Prova 3 eletromagnetismo aplicado UFBA 2022.1

Prévia do material em texto

ENGC34 - ELETROMAGNETISMO APLICADO 
 
NOME:________________________________ 
 
Questão 1 (5 pontos) 
a) Explique detalhadamente a origem das perdas numa cavidade ressonante. Utilize os gráficos e equações necessários. 
b) Uma cavidade cúbica preenchida com um dielétrico comporta-se como um filtro passa-faixa e tem a resposta em freqüência 
apresentada na figura. Determine a e o material condutor com que foi fabricada se está operando no modo dominante. 
 
 
 
Dados: 
7
7
7
7
4
1,0 10 S/m
3,5 10 S/m
5,8 10 S/m
6,3 10 S/m
2,1 10 S/m
2,0
Fe
Al
Cu
Ag
d
r
σ
σ
σ
σ
σ
ε
−
= ×
= ×
= ×
= ×
= ×
=
 
Questão 2 - 5 pontos 
a) Faça os gráficos necessários e obtenha a fórmula de Friis, explicando detalhadamente o significado de cada expressão utilizada. 
b) Considere um sistema de comunicações sem fio IEEE 802.11, como apresentado na Figura 1, com as seguintes especificações: 
Potência de transmissão de 3 dBm, Sensibilidade do receptor de -70 dBm, antenas ANT-WDB-PNF-1518 com ganho de 15 dBi 
em 2,4 GHz ou 18 dBi em 5 GHz. O ângulo de meia potência do padrão de radiação é de 15o em 2,4 GHz ou 8o em 5 GHz. 
(Aproxime o padrão de radiação como sendo ~ cosm φ). As antenas tem um desalinhamento de 1,25o .em relação à linha de visada. 
Veja no quadro. 
Em que frequência deve-se operar para obter a máxima distância entre os dispositivos? Qual é a máxima distância? 
Faça um gráfico detalhado da potência recebida (em dBm) em função da distância no intervalo [0,1 rmax, rmax] 
 
 
Figura 1. Sistema de comunicação sem fio IEEE 802.11. 
 
EQUAÇÕES 
 
2
2 nm
nm a
ρβ ω µε  = −  
 
 
2 2 2
2mnl r r
c m n lf
a b d
π π π
π µ ε
     = + +     
      
1
tand
Q
δ
= 
2
4e
DA λ
π
= 
max
avSF
S
=
0
s
fR π µ
σ
=
 
*1 Re[ ]
2av
S E H= ×
 
 
2 2
2
nm
nml
r r
c lf
a d
ρ π
π µ ε
   = +   
  
 .av
S
P S ds= ∫
 
2, 405
2 1
c
s
Q
a R
d
µ
ε=
 + 
 
( )
( )
( ) ( )
2
3
2 2 22 2
2 2
1
''
4 '
1 1
2 '' '
nm
c
nm s
nmnm nm
n
ka ad
Q
R ad an a n
ρη
ρ β β
ρρ ρ
  
 −  
   =
           + + −              
 
( )
( )
3
2 2 3 3 2 3 3
'
2 2 2c s
kad b
Q
R l a b bd l a d ad
η
π
=
+ + +
 
4,9970 4,9980 4,9990 5,0000 5,0010 5,0020 5,0030
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
 
 
Po
tê
nc
ia
 N
or
m
al
iza
da
Frequencia (GHz)
rmax