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Universidade Estácio de Sá – Engenharia de Telecomunicações
Romeu de Freitas Vidal Filho – Matrícula: 202010037682 – Trabalho 3
Disciplina: Sitemas de Comunicação I Professor: Ricardo de Souza Toscano
Unidades de Medidas em Telecomunicações
1) Bel (B)
	Em telecomunicações, é sabido que um sinal eletromagnético é formado por um movi-mento vibratório originados de um campo elétrico e outro magnético diretamente proporcionais entre si. Sua finalidade é transportar energia e seus valores são expressos através de níveis de amplitudes de grandezas físicas, como: tensão, corrente e potência. Assim, devido a uma grande variação da intensidade desses sinais e também ao fato da audição humana se comportar aproximadamente como uma fonte receptora logaritma, houve a necessidade de criar uma unidade que se aproximasse a essa função e permitisse medir a relação de sinais de entrada e saída de uma mesma grandeza física. Essa teoria permitiu criar em primeiro momento o Bel (B).
	O Bel é uma unidade de medidas de razões entre duas potências de um sistema de telecomunicação, é utilizado nas áreas técnicas de telecomunicações, eletrônica e acústica. Foi idealizado e criado por engenheiros da Bell Labs, originalmente foi chamado de unidade de transmissão (UT), e em 1924 foi renomeado em homenagem Alexander Graham Bell, inventor do telefone e fundador da companhia Bell Labs. Apesar de ter a finalidade de aferir ou medir, o Bell não é considerado uma unidade do Sistema Internacional de Unidades, pois é uma unidade relativa que é diretamente dependente a grandeza (potência, tensão, corrente, acústica). Seu modelamento matemático é expressado dessa maneira:
Onde:
⇒ P1 = Potência de entrada do sistema;
⇒ P2 = Potência de saída do sistema.
2) Decibel (dB) e suas vantagens:
Um decibel (dB) corresponde a um décimo de bel (B), o emprego da subunidade dB é para facilitar o seu uso diário. Seu modelo matemático é expresso da seguinte maneira:
Onde:
⇒ P1 = Potência de entrada do sistema;
⇒ P2 = Potência de saída do sistema.
A partir do cálculo do decibel, dois conceitos importantes podem ser definidos, são eles:
- Ganho : É quando o sinal na saída de um sistema for maior que o sinal de entrada do mesmo sistema. Sempre apresentará valores positivos (+).
- Atenuação: É quando o sinal na saída de um sistema for menor que o sinal de entrada do mesmo sistema. Sempre apresentará valores negativos (-).
As vantagens do uso do decibel são:
- É mais conveniente somar os ganhos em decibéis em estágios sucessivos de um sistema do que multiplicar os seus ganhos lineares;
- Faixas muito grandes de razões de valores podem ser expressas em decibéis em uma faixa mais moderada possibilitando uma melhor visualização dos valores grandes e pequenos;
- Na acústica o decibel usado como uma escala logarítmica da razão de intensidade sonora, se ajusta melhor a intensidade percebida pelo ouvido humano, pois o aumento do nível de intensidade em decibéis corresponde aproximadamente ao aumento percebido em qualquer intensidade, fato conhecido com a Lei de potências de Stevens. Por exemplo, um humano percebe um aumento de 90 dB para 95 dB como sendo o mesmo que um aumento de 20 dB para 25 dB.
3) Variantes do dB:
a. dBm:
Bastante utilizado em telecomunicações, o dBm é a relação de uma potência P a ser medida em algum ponto do sistema e uma outra com valor fixo definido internacionalmente em 1 mW. Este valor fixo foi definido a partir da análise da impedância da linha de transmissão utilizada em telefonia que apresenta um valor de 600ohms e aplicando um valor de tensão Vrms igual a 0,775 volts, obtêm a unidade de referência do dBm que é igual a 1 mW. A expressão logaritma do dBm é mostrada a seguir:
Quando um sistema apresentar diversos pontos de medidas em dBm e determinar que seja calculado o sinal de saída em dBm, lembre-se, que quando expressos em dBm, nunca poderão ser somados, subtraídos, multiplicados ou divididos. Eles somente poderão ser somados ou subtraídos por um valor em dB, como mostra a expressão a seguir:
dBm = dBm + dB
b. dBu:
Esta unidade de medida faz relação em dB com as tensões de um sistema. A tensão de entrada será identificada por U1 que será sempre igual a 0,775 volts, e a tensão de saída será aquela identificada por U2 em algum ponto do sistema. O dBu é bastante utilizado em telecomunicações, principalmente para aqueles profissionais que trabalham com na área de áudio. Como o dBu trabalha com um nível de referência fixa, seu resultado será visto de forma absoluta, ou seja, terá uma escala que girará abaixo ou acima de 0,775 volts. A forma da expressão do dBu é apresentada abaixo:
O dBu guarda uma relação com o dBm que é comprovada a partir da equação do decibel. A relação de dBu e dBm é dada por um conjunto de referência, corrigido por uma fator de correção, expressa da seguinte maneira:
c. dBW:
Esta unidade trabalha com a função logaritma entre a relação de duas potências, sendo
que a potência de saída terá uma referência fixa determinada por 1W. Sua expressão é definida a seguir: