Aula 07 - Meios de Tx (Material do prof Edson) - 07abr20

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CST em Gestão de Telecomunicações
T223 – Telecomunicações
04 – Meios de Transmissão
Prof. Edson J. C. Gimenez
soned@inatel.br
2020/Sem1
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Referências:
1. PINHEIRO, José M. S. Guia Completo de Cabeamento de
Redes, 2. ed. Rio de Janeiro, RJ: Elsevier, 2003.
2. FILIPPETTI, Marco Aurélio. Cisco CCNA 4.1: exame 640-802 -
guia de estudo completo. Florianópolis, SC: Visual Books, 2008.
3. MARIN, Paulo Sérgio. Cabeamento estruturado: desvendando
cada passo - do projeto à instalação, 3. ed. São Paulo, SP: Érica,
2009.
4. MORIMOTO, Carlos Eduardo. Redes, guia prático. 2 atualizada e
ampliada. Porto Alegre, RS: Sul Editores, 2011.
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• Servem para levar a informação da origem ao destino no processo 
de comunicação de dados, determinando a quantidade de 
informação que pode ser transmitida em certo intervalo de tempo e 
também a distância máxima que a informação pode percorrer na 
rede sem repetidores.
• As principais particularidades abordadas são: custo, banda passante, 
imunidade a ruído, confiabilidade e limitação geográfica devido à 
atenuação característica do meio.
– Estas particularidades são importantes para a escolha do meio de transmissão 
adequado à determinada aplicação, além de influenciar no custo do sistema.
• Os meios abordados são os seguintes: par trançado, cabo coaxial, 
fibra ótica e o espaço livre (ondas de rádio e via satélite).
Meios de Transmissão
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• Largamente utilizado nos padrões de redes locais cabeadas 
(Ethernet), além de outros sistemas (telefonia)
• Constituído de dois fios trançados, para reduzir a interferência 
elétrica entre pares próximos (diafonia), fazendo o papel de conduzir 
o sinal (um fio) e referência de sinal (outro fio).
• Principal vantagem:
– Baixo preço e facilidade de uso, sendo por isso largamente utilizado.
• Principal problema:
– Suscetibilidade a influências externas, como por exemplo, raios, descargas 
elétricas e campos magnéticos (como o gerado por motores), causando ruídos 
e perda de informação.
– Problemas de atenuação, aumentada à medida que se aumenta a frequência 
utilizada e a distância.
Par Trançado
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• Quanto a blindagem temos 4 tipos de cabos:
– Cabo UTP (Unshielded Twisted Pair) – Não possui blindagem.
– Cabo FTP (Foiled Twited Pair) – Blindagem simples onde uma folha de aço ou 
liga de alumínio envolve todos os pares do cabo. 
– Cabo STP (Shielded Twisted Pair) – Blindagem individual em cada par, 
reduzindo o crosstalk mas aumenta o problema com interferências externas; 
necessita aterramento adequado.
– Cabo SSTP (Screened Shielded Twisted Pair) também chamado de SFTP 
(Screened Foiled Twisted Pair), combina a blindagem individual de cada par 
com uma segunda blindagem externa envolvendo todos os pares.
Par Trançado
Fonte: Internet
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Categorias de cabos
Fonte: Guia Completo de Cabeamento de Redes – José M. S. Pinheiro. Rio de Janeiro: Elsevier, 2003.
Obs.: Existe um draft (TR-
42.2.2014-06-078),
propondo o par trançado
categoria 8, permitindo
velocidades de 40 Gbps,
em distâncias de até 30
metros, indicado para uso
em datacenters
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• Constituído de um condutor interno circundado por uma malha 
condutora externa, tendo entre ambos um dielétrico que os separa.
• Pode cobrir maiores distâncias que os cabos de par trançados sem a 
necessidade de repetidores. 
• A forma de construção do cabo coaxial (com a blindagem externa) 
proporciona uma alta imunidade a ruído. 
• Um problema em relação ao cabo coaxial é o seu preço. Apesar de 
mais barato que os cabos de fibra óptica, é mais caro que o cabo de 
par trançado e não oferece uma vantagem significativa em termos de 
velocidade.
Cabo Coaxial
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• Dois tipos básicos de cabo coaxial:
– de 50 ohms, usado para transmissão digital em banda básica.
– de 75 ohms, sendo utilizado tipicamente para TV a cabo e redes de banda 
larga. 
• Atenuação típica (cabo RG6):
“ f em MHz e l em metros”
Cabo Coaxial
lfdBLcoax = 0067,0)(
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Calcule a atenuação de cabos UTP cat3, cat5 e coaxial RG6,
considerando o comprimento do cabo igual a 100 metros e a
frequência de operação igual a 100 MHz.
Atenuações típicas:
Exercícios
lfdBLcoax = 0067,0)(
𝐿𝑐𝑎𝑡3 𝑑𝐵 = 0.0235 𝑓 + 0.1𝑓 × 𝑙
𝐿𝑐𝑎𝑡5 𝑑𝐵 = 0.02 𝑓 + 0.01𝑓 × 𝑙
∗ 𝑓 em Mhz e 𝑙 em metros
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Características:
• Cada vez mais utilizada em sistemas de comunicações devido a uma 
série de vantagens, tais como: grande largura de faixa, pequenas 
atenuações e imunidade a interferências eletromagnéticas.
• Meio de transmissão: o meio mais utilizado é a sílica, mas 
também podem ser utilizadas fibras de vidro.
• Transmissor: pode ser um LED (Light Emitting Diode) ou um 
diodo laser, dependendo do tipo da fibra (monomodo ou 
multimodo). Ambos emitem luz quando recebem um pulso 
elétrico.
• Receptor: é um fotodiodo, que gera um pulso elétrico quando a 
luz incide sobre ele.
Fibra óptica
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• Os cabos de fibra óptica consistem em um revestimento de PVC 
e de uma série de materiais que envolvem a fibra óptica, tendo 
por objetivo evitar a perda de luz na fibra.
• Pelo fato da luz só poder viajar em uma direção através da fibra, 
duas fibras são exigidas para suportar a operação full-duplex.
Fibra óptica
Fonte: Preparatório CCNA1 – Academia Cisco/Inatel
Fonte: Preparatório CCNA1 – Academia Cisco/Inatel
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Janelas de transmissão (janelas ópticas)
• Dizem respeito às regiões de comprimento de onda em que a 
atenuação é mais baixa
• Exemplo para a curva de atuação dada → 2,5 dB/km (820 nm); 
0,5 dB/km (1300 nm); 0,3 dB/km (1550 nm)
Fibra óptica
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Exercício
Um sistema de comunicações ópticas opera com uma fibra monomodo, na
janela de 1310 nm, com atenuação de 0.3 dB/km. O laser utilizado para
transmissão tem uma potência de transmissão de –5 dBm. Para que o
sistema opere adequadamente, a potência no receptor deve ser, no
mínimo, –20 dBm (denominada sensibilidade do receptor). Os
conectores utilizados nas extremidades da fibra possuem atenuação de
0.75 dB cada um. Deseja-se que este sistema opere com uma margem
de 3 dB. Qual o máximo comprimento permitido para a fibra óptica?
Resp. 35 km
Equação básica de um enlace:
PRX = PTX + ∑G - ∑L - ∑M
– PRX = Potência de recepção
– PTX = Potência de transmissão
– ∑G = somatório dos ganhos
– ∑L = somatório dos ganhos
– ∑ M = somatório das margens
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Comunicações sem fio
• De grande importância para as telecomunicações, sendo utilizadas
nos sistemas de radiodifusão de sinais de televisão e rádio, nas
redes de telefonia, em sistemas via satélite, nas redes sem fio, etc.
• Fazendo uso do espaço livre como meio, o sinal gerado pelo
transmissor é enviado por meio de uma onda eletromagnética
irradiada por uma antena que pode ser omnidirecional (isotrópica),
irradiando igualmente em todas as direções (a), ou direcional,
irradiando em uma determinada direção (b).
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Ganho da Antena
• Parâmetro que define a capacidade de concentrar 
energia irradiada em uma direção.
• É definido como a relação da potência irradiada, na 
direção de máxima irradiação, pela potência irradiada 
por uma antena de referência (normalmente uma antera 
isotrópica).
• Ganho de uma antena parabólica:
sendo:
- a eficiência da antena;
- d o seu diâmetro;
- o comprimento de onda do sinal.
Obs.: c = veloc. da luz (m/s) ; f = frequência. do sinal (Hz)
2





 
=



d
G

fc /=
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• Atenuação no espaço livre:
(path loss – perda por caminho)
- r a distância entre as antenas transmissora e receptora
- λ o comprimento de onda do sinal
• Em decibéis:
- f a frequência de operação, em MHz
- d a distância entre as antenas, em km
Atenuação no espaço livre
2
4





 
=

 r
L
( ) ( ) ( )kmdMHzfdBL log20log2044.32 ++=
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• Potência entregue no receptor:
- Pr e Pt : potências de recepção e transmissão
- Gr e Gt : ganho das antenas de recepção e transmissão
- L : somatório das perdas
• Em dBW:
ou
** E.I.R.P. (Effective Isotropic Radiated Power)
Potênciano receptor
L
GGP
P rttr

=
( ) ( ) ( ) ( ) )(... dBMdBLdBGdBWPRIEdBWP rr −−+=
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )(dBMdBLdBGdBGdBWPdBWP rttr −−++=
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Exercício
• Uma antena parabólica utilizada em um sistema de
recepção de TV por satélite possui diâmetro de 60 cm e
eficiência de 0.55. O sistema opera na frequência de
12GHz. Calcular o ganho em dB desta antena.
Resp.: 34,95 dB
• Um satélite transmite uma potência E.I.R.P de 41 dBW.
O satélite está localizado no espaço, a uma distância de
36.000 km da antena receptora, que está localizada na
Terra. A antena receptora é uma antena parabólica com
diâmetro de 60 cm e eficiência de 0.55. O sistema de
comunicações opera à frequência de 12 GHz. Calcule a
potência em Watts recebida no receptor.
Resp.: Pr = 0,12 pW
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• Uma rede sem fio opera à frequência de 2.4 GHz. A
potência do transmissor é de 20 dBm e a sensibilidade
do receptor é de –80 dbm, ou seja, a potência recebida
deve ser, no mínimo, –80 dBm. As antenas transmissora
e receptora possuem, respectivamente, ganhos de 3 dB
e 1 dB. Considere também uma margem de 3dB. O
sistema opera em visada direta.
Calcule a máxima distância permitida entre as antenas.
Resp.: r = 1,12 km
Exercício
20
Lista de exercícios 04: