Questões Militares Sobre propagação eletromagnética em engenharia de telecomunicações

Um guia de onda retangular com dimensões “a” (maior) e “b” (menor) opera em uma frequência na qual somente é possível a presença do modo de propagação TE10. Nessas condições, as componentes de campo elétrico e de campo magnético que ocorrem dentro do guia de onda podem ser distinguidas como transversais (perpendiculares à direção de propagação da onda) e longitudinais (na mesma direção de propagação da onda). Sobre o assunto, informe verdadeiro (V) ou falso (F) para as assertivas abaixo e, em seguida, marque a opção que apresenta a sequência correta.

( ) Existe a componente de campo elétrico transversal e perpendicular à parede mais larga “a”.

( ) Existe a componente de campo magnético transversal e paralela à parede menor “b”.

( ) Existe a componente de campo magnético longitudinal, paralela à parede maior “a”.

( ) Existe a componente de campo elétrico longitudinal, perpendicular à parede menor “b”.

Um enlace de rádio comunicação por micro-ondas com 70 km de distância entre as antenas, em condição de espaço livre (visada direta), opera em 8 GHz. Nessas condições, a atenuação no espaço livre, calculada conforme a fórmula de transmissão de Friis, é de 147,4 dB.
Se é instalado outro enlace, também em condição de visada direta, operando em 4 GHz e com 35 km de distância entre as antenas, a atenuação no espaço livre será de:

A trajetória de uma frente de onda propagando na troposfera é dependente do gradiente de refratividade no qual ela é submetida ao longo do percurso. Devido a isso, no dimensionamento das alturas das antenas em um rádio enlace é utilizado o conceito de raio efetivo da terra, com o uso de um fator K. Este fator K permite calcular o raio efetivo da Terra pela sua multiplicação com o raio médio da Terra (6371 km).
Um valor de K que caracteriza a condição de refração atmosférica que produz o raio efetivo de curvatura invertido (sub-refração) em relação à condição padrão é

A propagação de ondas eletromagnéticas em um meio ilimitado e sem perdas, considerando-se a presença de obstáculos, pode ser entendida por meio do princípio de Huygens. As chamadas zonas de Fresnel são entendidas como consequência do princípio de Huygens.
Sobre esse tema, avalie o que se afirma.
I. Para diferentes valores de frequência de operação, têm-se diferentes valores de atenuação para um mesmo obstáculo dentro da primeira zona de Fresnel. II. A primeira zona de Fresnel corresponde ao lugar geométrico de todos os pontos no qual a diferença do caminho do sinal direto e do sinal refletido é igual a um comprimento de onda. III. As diferentes zonas de Fresnel são representadas por elipsoides com mesmo comprimento do eixo maior (horizontal) e variando a espessura do elipsoide com o tamanho do eixo menor (vertical). IV. Teoricamente o espaço de propagação é considerado livre de obstáculos quando menos de 0,6 do raio da primeira zona de Fresnel, abaixo da linha de visada, não é invadido por nenhum obstáculo ao longo do percurso.
Está correto apenas o que se afirma em

Um enlace de rádio em micro-ondas opera na frequência de 3 GHz e tem um comprimento total de 10 km. O enlace ocorre sobre terra plana, sem obstruções, e é sujeito à reflexão no solo, que pode ser considerado como um condutor perfeito nessa frequência. As duas antenas estão à mesma altitude e a 10 metros de altura em relação ao ponto de reflexão no solo (no meio do enlace, em terra plana). Nessas condições, a diferença dos caminhos percorridos pela onda direta e pela onda refletida é de 0,02 metros somente. A propagação ocorre em condições semelhantes ao vácuo.
A diferença correta de fase (em graus) entre o sinal recebido pela onda direta e pela onda refletida é igual a

Um guia de onda retangular com dimensões transversais “a” (maior) e “b” (menor) pode suportar a propagação dos modos TE m,m e TM n,m, em que cada modo “n,m” tem sua frequência de corte. Para operar adequadamente, o guia de onda retangular deve ser utilizado somente no modo dominante (ou fundamental).
O guia de onda adequado para operar na frequência de 4 GHz está corretamente indicado em

O guia de onda retangular, com dimensões “a” e “b”, pode permitir modos de propagação TEm,m e/ou TMn,m onde o par “n,m” define um modo de propagação específico. O modo de propagação dominante em um guia de onda retangular (ou modo fundamental) é o modo TE₁₀.

Sobre esse tema, para um guia de onda retangular operando no modo TE₁₀, avalie as afirmações a seguir.

I. O modo TE₁₀ é aquele que apresenta a maior frequência de corte.

II. Aparece uma componente de campo magnético na direção de propagação da onda.

III. O vetor de intensidade de campo elétrico tem seu valor máximo no centro da parede menor ( y = b / 2 ).

IV. Aparece somente uma componente de campo elétrico na direção perpendicular à parede maior da seção transversal do guia de onda.

Está correto apenas o que se afirma em

A polarização de uma onda eletromagnética está relacionada com a orientação do vetor campo elétrico em relação ao plano da terra. Esta polarização é definida pelas características de radiação do sinal pela antena que emitiu essa onda.

Sobre esse tema, análise as afirmações a seguir.

I. As antenas log-periódicas somente podem ser instaladas na polarização vertical, devido a serem baseadas em múltiplos dipolos.

II. As antenas parabólicas podem ter dupla polarização, emitindo sinais distintos em duas polarizações simultaneamente, tendo dois alimentadores que formam um ângulo de 90º entre si.

III. As antenas helicoidais podem utilizar polarização circular direita ou esquerda, onde o vetor campo elétrico gira ha medida em que a onda se propaga no espaço.

IV. As antenas Yagi-Uda podem ser utilizadas na polarização linear ou na polarização circular, dependendo de sua montagem na torre ou mastro.

Está correto apenas o que se afirma em

As antenas de microlinhas de fita (microstrip), ou antenas Patch, já são largamente utilizadas na faixa de micro-ondas. É um modelo de antena com várias vantagens e algumas desvantagens, quando comparada com outros modelos para a mesma finalidade.

Avalie o que se afirma serem características consideradas vantagens de uma antena Patch.

I. Peso e dimensões.

II. Facilidade de construção.

III. Compactação de montagem.

IV. Manipulação de grandes potências

. V. Grande largura de faixa de frequências.

VI. Caracteristica de radiação omnidirecional.

Está correto apenas o que se afirma em

Com um receptor adequado e durante a noite, é possível receber sinais de emissoras localizadas no Hemisfério Norte, por exemplo, a BBC de Londres.
Isso é possível, principalmente, devido à propagação das ondas:

A figura abaixo representa uma captura de tela de uma simulação computacional envolvendo uma trilha de circuito impresso. Nessa figura, a excitação é um guia de onda retangular semi-infinito, cuja terminação ocorre na interface com a placa de circuito impresso.

(Disponível em:<http://www.rfdh.com/tips/wgport.htm> . Adaptado. Acesso em: 08 abr. 2017.)

Considere as seguintes expressões:

nas quais γ é a constante de propagação da onda produzida pelo guia, μ₀ = 1,26 * 10^-6 H /m e ε₀ = 8,85 * 10^-12C² N^-1 m^-2 são a permeabilidade magnética e a permissividade elétrica do vácuo, respectivamente, m e n são números inteiros, a e b são a largura e altura do guia, respectivamente, ω = 2πf é a frequência angular do sinal propagante e C = 3 * 10⁸ m /s é a velocidade da luz.

Sabendo-se que o circuito opera na frequência de 1 GHz, calcule a largura do guia (aresta do retângulo paralela à placa) de modo a garantir a propagação do modo TE10.

Em problemas de Interferência Eletromagnética (EMI – Electromagnetic Interference), é comum a constatação de que sinais espúrios, presentes em sistemas eletrônicos, têm a sua origem em ondas eletromagnéticas externas. Em tal contexto, os cabos de alimentação ou de comunicação de dados, inerentes aos sistemas eletrônicos, podem se comportar, de forma indesejada, como antenas receptoras para esses distúrbios externos.

Supondo um par de condutores com 5 metros de comprimento cada, o mesmo se comportará como uma antena receptora para distúrbios em qual das frequências abaixo?

Um dipolo de meia-onda ideal, perpendicular à superfície da Terra (condutor perfeito), irradia uma onda eletromagnética que se propaga no vácuo. A frente de onda gerada por esta antena em seu campo distante possui polarização

Qual a faixa de frequência em que o mecanismo de propagação mais utilizado é o da refração ionosférica, sendo que em regiões mais próximas do transmissor ainda permanece a presença das ondas de superfície?

A atenuação de uma onda eletromagnética no espaço livre é inversamente proporcional ao quadrado da distância, sendo a contante de proporcionalidade igual a Ko. Para antenas de transmissão e recepção com ganhos unitários, qual será a atenuação referente a um trecho de comprimento L?

Considere um guia de ondas, cuja largura e altura medem W e H, respectivamente. Qual será a frequência de corte?

Dado: C igual a velocidade da luz.

Em função da faixa de frequência a ser transmitida, pode-se dividir os tipos de propagação em três grandes grupos de ondas, que são:

A fórmula de Friis relaciona a potência transmitida de uma antena para outra. A potência recebida é