Quais as ondas eletromagnéticas que podem ser utilizadas para comunicações wireless?

Introdu��o:

Redes Wireless referem-se a todo o tipo de de conex�o efetuada sem fios como transmiss�o de dados via r�dio digital, redes locais (LANs) sem cabeamento f�sico que utilizam infravermelho ou freq��ncias de microondas para conex�o entre seus n�s, sistemas de paging e trunking via r�dio, telefonia celular e outros.

1. Propaga��o de ondas
2. Antenas
   1. Tipos de antenas
3. Distribui��o do espectro de freq��ncia
4. Sat�lites
5. Sistema de telefonia celular
6. Trunking
7. Modem-R�dio digital
8. R�dio-Microondas
9. Subportadora de r�dios FM
10. R�dio Amador
11. Aplica��es em redes de dados
    1. Wireless LAN
       1. Caracter�sticas e aplica��es
       2. Tecnologias utilizadas e caracter�sticas
          1. Infravermelho
          2. Laser
          3. R�dio-Microondas
          4. Spreed Spectrum
12. Sites relacionados
13. Bibliografia

Propaga��o de ondas:

Uma carga el�trica em movimento devido a uma diferen�a de potencial provoca um campo el�trico vari�vel nas suas vizinhan�as. Se nas proximidades dessa carga causadora do campo el�trico existir uma outra carga el�trica, esta sentir� os efeitos do campo e movimentar-se-� segundo ele. Chamamos isso de "propaga��o" de um campo el�trico vari�vel.
N�o podemos, por�m, esquecer que cargas el�tricas em movimento provocam uma corrente el�trica e a F�sica afirma que todo o condutor percorrido por corrente el�trica cria a seu redor um campo magn�tico. As linhas do campo magn�tico podem, perfeitamente, induzir a circula��o de corrente el�trica em um condutor separado fisicamente daquele causador do campo. Chamamos a isso de "propaga��o" de um campo magn�tico vari�vel.
Como � imposs�vel separar a exist�ncia dos campos el�trico e magn�tico, pois ambos s�o causados por cargas por cargas em movimento, devemos tratar da propaga��o de ondas, chamando-as "eletromagn�ticas", pois o campo el�trico e magn�tico caminham em conjnuto no espa�o.
A velocidade de propaga��o da onda eletromagn�tica no v�cuo corresponde � pr�pria velocidade da luz (C=3x108m/s) e a rela��o entre a velocidade (C), o comprimento de onda (L) associado � onda e a freq��ncia (f) da onda �: L=C/f
Para um outro meio qualquer, que n�o o v�cuo, a velocida da onda eletromagn�tica ir� diminuir e a nova rela��o fica: L=V/f.
A propaga��o da onda eletromagn�tica se d� de uma forma tal que a dire��o de propaga��o do vetor campo magn�tico seja perpendicular � do campo el�trico. O comprimento de onda � definido como a dist�ncia percorrida pela onda eletromagn�tica onde o valor instant�neo do campo el�trico ou do campo magn�tico volte a se repetir. Justamente por isso, a distribui��o de tens�o e corrente em uma antena � intimamente ligada �s sua dimens�es f�sicas em rela��o ao comprimento de onda do sinal que se deseja transmitir.

Antenas:

Uma antena � um dispositivo capaz de irradiar ou interceptar ondas eletromagn�ticas. Sua apar�ncia f�sica � basicamente mostrada na figura abaixo, onde podemos classific�-la como um par de condutores alimentados por uma linha de trasmiss�o.

As antemas podem, via de regra, servir tanto para a transmiss�o quanto para a recep��o de ondas e suas dimens�es f�sicas s�o normalmente da ordem de grandeza do comprimento de onda associado � freq��ncia do sinal a ser transmitido ou captado.

Tipos de Antenas:

A)Dipolo
a.1)Diplo curto
a.2)Dipolo L/2
a.3)Dipolo L
a.4)Dipolo 3L/2
a.5)Dipolo dobrado
B)Antena Yagi-Uda
C)Antena Marconi
D)Antena Helicoidal

Antenas parab�licas:

Antena com 17m de di�metro na Argentina

Maior antena da Argentina

Distribui��o do espectro de freq��ncia:

Aplica��es em redes de dados:

Wireless LAN

S�o redes locais que n�o utilizam cabos f�sicos para conex�o das sua esta��es. Operam com placas de rede que possuem adaptador para antena, pela qual recebem os dados da rede na forma de sinais de r�dio. As placas com antenas s�o coloacadas nos micros no lugar das placas de redes comuns.
A tranmiss�o dos dados � feita atrav�s de sinais na faixa de 900MHz a 6GHz ou infravermelho que utiliza a faixa de freq��ncia em torno de 100THz.
A comunica��o entre as esta��es em uma rede wireless Lan dentro de um escrit�rio pode ser feita atrav�s de um Hub central, instalado no teto do ambiente, transmitindo e recebendo dados das antenas instaladas nos micros pertencentes a rede. O barramento da rede local, portanto, passa a ser o sinal irradiado.
Neste caso, o alcance ou cobertura varia de 30 a 100 metros, dependendo do tipo de sistema utilizado.
Para um edif�cio com v�rias redes, cada rede deve operar em uma freq��ncia diferente para que uma n�o interfira na outra.

Caracter�sticas e aplica��es

O uso de wireless Lans evita a passagem e uso de cabos e tubula��es;
O seu uso � indicado para ambientes com dificuldades de passagem de cabos como dep�sitos e pr�dios hist�ricos, por exemplo;
Para usu�rios m�veis como vendedores que v�m ao escrit�rio da empresa no final do dia e desejam conectar seus notebooks na rede locas;
O transmissor emite uma pot�ncia na faixa de 250mW;
Tem um custo mais elevado que as liga��es de redes comuns;
Os produtos existentes no mercado ainda n�o tem uma padroniza��o, utilizando protocolos, freq��ncias de r�dio e tecnologias diferentes;
O IEEE est� gerando o padr�o 802.11 para Lans sem fio;
Existem no mercado, produtos com Altair-Motorola, Wave-Lan-NCR, RangeLan-Proxim, AirLan-Solectek e outros.

Tecnologias utilizadas e caracter�sticas

Infravermelho:

� um sistema que exige visada direta entre os dois pontos a serem conectados;
Atinge velocidades maiores que os outros sistemas;
Pode receber interfer�ncias de ilumina��o do ambiente;
Opera na faixa de freq��ncia de 100THz;
N�o consegue ultrapassar obst�culos como paredes;
Atinge velocidades de 16Mbps.

Laser:

Utilizado para conex�es ponto a ponto como a conex�o de duas Lans em pr�dios separados, por exemplo.
Os sistemas wireless a laser est�o sujeitos a interfer�ncias clim�ticas como nevoeiros, chuvas que podem interromper a transmiss�o;
Necessita de visada direta entre os pontos para poder operar.

R�dio-microondas:

Opera na faixa de freq��ncia de 18GHZ;
Atinge velocidades de at� 15Mbps;
Consegue ultrapassar obst�culos como paredes finas, por exemplo.

Spreed spectrum:

� uma tecnologia com uso crescente em aplica��es de comunica��es wireless.
Esta t�cnica opera nas faixa de 902 a 928MHz; 2,4 a 2,483GHz e 5,725 a 5,875GHz;
Consegue ultrapassar obst�culos com mais efici�ncia que sistemas de microondas, por utilizar frq��ncias menores, portanto mais f�ceis de ultrapassar obst�culos;
Disponibiliza velocidades de at� 24Mbps (baixa, portanto, em rela��o aos demais sistemas).

Bibliografia:

[COP90]Companhia Paranaense de Energia.Curso de VHF/UHF.Curitiba,1990.
[CRT95]Companhia Riograndense de Telecomunica��es.Curso b�sico de comunica��e �ticas.1995.
[GOM85]Gomes,A.T.Telecomunica��es:transmiss�o e recep��o AM-FM: Sistemas Pulsados.�rica,1985.
[NAS92]Nascimento,J.Telecomunica��es.Makron Books,1992.
[ROC95]Rochol,J.Redes de Banda Larga.UFRGS,Mai.1995.
[SOU96]Souza,L.B.Redes:Transmiss�o de dados, voz e imagem.�rica,1996.
[TAN97]Tanenbaum,A.S.Redes de Computadores.Campus,1997.

C�sar Costa Machado
P�s-Gradua��o em Ci�ncia da Computa��o
Disciplinas de Redes de Computadores
Profa. Liane Tarouco
P�gina atualizada em 26/07/1998
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