satélites de Comunicações Bandas Utilizadas Como medir a qualidade da recepção de um sinal de satélite Azimute Verdadeiro x Azimute Magnético Cálculo para alinhamento de antenas parabólicas (satélites) Inclinômetro Como ajustar a relação foco/diâmetro (f/D) do alimentador Satellite Finder Software de Alinhamento (freeware) Interferência Solar

121 122 122 123 124 125 126 127 127 129 129 130 130 131 131 132 133 133 134 135 136 137 137 138 138 139 139 139 140 141 142 142 143 144 145 145 146 147 149 150 151 151 152 152 153

Wearable Antennas

Wearable Antenas (WA) Aplicação das BAN Exemplos de Wearable Antennas Antena Dual Band com estrutura EBG Antena Botão Antena no Cinto VHF/UHF Wearable Antenna Antena no Capacete 155 156 156 157 158 158 159 159

7

Antenas UWB ­ Ultra Wide Band Antenas Compactas para Terminais Móveis Técnicas de Miniaturização Técnicas de Alargamento de Banda para Antenas Impressas Exemplo de Antenas UWB Antena Fractal UWB

160 160 161 163 164 164

Linhas de Transmissão

Introdução TEM - Transverse ElectroMagnetic Wave Linha de Transmissão de dois condutores Cabos Coaxiais Circuito Equivalente Atenuação e Perdas Atenuação Reflexão de Energia Impedância Linhas Terminadas (aberto ­ curto) Outras Particularidades Tabela de Cabos Coaxiais Cabos Irradiantes 167 169 169 170 171 171 171 172 174 176 177 178 180

Antenas LF, MF e HF

Antena Ground Plane Antena Dipolo Antena Dipolo Dobrado Aumento da impedância Antena dipolo em "V" invertido Antena Vertical Econômica para LF/MF Antena Vertical com Chapéu Capacitivo no Topo (LF/MF) Beverage Antenna Australian Dipole ­ Dipolo Australiano Dipolo Terminado Dobrado ­ T2FD Antena Loop 160m/80m Quad Loop ­ HF Antena G5RV Teoria de funcionamento Antenas para NVIS ­ Near Vertical Incidence Skywave Antena Half Sloper Antena Bazooka Antena Morgain Antena W3DZZ Antena Windom Antena Multibanda Bigode de Gato Antena Multibanda com "Traps" de Cabo Coaxial Antena Ringo 27MHz (no Brasil Rita Pavone) Antena J ­ J Pole para 11M Antena Moxon ­ 10/11M Antena Loop Magnético Antena CCD ­ Controlled Current Distribution Continuos Load Whip Antenna ­ Antena "Whip" de Carga Contínua Antena Monopolo Dobrado 1/4 Antena Direcional 3 elementos para 20M Utilizando este Modelo em outras Frequências 181 182 182 183 184 185 186 189 189 191 192 192 193 194 195 196 196 197 198 198 199 199 202 203 204 205 206 207 208 208 209

8

Antenas VHF e UHF

Antena J ou J Pole Antena OSJ ­ Open Stub J Antena Slim Jim ­ 2m Antena Discone Antena Colinear 225MHz Antena Direcional Compacta 3 elementos para 6m (50MHz) 211 212 213 215 215 215

Dipolo Cruzado para Banda de 136 - 138MHz (Wheather Satellite)

Quadra Cúbica ­ 144MHz Antena DDRR Móvel ­ 2M Antena Vertical VHF/UHF para HT (Hand Talk) Antena Vertical VHF/UHF Direcional de 5 Elementos ­ 2M Antena Direcional 2M ­ 9 Elementos Direcional 11 elementos ­ 430 a 440MHz Antena Cross para UHF ­ 436MHz Antena Colinear de Cabo Coaxial "Cantenna" ­ 2,4GHz Tub'antena ­ 2,4GHz

217

218 219 220 220 221 222 223 224 229 232 233

Duplexadores, Isoladores e Circuladores

Duplexadores Por que não usar duas antenas em uma repetidora? Tipos de Duplexadores Como os Duplexadores Trabalham Por que um duplexador? Separação Horizontal Separação Vertical Ajustando o Duplexador O Isolador de Ferrite Combinador de Tx de Baixa Perda Combinador de Baixa Perda para Transmissores... Circuladores Circulador de Junção (Junction Circulator) Circulador Lumped Elements Transmissão e Recepção na mesma Antena Desacoplamento de um Transmissor ou Receptor de sua Antena Combinador para ligações Rádio 235 235 236 236 238 238 239 239 240 241 241 242 243 244 245 245 246

Medidas de Intensidade de Campo

Intensidade de Campo Medição de Intensidade de Campo Abaixo de 30MHz Entre 30MHz e 1GHz Acima de 1GHz Antenas Ativas Medidor Isotrópico Escolha do Local 247 248 248 249 249 250 250 251 253

Bibliografia Utilizada

9

10

Índice

Interferência e Proteção Eletromagnética

Interferência Eletromagnética

Histórico Interferência Eletromagnética Entendendo a EMI Fontes de EMI Naturais e Não Naturais Fontes de EMI Caminhos da EMI Modo Diferencial e Comum Detectando a EMI Técnicas de Proteção Orientações Gerais contra IEM Interferência Radioelétrica Ruído de linhas de transmissão de energia elétrica Reclamações de Radiointerferência Reclamações Improcedentes Interferências por Radioamador Filtros Contra Interferência TV Interferência de FM e VHF Fuga Medindo a Fuga Compatibilidade Eletromagnética para o Radio Amador Interferência em Equipamentos de Áudio TVI ­ TV Interference Interferência de RF Interferência de Computadores em Receptores de Rádio Ferrites Supressão em VHF Tente Eliminar a RFI da sua Casa Ferrites no Cabo de Alimentação Residencial 09 09 10 11 11 12 13 14 14 16 18 19 20 20 21 22 23 24 24 25 27 29 31 32 33 33 33 34

Compatibilidade Eletromagnética

Compatibilidade Eletromagnética EMC Medindo a EMC EMC em Veículos Automotivos Normas ISO Aplicáveis para o Ramo Automotivo EMC em sistemas eletrônicos no Brasil MIL - STD ­ 461 ­ A Normalização e Ensaios de Compatibilidade Eletromagnética Interferência Irradiada Blindagem Eletromagnética Gaiola de Faraday Medidas de IEM Irradiada IEM Conduzida pela Rede Filtro de Linha Capacitores de Filtros de Linha Aplicações Classe X Aplicações Classe Y Orientações Gerais para EMC Órgãos Certificadores 35 36 37 37 38 38 39 40 41 42 42 43 44 45 46 46 47 48

11

Radiações Ionizantes e Não Ionizantes Comprimento de Onda Campo Próximo e Campo Distante O que Acontece quando se é Exposto à Campos Eletromagnéticos Efeitos Biológicos e Efeitos sobre a Saúde Conclusões de Pesquisas Científicas Interação da Radiação Eletromagnética com a Matéria Taxa de Absorção Específica (SAR) Efeitos Biológicos ­ Efeitos Térmicos e Efeitos não Térmicos Avaliando Valores Máximos Resolução No 303 de 2 de julho de 2002 Radiação Eletromagnética SAR ­ Terminais Celulares Para o Radioamador Equipamentos de Radiação Restrita Condições Gerais de Uso Quando não é Necessário Autorização para Uso de Frequências Aplicações Específicas Exposição à Campos de Linhas de Alta Tensão Exposição aos Monitores de Vídeo Exposição aos Fornos de Micro-ondas Equipamentos Médico-Hospitalares

49 50 51 51 51 52 53 53 55 55 56 57 58 59 60 60 61 61 63 64 65 65

ESD ­ Eletrostatic Discharge

Eletricidade Estática ESD ­ Descarga Eletrostática Efeitos das ESDs Cuidados Armazenamento Dispositivos para Proteção Individual 67 69 69 70 71 71

SPDA ­ Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas

Segurança Corrente Elétrica Relação entre Intensidade de Corrente (AC) x Consequência Proteção Pessoal Efeitos sobre os Seres Vivos Regras Práticas de Proteção Formação dos Raios Descargas Atmosféricas Efeitos dos Raios Para-Raios SPDA ­ Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas Sistema de Proteção contra Raios Esquema de Aterramento em Estação de Telecomunicações Normas Aplicáveis e Procedimentos Proteção de Telefonia e Dados Proteção para CFTV 73 73 74 74 74 75 76 77 79 80 81 81 82 83 84 85

Qualidade da Energia Elétrica

Qualidade da Energia Elétrica Variações Momentâneas de Tensão Sobretensões Conduzidas Variações Transitórias de Tensão (Transient Voltages) 87 88 90 90

12

Surtos de Tensão Spikes de Chaveamento Correntes de Fuga Redes Desbalanceadas Perda de Neutro Brownout e Blackout Variações de Frequência Forma de Onda Harmônica

91 91 92 93 94 94 95 95

Proteção Elétrica

Eletrodutos Leito e Cabos Canaletas Tipos de Canaletas Norma ANSI/EIA/TIA-569-A Uso de Canaletas Emenda em Canaletas Metálicas Tomadas Padrão BR Instalações Elétricas Dimensionamento de Condutores Aterramento Externo Medição de Resistência de Terra Aterramento Predial Interno Aterramento na Instalação Multiponto x Único Ponto Aterramento Interno TIA/EIA 607A Itens de Aterramento Condutor de Vinculação para Telecomunicações Identificação Cabo de Interconexão do Aterramento de Telecomunicações (TBB) Cabo de Interconexão do Aterramento de Telecomunicações (TBBIBC) Barramento do Aterramento Principal de Telecomunicações (TMGB) Barramento do Aterramento para Telecomunicações (TGB) Malha de Piso Diretrizes para o Sistema de Aterramento Disjuntores Térmicos Disjuntores Termomagnéticos Seletividade dos Disjuntores Proteção Elétrica 99 100 100 101 101 102 103 104 104 105 106 106 107 108 109 110 111 112 112 112 113 113 114 114 115 116 117 117 118

Condicionamento de Energia

Condicionamento de Energia Filtros de Linha Transformadores Isoladores Estabilizadores de Tensão No ­ Breaks ou UPS Tipos de UPS Regeneradores de Rede PSRR - Power Supply Rejection Ratio Consumo: Watts x VA 119 120 120 121 122 123 123 124 125 127

Bibliografia Utilizada

13

14

PLC ­ Power Line Communications BPL ­ Broadband over Power Lines

Índice

Power Line Communications

Histórico Transmissão de Programas de Rádio Conceito Níveis da Rede Elétrica A Rede Elétrica como Meio de TX de Dados Problemas Existentes Modulação de Sinal Interferência Vulnerabilidade Principais Fatores de Interferência 07 08 08 09 10 11 12 14 15 15

Distribuição de Energia Elétrica

Características das Linhas de Transmissão Conceito Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica Linhas Aéreas de Distribuição em Média Tensão Linhas Aéreas de Distribuição em Baixa Tensão 17 18 18 19

Equipamentos e Rede PLC

Equipamentos PLC Rede de Acesso PLC Distribuição PLC Área de Cobertura Faixas de Frequência Tipos de Modulação Espalhamento Espectral OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex BFSK, MSK e GMSK Comparativo Comparação com Outras Tecnologias O Futuro 23 25 26 27 28 28 29 31 32 33 33 34

Tecnologias Outdoor Indoor

Amperion Blocos Básicos Padrão ASCOM Padrão DS2 Padrão Main.Net Empresas Indoor Empresas Outdoor Chipsets Associações 37 38 39 40 40 41 42 42 42

Outras Tecnologias

X-10 Funcionamento 45 46

15

Aspectos Práticos X-10 Endereçamento Comandos ­ X10 Módulos X-10 CEBus - Consumer Electronic Bus Dispositivos e Topologia Codificação dos Sinais Acesso ao Meio Codificação dos Símbolos Frame Comentários LonWorks Configurações Meios de Transmissão PLT ­ 22 Transceiver PHONEX Intelogis Intellon HomePlug 1.0 HomePNA 1.0 e HomePNA 2.0 HomePNA 3.0 Segurança

48 48 49 50 51 52 52 53 53 55 56 57 58 59 60 61 61 62 62 63 64 65

Projetos PLC no Brasil

Projetos no Brasil Projeto PLC Iguacú Projeto PLC CEMIG Características do Projeto Teste Realizado em Goiás CELG ­ 2006 Projeto LIGHT Intensidade dos Sinais Ameaças à Comunicação em HF 67 68 69 69 70 72 73 73

Iniciativas BPL no Mundo

Iniciativas nos EUA Iniciativas na Europa Regulamentação no Mundo Regulamentação Brasileira para o PLC Regulamento BPL Anatel Regulamentação Aneel Smart Grid Aplicações 77 78 78 80 80 84 87 88 90

Bibliografia Utilizada

16

Information

16 pages

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

110928