1. Radiação electromagnética
Luís Cadillon Costa
Departamento de Física
Universidade de Aveiro

2. Temas
1.
2.
3.
4.
Antenas.
Modulação.
Diagramas de radiação de antenas.
Microondas.
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

3. Transmissão com fios?
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

4. Espectro electromagnético
Ionizantes
Invisível
Invisível
300 GHz
300 MHz
Não ionizantes
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
Onde está a rede 50 Hz?

5. Porquê modular?
• Na transmissão de voz, se os dois sinais
forem enviados ao mesmo tempo pelo canal,
não se distingue a informação na recepção.
Heróis do mar…
Canal transmissão
Gosto de Electromagnetismo!
Os canais de voz ocupam a mesma banda passante (300 Hz a 4 kHz).

6. Porquê modular?
Colocar os sinais em bandas de frequências
diferentes para então enviá-los!
PORTADORA
Portadora f1
Portadora f2
Canal transmissão

7. Outra razão para modular!
Rendimento máximo para h=λ/4
λ=c/f
f=1 GHz, λ=30 cm
f=100 MHz, λ=3 m
f=10 kHz, λ=30 km
f=10 Hz, λ=30000 km
Necessidade de modular os sinais de
baixa frequência como os de áudio!
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

8. Modulação AM e FM
AM
FM
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
Ruído?

9. Emissor/Receptor
Emissor:
MODULAÇÃO
RF
Baixa frequência (áudio)
Receptor:
Baixa frequência (áudio)
RF
DESMODULAÇÃO
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

10. Modulação AM
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

11. Modulação AM
Y
ωa
ωc
ωc-ωa
ωc+ωa
ω
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12. Desmodulação AM
• Retirar portadora
• Multiplicar por sen (ωct)
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

13. Desmodulação AM
Filtro PB
ωa
2ωc
ω
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

14. Modulação/Desmodulação
X
X
Gafanha da Nazaré,
27/11/2013
PB

15. Bandas de frequência
• AM : 535 kHz - 1.7 MHz
• FM: 88 MHz - 110 MHz
portas
Radar
telemóvel
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
microondas

16. Diagramas de radiação
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

17. Diagrama de radiação
δ=
condutor
1
πσ f
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
Al
2.45 GHz, 1 µm

18. Aplicações de microondas
• Radar, 0.4 GHz<f<9 GHz, P~1 MW,
(Spencer, 1946)
• Fornos, f=2.45 GHz, P ~1 kW
• Transmissão sinais TV, rádio, etc.
• Telemóveis, f=0.9 e 1.8 GHz, P~1 W
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

19. 1º forno, 1947/1956
Radarange
300 kg
3000 dólares
Gafanha da Nazaré,
27/11/2013

20. O forno
1
δ=
πσ f
Reflecte
Espalh. Guia Magnetrão
Cavidade
Rede
condutividade
Prato rotativo
Como deve ser a porta?
Porta
Absorve
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

21. Algumas datas
Comida enlatada, 1810
Patente do telegrafo, Morse, 1838
Papel higiénico, 1857
Descoberta das ondas de rádio, Hertz, 1887
1ª transmissão rádio, Lee Forest, 1906
Pedido SOS do Titanic, 14/4/1912
PIM-Rádio, Lisboa, 1924
1ª descida em paraquedas, 1924
Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

22. Algumas datas
Descoberta da Penicilina, 1929
Invenção do Bikini, 1946
Forno de microondas, 1946
Invenção do transistor, 1947
Lego, 1955
Boeing 747, 1970
GPS, militares USA, 1978
Telefone móvel, 1979
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23. A equipa vencedora
Oersted
Ampère
Maxwell
Faraday
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