Questões de Concurso Militar CIAAR 2017 para Primeiro Tenente - Engenharia Telecomunicações

Em um ensaio de engenharia, necessita-se gerar um campo elétrico de intensidade igual a 150V/m em determinado ponto no interior de uma câmara isolada, ao longo da faixa de frequências de 500 a 600MHz, utilizando-se, para tanto, uma antena transmissora. Durante o teste, no entanto, foram constatados valores maiores que o estipulado e a esse fato foram atribuídas, como causas, as múltiplas reflexões do sinal na estrutura interna da câmara.

A solução neste caso seria utilizar uma antena

A indústria brasileira de televisão encontra-se em um processo de transição entre as tecnologias de transmissão analógica e digital. O padrão adotado no país para a transmissão digital é baseado no japonês ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial), o qual define a técnica OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) para a multiplexação de sinais no domínio da frequência, conforme ilustrado na figura abaixo. Nessa figura, f1 e f2 são as frequências inferior e superior do canal de comunicação, respectivamente, e ∆ƒ é o espaçamento entre duas das componentes desse sinal.

(Disponível em:: <http://www.revolutionwifi.net/revolutionwifi/2015/3/how-ofdm-subcarriers-work> Adaptado. Acesso em: 08 abr. 2017.)

É de conhecimento popular que as estações de rádio que transmitem em frequência modulada (FM – Frequency Modulation) são mais facilmente sintonizadas, mesmo em localidades mais afastadas dos grandes centros urbanos, quando comparadas àquelas que transmitem em amplitude modulada (AM – Amplitude Modulation).

Uma justificativa para essa constatação é que

Em um experimento, são utilizados um sensor, baseado em LED (Light Emitting Diode), para estimar as dimensões de uma estrutura que está sendo estudada e um cabo de fibra ótica, para enviar as informações a um circuito receptor. Para tanto, analisam-se os padrões de reflexão de ondas causadas pela estrutura sobre os sinais emitidos pelo LED.

A respeito disso, pode-se afirmar que

Um engenheiro projetou um sistema de comunicação óptico e, em seu primeiro teste, verificou que o receptor não detectou sinal luminoso inteligível, oriundo do transmissor.

Dentre as possíveis falhas de projeto, é possível atribuir como causa(s)

Em sistemas de comunicação, a integridade do sinal transmitido é um parâmetro de projeto muito importante. Nesse contexto, a escolha do tipo de linha de transmissão é crucial para que se garanta a inteligibilidade do sinal que chega aos receptores.

Sobre os cabos coaxiais, pode-se afirmar que

Suponha um enlace de rádio no qual um prédio obstrui parcialmente o percurso do sinal entre o transmissor e o receptor. O prédio possui h = 50m de altura e está a uma distância de d1 = 800m do transmissor e a d2 = 600m do receptor. O canal de comunicação possui frequência central de 300MHz.

Considere a seguinte expressão:

Calcule quantas Zonas de Fresnel foram obstruidas pelo prédio.

Os Parâmetros de Espalhamento, também conhecidos como Parâmetros S, são utilizados na caracterização de linhas de transmissão, em um modelo de quadripolos. A seguir, são exibidos gráficos que mostram os valores desses parâmetros, referentes à faixa de frequências de 210 a 216MHz, para um cabo coaxial. Nesses gráficos, gerados por um analisador de redes conectado aos terminais do cabo, o eixo das amplitudes tem os seus valores expressos em escala decibel e representam os níveis de reflexão nas portas do sistema (S11 e S22), bem como a comunicação entre as mesmas (S12 e S21).

(Fonte: medições feitas em laboratório.)

Avalie as afirmações a respeito desses gráficos.

I. A capacidade de condução de corrente do cabo decai com a frequência, conforme indicado no gráfico, de S11.

II. Se um gerador de sinais for conectado à entrada do cabo, uma parcela significativa do sinal será refletida.

III. O cabo coaxial é visto pelo analisador de redes como um sistema de 2 portas.

IV. Se, ao invés do cabo, uma antena tivesse sido conectada ao analisador de redes, o gráfico de S11 (ou S22) apresentaria mínimos locais nas frequências de ressonância.

Está correto apenas o que se afirma em

Em sistemas de transmissão e recepção Very High Frequency (VHF) e Ultra High Frequency (UHF), o projeto de amplificadores é de extrema importância para garantir o alcance e a integridade do rádio enlace. A figura abaixo ilustra o diagrama esquemático de um circuito amplificador ressonante simples, localizado no receptor.

(Fonte: captura de tela de simulação feita a partir do software LTSpice XVII®.)

Avalie as afirmações a respeito desse tipo de circuito.

I. O capacitor C1 tem o papel de manter estável o ponto quiescente do transistor.

II. Os polos da função de transferência desse circuito localizam-se à direita do eixo imaginário do plano da Transformada de Laplace.

III. Para garantir a fidelidade da forma de onda de saída, o transistor deve operar no modo Classe C.

IV. O capacitor C2 e o indutor L1 exercem o papel de filtro ressonante.

Está correto apenas o que se afirma em

Em simulações computacionais envolvendo fenômenos de alta frequência, é comum a utilização de guias de onda virtuais como fontes de excitação, ao contrário das fontes de tensão utilizadas em simulações de circuitos elétricos.

Qual é o motivo para essa abordagem?

Avalie as seguintes afirmações sobre as Zonas de Fresnel.

I. Trata-se de um modelo que explica o fenômeno da refração.

II. Se a obstrução não bloqueia o elipsóide definido pela 1ª Zona de Fresnel, a perda por caminho em excesso será mínima.

III. Quanto mais distante da 1ª Zona de Fresnel, maior é a contribuição para o sinal no receptor.

IV. A posição da obstrução em relação ao transmissor e ao receptor tem influência sobre os níveis de sinal percebidos pelo receptor.

Está correto apenas o que se afirma em

Transmissores Very High Frequency (VHF) e Ultra High Frequency (UHF) podem ser descritos em termos de blocos funcionais. A figura abaixo ilustra, de forma simplificada, um desses blocos: o modulador; mais especificamente, do tipo I/Q – In Phase/Quadrature, capaz de gerar sinais modulados em quadratura. Nessa figura, os blocos identificados pelos caracteres “Σ” e “DAC” representam um somador e um conversor digital-analógico e os termos IF e RF significam Frequência Intermediária e Radiofrequência, respectivamente. Além disso, alguns pontos de interesse estão identificados com números.

(Disponível em:<http://pneuhiver.info/i-q-modulator-block-diagram/> Adaptado. Acesso em: 08 abr. 2017.)

Avalie as afirmações sobre esse diagrama.

I. Um osciloscópio conectado aos pontos 1 e 2 indicaria sinais banda-base digitais.

II. Trata-se de um modulador capaz de gerar, dentre outros tipos, sinais 16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

III. O propósito do primeiro oscilador da esquerda para a direita é gerar a portadora para a transmissão.

IV. O segundo oscilador, da esquerda para a direita, está 90° defasado em relação ao primeiro.

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.)

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.