Chega a uma antena isotrópica ideal uma frente de onda com ...

Alternativa Correta: E - 20 dB

A questão aborda conceitos fundamentais de Sistemas de Transmissão e Modulação, especificamente referentes à densidade de potência e ao ganho de potência entre sistemas de diferentes frequências. Compreender esses conceitos é crucial, pois em telecomunicações, a eficiência com que uma antena recebe ou transmite sinais é essencial para o desempenho de um sistema.

Resumindo o conceito: A densidade de potência é a quantidade de potência por unidade de área que atinge uma superfície (neste caso, uma antena). A área efetiva de recepção de uma antena isotrópica ideal é dada por λ²/(4π), onde λ é o comprimento de onda associado à frequência de operação (f).

Como o comprimento de onda λ é inversamente proporcional à frequência (f = c/λ, com c sendo a velocidade da luz), ao aumentar a frequência, o comprimento de onda diminui. Isso resulta em uma área efetiva de recepção menor para frequências mais altas, mas o ganho de potência é aumentado porque a antena pode concentrar a energia em uma área menor.

Justificando a alternativa correta: Para calcular a diferença de ganho de potência entre sistemas operando a 1 GHz e 10 GHz, é necessário calcular o ganho de cada um:

• Para 1 GHz: λ₁ = c/1 GHz.
• Para 10 GHz: λ₂ = c/10 GHz.

O ganho entre as frequências é então determinado pela razão das áreas efetivas de recepção, que é proporcional a (λ₁/λ₂)². Simplificando, isso resulta em um aumento de potência de 20 dB ao passar de 1 GHz para 10 GHz.

Análise das alternativas incorretas:

• A - 10 dBm: dBm é uma unidade de potência absoluta, não adequada para expressar a razão de ganhos entre frequências.
• B - 100 dBm: Assim como a alternativa A, utiliza uma unidade de medida errada para o contexto do ganho relativo.
• C - 100W: Watts mede potência absoluta e não é apropriado para expressar um ganho relativo entre frequências.
• D - 10 dB: Calculando o ganho correto (20 dB), essa opção subestima a diferença de ganho.

Portanto, a única alternativa que reflete corretamente o ganho de potência relativo entre as frequências dadas é E - 20 dB.

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