Temporada III - Episódio - Conceitos de propagação e linha de visada

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Conceitos de propagação e linha de visada
APRESENTAÇÃO
A maioria das pessoas se conecta na internet sem se dar conta de como os dados chegam até 
seus computadores de mesa, notebooks, tablets, celulares, televisores e demais dispositivos com 
conectividade. Em se tratando de conexões com fio, é possível imaginar os dados sendo 
transmitidos por dentro dos cabos, como acontece nos casos de transmissão de energia elétrica. 
Porém, quando se trata de conexão com fibra ótica, o processo é um pouco diferente. Nos casos 
em que a conectividade é sem fio, o processo se torna um pouco mais difícil de visualizar.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai saber o que é a propagação na comunicação de dados 
em redes de computadores, os seus modelos básicos e os fenômenos que podem afetar a 
propagação da onda no espaço, além de distinguir a propagação com e sem linha de visada.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Caracterizar a propagação em redes de comunicação. •
Identificar os modelos básicos de propagação. •
Comparar a propagação com e sem linha de visada.•
DESAFIO
A comunicação de dados é algo que faz parte do dia a dia das pessoas, mesmo sem elas 
perceberem a quantidade de dados trocados ou de que forma eles chegam até seus dispositivos. 
Entretanto, basta perder a conexão do dispositivo com a internet ou com a rede interna para 
prejudicar empresas, gerar prejuízos ou deixar as pessoas que vivem conectadas sem acesso ao 
conteúdo de muitos dos seus aplicativos.
Sendo assim, faça um relatório com os principais fenômenos físicos que podem estar 
impactando na propagação das ondas de rede no ambiente do seu cliente e sugira uma 
alternativa para ajudá-lo.
INFOGRÁFICO
Existem diversas situações que podem causar problemas na rede e que têm aspectos conhecidos 
por profissionais da área. Quando se trata de redes com fios, elas tendem a ser menos complexas 
e com menos possibilidades de problemas. Quando o assunto é comunicação de dados em redes 
sem fio, existe uma série de características que precisam ser levadas em consideração sobre os 
modelos de propagação estatísticos para prever a potência esperada na recepção do sinal.
No Infográfico, você vai ver a comparação entre as principais características dos modelos de 
propagação estatísticos para sistemas sem fio fixos.
CONTEÚDO DO LIVRO
Graças às ondas de rádio é possível estabelecer conexões sem fio para a comunicação de dados. 
Com isso, as pessoas podem utilizar aplicativos em celulares e trocar informações umas com as 
outras em redes sociais pela internet, seja no Wi-Fi ou no 3G. Alguns fenômenos podem afetar a 
propagação dos dados, por isso conhecer as características de propagação da onda pode ajudar a 
identificar e solucionar os problemas nas redes de comunicação.
No capítulo Conceitos de propagação e linha de visada, base teórica desta Unidade de 
Aprendizagem, da obra Comunicação de dados, você vai conhecer as características da 
propagação em redes de comunicação, identificar os modelos básicos de propagação, conhecer 
os fenômenos que podem afetar a propagação de uma onda no espaço e diferenciar as 
propagações com e sem linha de visada.
Boa leitura.
COMUNICAÇÃO 
DE DADOS
Fabiano Berlinck Neumann
Conceitos de propagação 
e linha de visada
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Caracterizar a propagação em redes de comunicação.
  Identificar os modelos básicos de propagação.
  Comparar a propagação com e sem linha de visada.
Introdução
No ano de 1865, o matemático James Maxwell conseguiu provar, por meio 
de um conjunto de equações no papel, a existência das ondas eletro-
magnéticas. Entretanto, só em 1888, Heinrich Rudolf Hertz comprovou a 
descoberta de Maxwell na prática, demonstrando que luz e eletricidade 
são a mesma coisa, já que ambas podem ser refletivas, polarizadas ou 
quebradas de forma idêntica. 
Com isso, outros pesquisadores puderam aproveitar os relatórios de 
Hertz para trabalhar em novas ideias, como a de transmitir notícias por 
um meio sem fio. Em 1901, foi recebida a primeira mensagem enviada a 
3.600 km de distância, entre a Inglaterra e o Canadá.
Neste capítulo, você vai estudar as características da propagação de 
ondas em redes de comunicação, assim como identificar os modelos 
básicos de fenômenos que podem afetar a propagação das ondas, além 
de conhecer as diferenças entre propagação com linha de visada e sem 
linha de visada.
Características da propagação de ondas
É graças às descobertas em relação às propriedades das ondas que as pessoas 
podem, por exemplo, assistir televisão, ouvir rádio, acessar redes sociais, ver vídeos 
na internet, esquentar comida no micro-ondas, além de outras formas de utilização.
Veja na Figura 1 a representação das ondas eletromagnéticas, que são o 
resultado da combinação dos campos elétricos e magnéticos. Estes são per-
pendiculares, e sua trajetória de propagação depende tanto de características 
da própria onda, como frequência, potência e polarização, quanto do ambiente 
no qual ela se propaga. Isso torna bastante complexa a tarefa de prever como a 
onda chegará ao receptor, ainda mais considerando que os dispositivos podem 
estar, muitas vezes, em deslocamento.
Figura 1. Campos elétricos e magnéticos das ondas 
eletromagnéticas.
Fonte: Teixeira (c2019, documento on-line).
A frequência de uma onda é a quantidade de ciclos que se repetem em 
determinado tempo. A sua potência é a energia em forma de onda que é gerada 
em certo período. Já a polarização é a medida que serve de orientação dos 
campos elétricos e magnéticos da onda.
O comportamento da onda é determinado pelo seu comprimento. As ondas 
de baixa frequência são longas e as de alta frequência são curtas. Quando se 
trata de propagação no vácuo, de acordo com Teixeira, as ondas são propagadas 
a uma velocidade de 3*108 m/s, independente do seu tipo.
Saiba mais sobre a história das ondas eletromagnéticas clicando no link a seguir:
https://qrgo.page.link/Qe8ME
Conceitos de propagação e linha de visada2
Espectro eletromagnético
Conforme é possível observar na Figura 2, os espectros eletromagnéticos são 
a representação de faixas de frequência ou de comprimentos de onda. Eles 
estabelecem os diversos tipos de ondas, como a luz, as micro-ondas, as ondas 
de rádio, os raios X, a radiação infravermelha, entre outras. Como podemos 
observar, a luz visível possui faixa de frequência aproximada entre 10-3 e 10-7. 
Já a radiação ultravioleta, que não é visível a olho nu, possui sua faixa de 
frequência aproximadamente entre 10-7 e 10-8.
Figura 2. Espectro eletromagnético.
Fonte: Adaptada de Teixeira (c2019).
Classificação por ambiente
Para que tenha sua trajetória determinada, a propagação da onda depende do 
ambiente em que ela se encontra. De acordo com Jurgen (2018), são comumente 
classifi cados os locais apresentados a seguir.
  Interiores de edificações: casas, apartamentos, lojas.
  Espaço livre: praças, ruas, pontos turísticos.
  Zona rural plana: espaços abertos com grandes áreas.
  Zona rural montanhosa: espaços abertos com áreas de diferentes 
altitudes.
  Suburbano plano: residências.
  Urbano denso: prédios.
3Conceitos de propagação e linha de visada
É fato que os locais reais costumam combinar dois ou mais desses ambien-
tes. Quanto mais classes combinadas, maior é a complexidade na aplicação 
de modelos físicos. Isso viabiliza a aplicação de modelos menos precisos. 
Fenômenos que podem afetar a propagação
Muitas vezes, na confi guração de uma rede, o próprio ambiente representa 
um desafi o aos profi ssionais. Para minimizar transtornos, devem ser tomados 
alguns cuidados, como, por exemplo, com relação aos caminhos múltiplos 
de propagação do sinal. Isso ocorre quando os sinais chegam até o ponto 
de recepção por meio de dois ou mais caminhos, o que provoca um outro 
problema: o desvanecimento, queé o enfraquecimento do sinal causado pela 
soma destrutiva dos diversos sinais.
Dependendo do ambiente, uma série de fatores podem afetar a propagação 
das ondas eletromagnéticas. Eles devem ser levados em consideração sempre 
que houver a necessidade de dimensionar uma rede nova, de modo a evitar 
problemas, como os citados anteriormente.
Os principais desses fatores são apresentados abaixo.
  Reflexão: é quando a onda muda de percurso por causa de algum obstá-
culo, como pode ser observado na Figura 3, em que as ondas incidentes 
entram em colisão e são refletidas.
Figura 3. Reflexão de ondas.
Fonte: Santos (c2019, documento on-line).
  Refração: é quando a onda muda de direção pelo seu deslocamento para 
um meio mais ou menos denso do que o meio atual, conforme mostra a 
Conceitos de propagação e linha de visada4
Figura 4, em que é apresentada a mudança de direção da onda, ao passar 
do meio 1 para o meio 2, já que estes possuem densidades diferentes.
Figura 4. Refração de ondas.
Fonte: Adaptada de Santos (c2019).
S
v2
v1
λ1
λ2
B
N
A
1 2
  Difração: é quando acontece a mudança de percurso da onda, ao atra-
vessar um orifício ou fenda, causando um espalhamento da onda do 
outro lado, como pode ser observado na Figura 5, em que a onda sofre 
uma espécie de flexão ao passar pela abertura.
Figura 5. Difração de ondas.
Fonte: Santos (c2019, documento on-line).
5Conceitos de propagação e linha de visada
Outros fenômenos que podem afetar o sinal recebido, por conta de dificul-
dade de reconhecimento, são os ruídos eletromagnéticos e as interferências 
externas. Elas são causadas por sinais com frequências próximas, que se 
somam ao sinal de forma destrutiva.
Segundo Haykin e Moher (2008), de modo geral, um ruído pode ser considerado 
um sinal elétrico indesejado, que interfere o sinal transmitido. Os ruídos podem 
ser gerados por muitas fontes diferentes, tanto naturais quanto artificiais.
Modelos básicos de propagação
Conforme Rochol (2018), são duas as classes de divisão dos modelos de pro-
pagação. Com base nas premissas iniciais escolhidas para sua obtenção, os 
modelos podem ser físicos ou estatísticos. 
  Modelos físicos: têm como base um ou mais parâmetros físicos. São 
mais exatos, apesar de exigirem cálculos demorados e complexos.
  Modelos estatísticos: têm como base medidas estatísticas empíricas 
consideradas válidas para determinado ambiente. São menos precisos, 
porém mais simples.
Os principais modelos são: o de propagação no espaço livre, que utiliza a 
equação de Friis, o modelo de propagação com reflexão na superfície terrestre, 
o modelo de propagação com difração, que utiliza geometrias da difração, 
com zona de Fresnel, e o modelo de difração por canto agudo.
Entre os modelos estatísticos de propagação, os principais são: o modelo 
Okumura-Hata, o modelo COST-231 Hata, o modelo COST-231 Walfisch-
-Ikegami, o modelo de Erceg para ambiente suburbano, o modelo de Erceg 
modificado e os modelos de canais Stanford University Interim.
Modos de propagação em sistemas sem fio
Existem algumas faixas de frequências de portadora que possuem modos 
característicos predominantes de propagação:
a) Frequências de portadora menores do que 2 MHz, para propagação na 
superfície da terra, também chamada de propagação por onda de terra, 
como pode ser observado na Figura 6. Um exemplo de uso são as ondas 
da faixa HF, ou ondas médias.
Conceitos de propagação e linha de visada6
Figura 6. Propagação por onda de terra.
Fonte: Rochol (2018, p. 60).
b) Frequências de portadora entre 2 e 30 MHz, para propagação por meio 
de reflexão tanto na Ionosfera como pela superfície da terra, também 
conhecida como propagação por onda espacial refletida, conforme 
apresentado na Figura 7. Um exemplo de uso é o da comunicação 
entre duas antenas distantes que não possuem linha de visada. Nesse 
caso, podem existir regiões com zonas de silêncio, em que os sinais 
não são recebidos.
Figura 7. Propagação por onda espacial refletida.
Fonte: Rochol (2018, p. 60).
c) Frequências maiores do que 30 MHz, para propagação por linha de 
visada, como as observadas na Figura 8. Alguns exemplos de uso são 
os de ondas das faixas VHF, µHF e SHF.
7Conceitos de propagação e linha de visada
Figura 8. Propagação por linha de visada.
Fonte: Rochol (2018, p. 60).
Linha de visada
Segundo Rochol (2018), os modelos podem ser divididos em duas grandes 
classes, com base no tipo de propagação.
  Propagação com linha de visada: ocorre quando a propagação acontece de 
forma direta entre o emissor e o receptor sem que haja obstáculos entre eles. 
Os enlaces de satélite são exemplos de utilização. Como é possível observar 
na Figura 9, não existe comunicação entre emissor e receptor quando o sinal 
não acompanha a curvatura da terra, como no caso de propagação com 
frequências abaixo de 2MHz, em que a propagação acontece na superfície 
da terra e a distância é maior do que a necessária.
Figura 9. Sistema que necessita linha de visada, mas sem linha de 
visada.
Fonte: Adaptada de Ribeiro (2007).
Conceitos de propagação e linha de visada8
Propagação sem linha de visada: ocorre quando existem obstáculos entre 
o emissor e o receptor impedindo a rádio visibilidade. Nesse caso, é neces-
sária a utilização de fenômenos como a reflexão das ondas na ionosfera e/
ou na superfície da terra, para conseguir levar os dados de um ponto a outro, 
conforme pode ser observado na Figura 10. São as mais comuns em sistemas 
de comunicação sem fio, como o 3G e o wifi.
Figura 10. Sem linha de visada.
Fonte: Adaptada de Stallings (2007). 
HAYKIN, S.; MOHER, M. Sistemas modernos de comunicações wireless. Porto Alegre: 
Bookman, 2008.
RIBEIRO, D. C. Distância máxima de comunicação entre barcos. 2007. Disponível em: 
https://acervo.popa.com.br/docs/tecnicas/vhf.htm. Acesso em: 15 jul. 2019.
ROCHOL, J. Sistemas de comunicação sem fio: conceitos e aplicações. Porto Alegre: 
Bookman, 2018.
SANTOS, J. C. F. Fenômenos ondulatórios. c2019. Disponível em: http://educacao.globo.
com/fisica/assunto/ondas-e-luz/fenomenos-ondulatorios.html. Acesso em: 15 jul. 2019.
STALLINGS, W. Data and computer communications. 8th. Edition. New Jersey: Pearson 
Prentice Hall, 2007.
TEIXEIRA, M. M. Ondas eletromagnéticas. c2019. Disponível em: https://mundoeducacao.
bol.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm#. Acesso em: 15 jul. 2019.
9Conceitos de propagação e linha de visada
DICA DO PROFESSOR
A forma de propagação das ondas de comunicação entre a antena emissora e a antena receptora 
depende das características do ambiente onde a rede está inserida. Com isso, existe uma série de 
problemas relacionados à transmissão e que precisam ser levados em consideração quando se 
tratar de redes sem fio.
Na Dica do Professor, você vai ver quais são os problemas relacionados à transmissão de linha 
de visada que podem afetar a propagação em redes de comunicação sem fio.
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EXERCÍCIOS
1) As redes sem fio estão sujeitas a diversos fenômenos que afetam a propagação.
Assinale a alternativa que representa o fenômeno causado principalmente por 
múltiplos obstáculos no caminho da propagação do sinal, que geram reflexão e se 
acentuam quando a estação de recepção é móvel.
A) 
Desvanecimento (fading).
B) 
Frequência. 
C) 
Caminhos múltiplos (multipath).
D) 
Linha de visada (line of sight).
E) 
Refração. 
2) Algumas vezes um problema de propagação é consequência de outro fenômeno. 
Assinale a alternativa que contém o nome do fenômeno que é causa de outro 
fenômeno chamado caminhos múltiplos (multipath), que é a soma destrutiva dos 
vários sinais vindos de diversos caminhos desde o ponto de transmissão até o ponto de 
recepção.
A) 
Absorção. 
B) 
Reflexão. 
C) 
Propagação sem linha de visada. 
D) 
Desvanecimento (fading).
E) 
Propagação por onda espacial. 
3) Em se tratando de sinal de comunicação de dados sem fio, a propagação sem linha de 
visadaé a situação mais comum, como no caso de recepção de sinal por celulares, por 
exemplo. 
Assinale a alternativa referente ao fenômeno causado pela mudança de direção da 
onda ao passar de um meio mais denso para outro menos denso ou de um menos 
denso para outro mais denso.
A) 
Refração. 
B) 
Propagação por onda de terra. 
C) 
Reflexão. 
D) 
Interferências. 
E) 
Ruído eletromagnético. 
4) Cada um dos modos básicos de propagação tem suas particularidades, como a sua 
faixa de frequência.
Assinale a alternativa que representa o modo de propagação para frequência de 
portadoras entre 10 e 20 MHz.
A) 
Propagação na superfície da terra. 
B) 
Propagação por onda espacial refletida. 
C) 
Propagação por linha de visada. 
D) 
Propagação com curva de visada. 
E) 
Propagação subterrânea. 
5) Existem duas grandes classes com base no tipo de propagação de ondas, que são com 
linha de visada e sem linha de visada. 
Assinale a alternativa que representa uma das principais diferenças entre as duas 
classes.
A) 
Uma propaga pela superfície da terra e a outra não. 
B) 
As classes têm meios de densidade diferentes.
C) 
Uma das classes é utilizada para conexões com fio e a outra é sem fio. 
D) 
Uma pode sofrer ruído eletromagnético e a outra não. 
E) 
Em uma das classes o emissor e o receptor têm visão direta um do outro e na outra classe 
não.
NA PRÁTICA
As pessoas utilizam aplicativos, acessam e-mails e trocam dados em sistemas o tempo todo, com 
uma comunicação transparente para o usuário. Os responsáveis por manter essa propagação dos 
dados, de forma que haja uma comunicação com qualidade de serviço, precisam dimensionar 
enlaces para garantir que irão funcionar dentro das condições exigidas e precisam conhecer as 
características das ondas.
Veja como calcular a distância máxima entre duas antenas em função de suas alturas, 
considerando a curvatura terrestre e a refração atmosférica.
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Velocidade de propagação de uma onda
Veja os conceitos de física que se aplicam ao cálculo da velocidade da propagação de uma onda.
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Entenda agora como funciona a antena para TV digital
Leia o texto para entender melhor o funcionamento de uma antena para TV digital e descobrir 
qual é o melhor tipo de antena para cada caso.
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Antenas e propagação
Saiba mais sobre a propagação das ondas de radiofrequência, os seus tipos e as características de 
cada uma.
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