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AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações MEDIDAS EM TELECOMUNICAÇÕES Aula 4: Relações e unidades derivadas do dB AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Temas/objetivos desta aula 1. Reconhecer aplicações do dB na engenharia de telecomunicações; 2. Analisar relações derivadas do dB e respectivas aplicações na especificação de sistemas e dispositivos de telecomunicações; 3. Identificar unidades derivadas do dB e respectivas aplicações na especificação de sistemas e dispositivos de telecomunicações. AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Unidades de Medidas e relações derivadas do dB AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBm dBW dBk Potência transmitida e recebida. Unidades de potência derivadas do dB AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Unidades de tensão derivadas do dB dBμV dBmV dBV Sistemas de TV a Cabo AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dB/década dB/oitava Roll off de Filtro Unidades de atenuação versus faixa de frequência derivadas do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBμV/m dBmV/m dBV/m Intensidade de Campo Elétrico Unidades de campo elétrico derivadas do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBW/m2 Resolução 303 ANATEL Unidade de densidade de potência derivada do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dB/ft dB/m dB/km Especificação da atenuação de cabos metálicos e óticos. Unidades de atenuação por unidade de comprimento derivadas do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBc Medidas de pureza espectral Unidade de atenuação relativa à portadora derivada do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBi dBd Unidades de ganho relativo de antena derivadas do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBJ Unidade de energia derivada do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBi/K Sistemas de Satélite Unidades de ganho relativo de antena derivadas do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBmO dBr dBSPL dBA, dBB, dBC dBmP Unidades de áudio e nível relativo derivadas do db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações SNRdB Relação sinal-ruído expressa em db AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBm O dBm é uma unidade de potência referida a 1,0 (um) miliwatt. A potência em dBm é expressa pela seguinte equação: Potência em dBm = 10×log10 (Potência em mW / 1 mW) AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Exercício 1 Na saída de um amplificador, é obtida uma potência de 20 miliwatts. Determine a potência em dBm. AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Exercício 2 A impedância de entrada de um receptor wireless é de 50 ohms. O sinal recebido é de – 85 dBm. Determine a tensão eficaz sobre a impedância de entrada deste receptor. AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBW O dBW é uma unidade de potência. A unidade de referência é o watt. A potência em dBW é expressa pela seguinte equação: Potência em dBW = 10×log10(Potência em W / 1W) AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Potência, W Potência, dBW 0,001 -30 0,01 -20 0,1 -10 0,2 -7 0,5 -3 1 0 2 3 5 7 10 10 20 13 50 17 100 30 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Potência em watt = 10P,dBW/10 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações 1 W = 1.000 mW 1 W = 30 dBm AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações 0 dBW = 30 dBm AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações 0 dBm = – 30 dBW AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações PdBm = PdBW + 30 dB A conversão de uma potência em dBW para dBm pode ser efetuada com a equação: AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Exercício 3 Determine o equivalente em dBW de uma potência de 1 W. AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Exercício 4 A impedância de entrada de um receptor é de 50 ohms. A potência aplicada é de – 100 dBW. Determine a tensão eficaz sobre a impedância de entrada do receptor. AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Exercício 5 Determine o equivalente em dBm de uma potência de 2 W. AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações dBk Potência em dBk = 10×log10 (Potência em kW / 1 kW) Esta unidade de potência é mais utilizada em radiodifusão na especificação da potência de transmissão. O dBk é definido por: AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Exercício 6 Determine o equivalente em kW de uma potência de 10 dBk. AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Resolução 303, ANATEL, População em geral. Faixa de frequência Densidade de potência, W.m-2 10 MHz a 400 MHz 2 400 MHz a 2000 MHz f/2.000 2 GHz a 300 Hz 10 Limite máximo de exposição não controlada AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Atenuação de Cabo de vídeo 75 ohms RG-59/U Frequência, MHz Atenuação, dB/100ft 1 0,6 10 1,1 50 2,4 100 3,4 200 4,9 400 7,0 700 9,7 900 11,1 1000 12,0 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Comprimento de onda Atenuação, dB/km 850 nm 2,4 – 3,5 1300 nm 0,6 – 1,5 Atenuação de fibra multimodo AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Curva de resposta: Função de Transferência de Filtro Passa baixa 6 dB/oitava ou 20 dB/década AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações PdBm = 10 × log10(20 mW / 1mW) = 10 × log10(20) = 13 dBm. A potência é 13 dBm. Solução do exercício 1 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Cálculo da potência em dBW: PdBW = PdBm – 30 dB = – 85 dBm – 30 dB= − 115 dBW. Cálculo da potência em watts: Pwatts = 10 dBW/10 = 10−115/10 = 10−11,5 = 3,16 × 10−12 W. Cálculo da tensão eficaz sobre a impedância de entrada do receptor: Urms,volts = (Pwatts× Zohms) 1/2 = (3,16 × 10−12×× 50)1/2 = 12,6 μV. A tensão é 12,6 μV. Solução do exercício 2 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Potência em dBW = 10 × log10(1 W / 1W) = 10 × log10(1) = 0 dBW. Uma potência de 0 dBW equivale a 1 W. Solução do exercício 3 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações 1 W = 0 dBW AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Cálculo da potência em watts: PW = 10P,dBW/10 = 10−100/10 = 10−10 W Cálculo da tensão eficaz aplicada sobre a impedância de entrada: Uvolts = (P × R)1/2 = (10−10 × 50)1/2 = 70,7 × 10−6 = 70,7 μV. A tensão eficaz é 70,7 μV. Solução do exercício 4 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações PdBm = PdBW + 30 dB = 10 × log10(2) + 30 dB = 33 dBm. A potência é 33 dBm. Solução do exercício 5 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Potência em W = 10P,dBk/10 = 1010dBk/10 = 101 = 10 kW. A potência é 10 kW. Solução do exercício 6 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações Vídeos de apoio: O decibel, disponível em: http://youtube.com/watch?v=ciNXUR7mzkE, acessado em 10/01/2017 dBm e dBW, disponível em: http://youtube.com/watch?v=Ce2zMYvUYVs,acessado em 10/01/2017 Relação sinal-ruído, disponível em: http://youtube.com/watch?v=UoSk3fqug44, acessado em 10/01/2017 Transferência de Potência, disponível em: http://youtube.com/watch?v=GPbWUAmeM-8, acessado em 10/01/2017 http://youtube.com/watch?v=ciNXUR7mzkE http://youtube.com/watch?v=Ce2zMYvUYVs http://youtube.com/watch?v=UoSk3fqug44 http://youtube.com/watch?v=GPbWUAmeM-8 AULA 4: RELAÇÕES E UNIDADES DERIVADAS DO DB Medidas em telecomunicações VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Relações derivadas do dB; Unidades derivadas do dB. AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
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