sel310-A3 apresentacao Sel310 612

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SEL310/612
Ondas EletromagnéticasOndas Eletromagnéticas
Amílcar Careli César
Departamento de Engenharia Elétrica
EESC-USP
USP
Criação 1934
Unidades de ensino e pesquisa 37
Hospitais e serviços anexos 4
Museus 4
Campi
São Paulo (4), Bauru, Piracicaba, 
Pirassununga, Lorena, Ribeirão Preto e São 
Carlos (2)
Área territorial (aproximadamente) 76.799.555 m2
Área edificada (aproximadamente) 1.601.182 m2
Docentes 5.222
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 2
Docentes 5.222
Servidores técnicos-administrativos 15.295
Bibliotecas 39
Acervo 6.907.777
Alunos graduação (1o semestre 2010) 48.530
Alunos pós-graduação 22.069
Microcomputadores – total da USP 28.089
Equipamentos na rede USPnet 31.816
Usuários do Correio Eletrônico 76.384
Orçamento 2011 3,6 bilhões
Ref.: www.usp.br/75anos/?idpag=36; Linha do tempo: www.usp.br/75anos/?idpag=35
Ementa
• Linhas de transmissão
• Carta de Smith
• Ondas planas
• Reflexão e refração
• Polarização
• Equações de Maxwell• Equações de Maxwell
• Ondas em meios dissipativos
• Guias de onda metálicos
• Guias de onda dielétricos
– fibra óptica
– Guia planar
• Radiação eletromagnética
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 3
Bibliografia
• J.D. Kraus e D.A. Fleisch, Electromagnetics with 
Applications, McGraw-Hill, 8a. edição, 2008.
• W.H. Hayt e J.A. Buck, Eletromagnetismo, McGraw-Hill, 7ª 
edição, 2008.
• S.E. SCHWARZ, Electromagnetic for Engineers, EUA: 
Saunders College Publ., 1990.
• L.C. SHEN e J.A. KONG, Applied Electromagnetic, EUA: PWS • L.C. SHEN e J.A. KONG, Applied Electromagnetic, EUA: PWS 
Publishing Co., 1995.
• J.C.Sartori, Linhas de Transmissão e Carta de Smith: Projeto 
Assistido por Computador, São Carlos, SP: Escola de 
Engenharia de São Carlos, USP, Projeto REENGE, 1999.
• Sophocles J. Orfanidis, Electromagnetic Waves and 
Antennas, www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/
• www.knovel.com/web/portal/
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 4
Material didático
• Todo material está disponível no site:
– www.sel.eesc.usp.br/tele/amilcar/
– www.sel.eesc.usp.br:8085/Disciplinas/
• Ementa
• Calendários de atividades, provas, entrega de 
listas de exercícioslistas de exercícios
• Notas de aulas
• Listas de exercícios
• Programas 
• Lista de endereços na WEB com material didático
• Avisos
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 5
Critério de aprovação
• Média aritmética das notas de 3 provas
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 6
Calendário de atividades
F E V E R E I R O 
DOM SEG TER QUA QUI SEX SÁB
26 27 28 29
M A R Ç O
DOM SEG TER QUA QUI SEX SÁB
1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31
A B R I L
DOM SEG TER QUA QUI SEX SÁB
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
Início e término das aulas
Dias sem atividades
Semana da Santa 2 a 7/4
Tiradentes 21/4
Recesso Escolar 30/4
Dia do Trabalho 1/5
Corpus Christi e Recesso Escolar 7 a 9/6
CALENDÁRIO DE PROVAS
MÊS DIA PROVA
ABRIL 12 P1
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 7
22 23 24 25 26 27 28
29 30
M A I O
DOM SEG TER QUA QUI SEX SÁB
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31
J U N H O 
DOM SEG TER QUA QUI SEX SÁB
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
J U L H O 
DOM SEG TER QUA QUI SEX SÁB
1 2 3 4 5 6 7
ABRIL 12 P1
MAIO 17 P2
JUNHO 21 P3
JUNHO 28 SUB
As informações sobre ementa, avaliação e 
notas de aulas estão disponíveis no site 
www.sel.eesc.usp.br/tele/amilcar/ 
www.sel.eesc.usp.br/hcbasso/Ondas.htm 
www.sel.eesc.usp.br:8085/Disciplinas/
login: sel310612; senha: J*C**Max
Legislação USP-1
• Artigo 82 - É obrigatório o 
comparecimento do aluno às 
aulas e a todas as demais 
atividades previstas no § 1º do 
art. 65
atividades previstas no § 1º do 
art. 65
• http://leginf.uspnet.usp.br/
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 8
Legislação USP-2
• Artigo 83 - As notas variarão de zero 
a dez, podendo ser aproximadas até 
a primeira casa decimal
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 9
Legislação USP-3
• Artigo 84 - Será aprovado, com 
direito aos créditos 
correspondentes, o aluno que 
obtiver nota final igual ou superior a 
cinco e tenha, no mínimo, setenta cinco e tenha, no mínimo, setenta 
por cento de freqüência na 
disciplina
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 10
Legislação USP-4
• Seção V do RG-Da Avaliação do Rendimento Escolar
• Artigo 81 - A avaliação do rendimento escolar do aluno será 
feita em cada disciplina em função de seu aproveitamento 
verificado em provas e trabalhos decorrentes das atividades 
previstas no § 1º do art. 65
• § 1º - Fica assegurado ao aluno o direito de revisão de 
provas e trabalhos escritos, a qual deve ser solicitada ao provas e trabalhos escritos, a qual deve ser solicitada ao 
próprio professor responsável pela disciplina em questão. 
(parágrafo alterado pela Resolução nº 5365/2006)
• § 1º A - Da decisão do professor responsável pela 
disciplina cabe recurso para exame de questões formais ou 
suspeição, ao Conselho do Departamento ou órgão 
equivalente. (inserido pela Resolução nº 5365/2006)
• § 2º - A revisão de provas e trabalhos deverá ser feita na 
presença do aluno
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 11
Ciência do eletromagnetismo
• Nascimento: na metade do século 19 
com a unificação da eletrostática, 
corrente elétrica e magnetismo
• James Clerk Maxwell (1831-1879)79)• James Clerk Maxwell (1831-1879)79)
– físico teórico e matemático escocêscês
• Reuniu observações, experimentos entos e
equações da equações da eletricidade, magnetismo enetismo e
óptica em teoria em teoria consistente
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Partitura L. van Beethoven
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 13
17 dezembro de 1770 – 26 março de 1827
Equações de Maxwell
/E B t∇× = −∂ ∂
D
H J
t
∇× = +
∂
∂
Lei de Faraday
Lei de Ampere
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 14
t∂
0B∇⋅ =
D ρ∇⋅ =
Lei de Gauss (magnética)
Lei de Gauss (elétrica)
Espectro Eletromagnético
Rádio AM Rádio FM Radar IV Visível UV Raio X
Freq. (Hz)
106 108 1010 1014 5.1014 3.1015 1018
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 15
106 108 1010 1014 5.1014 3.1015 1018
λ (mm)
3.105 3.103 30 3.10-3 6.10-4 1.10-4 3.10-7
mega giga tera peta exa
µondas mm óptica
101099 10101212 10101515 10101818101066
Faixas de freqüências (IEEE)
Designação Faixa (GHz)
HF 0,003 - 0,03
VHF 0,03 - 0,3
UHF 0,3 - 1,0
banda L 1,0 - 2,0
banda S 2,0 - 4,0
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 16
1 GHz
corresponde
a 10 9 Hz
banda S 2,0 - 4,0
banda C 4,0 - 8,0
banda X 8,0 - 12,0
banda Ku 12,0 - 18,0
banda K 18,0 - 27,0
banda Ka 27,0 - 40,0
milimétrica 40,0 - 300,0
sub-milimétrica > 300,0
UV-Visível-IR: Norma DIN 5031
100100--280280
UVUV--CC
280280--315315
UVUV--BB
315315--380380
UVUV--AAUltraUltra--violetavioleta
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 17
380380--440440 440440--495495 495495--558558 580580--640640 640640--750750
750750--14001400
IRIR--AA
14001400--30003000
IRIR--BB
30003000--1000010000
IRIR--CC λλ , nm, nm
InfraInfra--vermelhovermelho
visívelvisível
Energia eletromagnética
Sem
confinamento
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 18
Fibra óptica
Confinada 
Dois Tipos de Linhas
29/02/2012 19Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP
Questões
• Quais são as características comuns e as 
diferenças entre os condutores em todas estas 
aplicações? 
• Quaisos efeitos que são observáveis somente 
em freqüências elevadas? em freqüências elevadas? 
• Quais as características que distinguem as 
linhas de transmissão de energia elétrica das 
de fibras ópticas?
29/02/2012 20Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP
Comparação entre comprimentos de onda-1
0.0
0.5
1.0
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
(
v
o
l
t
)
29/02/2012 21Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP
t=10-9 s
V0=1 V
c= 3×108m/s0 2000 4000 6000 8000 10000
-1.0
-0.5
0.0
 
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
(
v
o
l
t
)
Distância (metro)
 60 Hz
 6 kHz
 60 kHz
0
( , ) cos
z
v t z V t vo t
c
lω
   = −      
Comparação entre comprimentos de onda-2
0,0
0,5
1,0
 f=60 Hz
 
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
(
u
.
a
.
)
0,0 5,0x10-7 1,0x10-6 1,5x10-6
0
1
 
v=3x108 m/s
 193,5x1012 Hz
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 22
0 1x106 2x106 3x106 4x106 5x106
-1,0
-0,5
0,0
 
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
(
u
.
a
.
)
Distância ao longo da linha (metros)
-1
0
Comparação entre comprimentos de onda34
0,5
1,0
1,5
 
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
(
u
.
a
.
)
 f=60 Hz 193,5x1012 Hz
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 23
0,0 3,0x10-7 6,0x10-7 9,0x10-7 1,2x10-6 1,5x10-6
-1,0
-0,5
0,0 
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
(
u
.
a
.
)
Distância ao longo da linha (metros)
Linha de transmissão-1
+ + + + +
infinito
condutor 1
E H V2V1
I1 I2
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 24
− − − − −
infinito
condutor 2
E H V2V1
I1 I2
Δz
Linha de transmissão-2
xδ
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 25
xδ
Ondas Longitudinal e Transversal
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 26
Onda longitudinal
http://en.wikipedia.org/wiki
/Longitudinal_wave
Onda transversal
http://en.wikipedia.org/wiki
/Transverse_wave
Previsão de Tráfego Global Internet Consumidor
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 27
VoIP: voice over IP; P2P: peer-to-peer 
Ref.: Cisco “Visual Networking Index – Forecast and Methodology, 2007–2012”; Cisco “Approaching the Zettabyte Era”
exa: 1018
Tráfego global via rede móvel
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 28
Ref.: Cisco “Visual Networking Index – Forecast and Methodology, 2007–2012”
exa: 1018
Fibra óptica
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 29
recapeamentonúcleo casca
n1 n2< n1
Enlaces ópticos submarinos no Brasil
Natal
Fortaleza
Mossoró
João Pessoa
Recife
Cabo Américas
cabos submarinos com 160 km,
18 fibras, sem repetidores, com
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 30
Salvador
Recife
Maceió
Aracaju
Ilhéus
Porto Seguro
São Mateus
Vitória
Campos
Macaé
Rio
Floripa
Cabo Unisur
Belo Horizonte, Rio, São Paulo,
Curitiba e Florianópolis estão ligadas
por cabos ópticos terrestres.
18 fibras, sem repetidores, com
amplificadores ópticos.
Mapa rede Oi/GlobeNet
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 31
http://globenet.net/
backbone da rede Ipê - RNP
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 32
Mapas de Redes Ópticas
Greg’s Cable Map
http://www.cablemap.info/
Globenet
http://globenet.net/network/
Level 3 Map
http://maps.level3.com/
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 33
IMPACTO DOS SERVIÇOS DE 
TELECOMUNICAÇÕES SOBRE O 
AMBIENTE
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 34
“Emaranhado” das telecomunicações
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 35
Torres e ambientação-1
Torre TV Pudong, Shanghai, ChinaTorre TV Pudong, Shanghai, China
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 36
CanadianCanadian NationalNational TowerTower, Toronto, CA, Toronto, CA
MontjuicMontjuic Communications Communications TowerTower;;
`Barcelona`Barcelona, , SpainSpain; ; TelefonicaTelefonica; Altura: 136 m; ; Altura: 136 m; 
autor: arquiteto autor: arquiteto espanhol Santiago espanhol Santiago CalatravaCalatrava
((www.calatrava.comwww.calatrava.com) ) 
Torres e ambientação-2
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 37
Alan Dick & Company, UK
http://www.alandick.com
Torres e ambientação-3
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 38
http://www.alandick.com
microcélulas
CABOS E FIBRA ÓPTICA
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 39
1º Cabo submarino
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 40
Atlantic Cable 1858, http://atlantic-cable.com/Maps/index.htm
http://en.wikipedia.org/
wiki/Transatlantic_
telegraph_cable
Cabo Óptico Pára-Raios (OPGW)
• Solução mais adequada
• Imunidade às interferências 
é fator decisivo na adoção
• Atenuação reduzida permite 
o uso em trechos longos
OPGW
o uso em trechos longos
• Instalação não requer 
alteração na infra-estrutura 
já instalada
• 10 sistema instalado no 
Brasil foi em Tucuruí, em 
1984.
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 41
Estrutura do cabo óptico pára-raios
elemento central de sustentação
tubinho de proteção plástico
fibra óptica
preenchimento
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 42
enfaixamento
preenchimento
capa de alumínio
fios de liga de alumínio
1 dos tipos de cabo da Pirelli
Cabos de fibras
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 43
Rede de Transmissão Energia Elétrica EUA
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 44
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_power_transmission
Central de comutação
Central
de
Comutação
Central
de
Comutação
Central
de
Comutação
Central
de
Comutação
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 45
concentraçãoconcentraçãoentradasentradas saídassaídasconcentraçãoconcentraçãoentradasentradas saídassaídas
Microondas na indústria
Processamento de alimentos
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 46
Potência de saída: 6 a 75 kW continuous wave
Freqüências : 902 - 928 MHz ou 883 - 909 MHz 
Características elétricas: 436 - 508 Vac, 50/60 Hz, 3
Potência de entrada: 93 kW máximo para 75 kW de saída.
Aplicação: cozimento
Combinação: ar quente/microondas/infravermelho 
Microondas: aquecimento interno
Ar quente/infravermelho: dourar/queimar
Vantagens
Elimina o efeito redução
(mantém 75% do tamanho original)
Cozimento uniforme
Rapidez
Elimina bactérias
SERVIÇOS SEM FIO
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 47
Alguns fatos comunicação sem fio (1)
Ano Acontecimento
1873 Maxwell prediz a existência de ondas eletromagnéticas
1888 Hertz demonstra de onda eletromagnética 
1895 Marconi envia primeiro sinal sem fio por distância maior que 1 milha
1897 Marconi demonstra sistema de comunicação sem fio para navios
1898 Marconi demonstra sistema móvel sem fio (antena de 7 m)
1924 Polícia dos EUA utiliza 1º sistema móvel de comunicação
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 48
1924 Polícia dos EUA utiliza 1º sistema móvel de comunicação
1927 1º sistema telefônico entre Londres e Nova Iorque em ondas longas
1945 Arthur C. Clarke propõe sistema de com. via satélite geoestacionário
1957 União Soviética lança o satélite de com. Sputnik I
1962 Sistema de com. Telstar
1969 Bell Labs inventa o conceito de telefonia celular 
1978 1º sistema celular instalado em Chicago
1983 AMPS (advanced mobile phone system) frequências alocadas nos EUA
1991 GSM (global system for mobile communications ; groupe spécial mobile) instalado na Europa 
SimonR. Saunders e Alejandro Aragón-Zavala, Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems (2ª edição), John Wiley & Sons, 2007
Alguns fatos comunicação sem fio (2)
Ano Acontecimento
1995 IS95 (interim standard) CDMA (code division multiple access) nos EUA
1999 Padrão Bluetooth
1999 GPRS (general packet radio service) lançado na Europa (para 2G e 3G)
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 49
2000 Reino Unido licencia espectro para 3G por 22,5 bilhões de libras
2001 1º Sistema 3G instalado no Japão
2003 WCDMA 3G lançado na Europa (W: wideband )
2004 1º vírus de celular
2006 GSM alcança 2 bilhões de usuários no mundo
Simon R. Saunders e Alejandro Aragón-Zavala, Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems (2ª edição), John Wiley & Sons, 2007
Reuso de freqüências e cluster
Cluster n=7 Reuso de freqüências
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 50
Células de mesmo número 
usam a mesma freqüência 
Fator de reuso: 7
Cluster mais usados:
4, 7, 12, 21
Por dentro do telefone celular
transmissortransmissorantenaantenamicroprocessadormicroprocessador
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 51
Digital signal processor (DSP): processamento de sinais em alta velocidade (40 MIPS)
Microprocessador: coordenação geral; teclado; display; comando e controle 
de sinalização com rádio-base. Ericsson utiliza versão ASIC do Z-80
Memórias ROM e Flash: armazena informações do sistema operacional e do usuário
Seção de RF: canais e transmissão; amplificação e antena
Seção de potência: gerenciamento de energia e recarga
Ref.: http://electronics.howstuffworks.com
memóriasmemórias
Microfone 
fone
bateria
Pioneirismo-1
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 52
A primeira chamada de um telefone celular 
foi realizada em 3 de abril de 1973, 
em Nova York (EUA), 
por Martin Cooper, então gerente geral da 
Divisão de Sistemas da Motorola. 
Fonte: http://idgnow.uol.com.br/galerias/
O telefone celular chegou ao mercado 
somente em 1983. 
Pesando 794,16 gramas, o DynaTAC 8000x, 
da Motorola, 
ganhou logo o apelido de "tijolo". 
O preço também era pesado: 3.995 dólares. 
Pioneirismo-2
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 53
O primeiro portátil da Ericsson foi 
o Combi Hotline. 
Lançado em 1987, o terminal funcionava
na tecnologia TDMA
e na analógica AMPS 
(Advanced Mobile Phone System). 
Motorola DynaTAC 8000X:
Em 30 de dezembro de 1990, 
a comunicação móvel 
começou a funcionar no Rio de Janeiro, 
com capacidade para 10 mil terminais. 
Em 1989, surgiu o MicroTAC, com flip. 
Considerado o mais leve da categoria, 
pesava 290 gramas e sua bateria durava
90 minutos em uso 
e 15 horas em stand by. Fonte: http://idgnow.uol.com.br/galerias/
Worldphone
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 54
Nera WorldPhone
Modelo 2003-02-17 
Voz: 4,8 kbps
Fax Grupo 3: 2,4 kbps
Dados: 2,4 kbps
www.ner.no 
Nera WorldCommunicator
Modelo 17.02.2003
Dados: 64 kbps; até 128 kbps
Voz (comprimida): 4.8 kbps
Transmissão: 1626,5 to 1660,5 MHz 
Recepção: 1525 to 1559 MHz 
Sistema de localização global (GPS)
~ 30 segundos para localizar 
pelo menos 3 satélites
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 55
24 satélites Navstar.
altitude de 20.200 km.
tempo de órbita de 
12 horas
Cobertura satélite Star one C2 descida
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 56
Satélite Star one C2
DOC.: CTS-SISCOM/ENGSIS-08003/00
www.starone.com.br/
Espectro eletromagnético
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 57
Celular e saúde
• Limite de potência estabelecido 
pelo FCC
– Aparelhos analógicos: 
• 0,74 a 0,76 W
– Aparelhos digitais:
• 0,20 a 0,40 W
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 58
Fonte: M. Okoniewski e M.A. Stuchly, 
IEEE-MTT, vol. 44, no. 10, out. 1996
915 MHz
mão não incluída
distância 
cabeça-antena: 1,5 cm
– Torres: 
• 10 W (cidades)
• 500 W (áreas pouco habitadas)
• A mão absorve uma quantidade 
expressiva de potência da antena
Propriedades dielétricas de tecidos
Tecido Cte. dielétrica
Condutividade
(S/m)
pele 35 0,6
cérebro
(matéria branca)
38 0,8
cérebro
(matéria 49 1,1
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 59
(matéria 
cinzenta)
49 1,1
músculo 58 1,4
gordura 6 0,08
sangue 62 1,5
cartilagem 35 0,6
esôfago 35 0,6
crânio 8 0,11
modelo de cabeça YALE University, 
915 MHz
M. Okoniewski; M.A. Stuchly, “A study of the handset antenna and 
human body interaction”, IEEE-MTT, vol. 44, no. 10, pp. 1855-1864, out. 1996
Exposição à radiação eletromagnética 
(IEEE C95.1, 1991)
10
100
1000
10
100
1000
a
m
p
l
i
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c
a
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m
W
/
c
m
2
10 mW/cm2
163 A/m
614 V/m
27,5 V/m
radio AM radio FM celular
PCS
Forno mondas
radar
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 60
10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106
0,01
0,1
1
0,01
0,1
1
 
 
freqüência, MHz
a
m
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m
W
/
c
m
3 kHz 300 GHz
0,2 mW/cm2
0,073 A/m
Instrumentos de navegação do MD-80
ADF
loop
n0 1
ADF
loop
n0 2
VHF
n0 2
weather
radar
VOR/LOC n0 2
VOR/LOC n0 1
VOR/LOC: VHF 
omnidirectional
ranger localizer
Douglas MD-80
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 61
ADF: automatic
direction finder
DME: distance-
measuring equip.
glide slop (dual)
marker beacon
air traffic control
DME
n0 1
HF
VHF n0 3
ADF sense (aft)
ADF sense 
(forward)
radio
altimeters
receiver n0 2
transmitter n0 2
receiver n0 1
transmitter n0 1
DME
n0 2
VHF
n0 1
fonte: McDonnell Douglas; 
IEEE Spectrum, 
setembro 1996, pp. 26-33
Douglas MD-80
Espectro eletromagnético na aviação
Omega
navigation
10-14 kHz
Automatic
direction
finder
190-1750 kHz
HF
2-30 MHz
Marker
beacon
74.85 MHz
75.00 MHz
75.15 MHz
VHF
omnidirectional
range localizer
108-118 MHz
VHF
communication
118-136 MHz
Glide slope Distance- Traffic alert/ Global
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 62
Glide slope
328-335 MHz
VHF communication
225-399 MHz
Distance-
measuring
equipment
960-1220 MHz
Traffic alert/
collision-
avoidance
system
1030-1090 MHz
Global
positioning
system
1575 MHz
2 MHz de faixa
Satellite
communications
1529-1661 MHz
Low-range
radio altimeter
4.3 GHz
Microwave
landing
system
5.03-5.09 GHz
Weather
radar
5.4 GHz
Weather
radar
9.3 GHz
fonte: Boeing Commercial Airplane Group; IEEE Spectrum, setembro 1996, pp. 26-33
FIBRA ÓPTICA EM ILUMINAÇÃO
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 63
Vantagens da iluminação com fibra óptica
• Ausência de corrente elétrica
• Segurança
– pode ser tocada ou utilizada em piscinas
• Durabilidade
• Acessibilidade
– fonte de luz situada em local de fácil acesso
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 64
– fonte de luz situada em local de fácil acesso
• Livre de vandalismo
– não há lâmpadas para serem quebradas
• Flexibilidade no projeto
– fonte única pode iluminar vários dutos ópticos
• Múltiplas cores 
Iluminação com fibra óptica
Exterior
Exterior
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Decoração
Fonte luminosaLetreirosTeatro
Contato
29/02/2012 Sel 310/612 Ondas eletromagnéticas Amilcar C César EESC-USP 66
Prof. Dr. AmílcarCareli César
Universidade de São Paulo
Escola de Engenharia de São Carlos
Departamento de Engenharia Elétrica
Av. Trabalhador São-carlense, 400
13560-590 São Carlos SP
Fone: 16-3373-8130 (sala)
16-3373-9363 (secretaria)
E-mail: amilcar@sc.usp.br
Web: www.sel.eesc.usp.br/tele/amilcar