Questões Militares Para primeiro tenente

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?

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

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

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.

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

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 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

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 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

Durante o projeto de sistemas de rádio enlace, é comum o uso de modelos de propagação para estimação da área de cobertura.

Considerando-se a recomendação ITU-R P.838-3, pode-se afirmar que

A tabela de dupla entrada abaixo contém informações acerca de três processos de transmissão de dados, sendo cada um deles feito através de um canal com determinado nível de ruído.

A partir da análise das informações da tabela, qual das associações a seguir pode ser feita?

Em um sistema de comunicação baseado em FDMA (Frequency Division Multiple Access), tem-se um certo número de estações que desejam compartilhar o mesmo canal de comunicação. Dessa forma, esse canal foi dividido em N sub-canais, sendo que cada um possui capacidade de transmissão igual a 500kbps e utiliza modulação do tipo BPSK (Binary Phase Shift Keying).

Considerando que a modulação BPSK possui eficiência de largura de faixa igual a 1bps/Hz e que o canal possui largura de banda igual a 20MHz, qual é o valor de N?

“Imunidade a Distúrbios Transitórios Conduzidos“ é o nome de um teste utilizado na validação de determinados dispositivos elétricos com reatância indutiva elevada. Esse tipo de teste tem o intuito de verificar se os níveis de tensão entre os terminais de saída do dispositivo ultrapassam ou não os limiares definidos pelas normas, durante regimes transitórios. Utiliza-se, durante a execução do teste, um osciloscópio para fazer esse tipo de aferição.

Qual deve ser a frequência de amostragem mínima do instrumento para que um transitório da ordem de 7μs seja identificado?

Uma grande preocupação dos engenheiros durante o projeto e a operação de sistemas de transmissão de dados se refere ao casamento de impedância. Isso porque qualquer descasamento pode levar a reflexões de alta potência, as quais podem ser danosas aos equipamentos. Suponha um sistema de transmissão, contendo equipamentos e cabos com impedâncias de 50Ω, no qual um sinal com conteúdo espectral relevante na faixa de 210 a 216MHz e potência média igual a 100W é utilizado para alimentar uma antena cuja impedância é especificada em sua folha de dados como:

Supondo que os equipamentos são capazes de suportar até 20W de potência reversa, pode-se afirmar que