Medidas contra interferencias 12 09 2014

Medidas contra interferencias 12 09 2014

Engenharia Electrónica e Telecomunicação

Trabalho de investigação

Disciplina: Regulamento das Telecomunicações e interligações

Tema: Medidas Contra Interferências

Turma: 3R14

Docente: Eng. Cumaio

Discente:

Alcolete Jamal Valige

Sultane Inácio Madeira

Local: Departamento de Rádio – ESCN (Maputo)

Classificação _______________________

Data: 12.09.2014

Índice

1 Introdução

O presente trabalho ira abordar de forma resumida a necessidade do conhecimento de alguns conceitos sobre interferência que é um dos factores que limita de forma considerável a transmissão e a recepção de um sinal, como gerar a interferência como evitar uma vez que todo sistema de comunicação esta sujeito a sofrer uma possível interferência.

1.1 Objecto de estudo: Interferência nos equipamentos de comunicação.

1.2 Problema: Existem diversos tipos de protecção contra interferências nos equipamentos de comunicação, no entanto qual é o propósito do domínio e conhecimento profundo das medidas contra interferências nos equipamentos de comunicação?

2 Objectivos

2.1 Geral

  • Abordar os conceitos fundamentais sobre as diferentes formas de protecção dos equipamentos a uma possível interferência na transmissão e recepção de um sinal.

2.2 Específicos

  • Explicar as medidas que podem ser tomadas contra interferências

  • Analisar os diferentes tipos de interferência

  • Descrever os diferentes tipos de ruído

  • Analisar os possíveis prejuízos causados por interferência

3 Metodologia

  • Este trabalho é sem dúvida delicado no que concerne a pesquisa profunda para diferenciar os diversos tipos de Medidas Contra Interferência sendo que uma delas é usada para um propósito diferente. Foi sob esse aspecto que desenvolveu-se o trabalho usando uma melhor base de informação e material sobre medidas contra Interferências. Usou-se a Internet (meio mais usado) para poder termos quase tudo que precisava para a realização do trabalho.

3.Interferências

Interferências são fenómenos de superposição de duas ou mais ondas numa mesma região do espaço, ou seja num mesmo ponto. Como resultado desta superposição de campos, ocorrem variações espaciais na intensidade resultante. Estas variações de intensidade são chamadas de franjas de interferência.

As interferências são emissões electromagnéticas que podem afectar qualidade de recepção de um equipamento, dispositivo ou sistema e são divididas em dois tipos, de acordo com o meio de propagação:

  • Interferências irradiadas são as que se propagam através de campos electromagnéticos

  • Interferências Conduzidas são as que se propagam através de cabos de alimentação, por interligações físicas entre equipamentos, por dispositivos ou por sistemas.

Figura1. Interferência irradia e conduzida (internet\google)

4 Tipos de interferência

Existem três tipos de interferência: Interferência de Radiofrequência, Interferência eléctrica e intermodulação.

4.1 Interferência de Rádio interferência

É a degradação na recepção de um sinal, causado por um distúrbio electromagnético que tem componentes dentro do espectro de rádio-frequência.

Figura 2. Espectro e radio-frequencia

Os sinais de interferência podem ter sido transmitidos intencionalmente ou não intencionalmente, como resultado de algum defeito ou característica indesejada da fonte, sinais fortes de RF que estejam perto da frequência sem fio podem afectar a operação do receptor sem fio, causando problemas de áudio e de recepção.

Existem varias formas de gerar interferências como é o caso do uso da mesma faixa de frequências na transmissão do sinal por vários usuários, ligação de equipamentos na mesma rede.

A interferência nas frequências de rádio, é caracterizada por radiações electromagnéticas emitidas por circuitos eléctricos que geram sinais indesejados. A interrupção, obstrução ou degradação do sinal limita o efectivo desempenho dos equipamentos electrónicos e da comunicação.

4.2 Interferência eléctrica

Os equipamentos que causam problemas de interferências eléctricas não foram concebidos para serem fonte de energia de RF. Este tipo de interferência resulta do defeito, uma falha ou um problema de manutenção que podem ser corrigidos rapidamente. Alguns tipos de equipamentos electrónicos simplesmente tendem a gerar interferência no curso normal de operação. A idade, o desgaste e uma manutenção inadequada também podem fazer com que o equipamento acabe se tornando uma fonte de interferência. Existem três tipos básicos de interferência eléctrica: ruído gerado por dispositivos electrónicos tal como computadores, ruído de equipamentos eléctricos, e interferência de fontes naturais, como descargas atmosféricas.

4.3 Interferência de intermodulação

É um tipo e interferência às vezes encontrada em sistemas de microfone sem fio. A intermodulação difere das outras formas de interferência pelo facto de ser criada no próprio sistema sem fio, não directamente por alguma fonte externa. Outros tipos de interferência são causados por outros transmissores na frequência de operação do sistema sem fio, pela saída harmónica de transmissores em frequências de operação do sistema sem fio, por emissões espúricas de vários tipos de equipamentos electrónicos e por fontes externas semelhantes. Em cada caso, o sinal interferente está em uma frequência muito próxima da frequência do sistema sem fio.

A interferência devido a intermodulação é causada por sinais fortes que geralmente não estão perto da frequência sem fio. Em vez disso esses sinais fortes sobrecarregam algum circuito do receptor sem fio, fazendo com que esse circuito gere harmónicas dos sinais fortes internamente. Em seguida, essas harmónicas combinam-se ou misturam-se no receptor para criar uma nova frequência que não estava presente na entrada do receptor. A nova frequência criada, chamada de produto da intermodulação interfere então no sistema sem fio de maneira muito semelhante a outras fontes de interferência.

5 Ruídos provocados por radio-interferências

Ruído é qualquer perturbação indesejável que tende a mascarar ou distorcer o sinal de transmissão. Ruídos electromagnéticos limitam o desempenho de todo o sistema de comunicação. Isto é, os níveis mínimos de sinais que podem ser detectados são limitados por fontes de ruído externas e internas.

O Ruído electromagnético externo ou do meio ambiente é composto por fontes naturais e fontes feitas pelo homem, enquanto que as fontes de ruído interno em sistemas de recepção incluem perdas de sinais em antenas e em linhas de transmissão.

5.1 Relação sinal/Ruído

Em qualquer transmissão, o sinal recebido consiste no sinal transmitido modificado por várias distorções impostas pelas características do meio físico adicionadas de outras distorções inseridas durante a transmissão devido à interferência e sinais indesejáveis.

A quantidade de ruído presente numa transmissão é medida em termos da razão entre a potência do sinal e a potência do ruído, denominada razão sinal-ruido(

Também pode utiliza-se a seguinte formula: .

Para uma boa recepção de sinais de rádio, livres de interferências, é necessário haver uma elevada relação sinal/ruído na entrada do receptor, a qual pode ficar comprometida caso o nível de recepção dos sinais de rádio seja baixo e as condições atmosféricas sejam propícias à geração de ruído em RF na LT. (Magno, 2001)

O projecto de minimização destes ruídos cabe ao construtor do equipamento, mas muitas vezes as condições de operação são tão peculiares que é importante termos conhecimento das técnicas que possibilitam dar ao equipamento boa condição de operação. O funcionamento do equipamento portanto, depende também de diversas condições do ambiente onde esta instalado. Nesse sentido a própria construção civil da estação é especializada para possibilitar às pessoas e aos equipamentos, condições seguras e adequadas de utilização.

6 Fontes de Ruído

6.1 Fontes de ruído ambientais

  • Ruídos eléctricos originados da variação do potencial eléctrico no sistema de medida pelo funcionamento de outros equipamentos

  • Ruídos magnéticos originados por indução de correntes eléctricas no sistema de medida pela variação do campo magnético

  • Ruídos electromagnéticos originados por indução de correntes eléctricas ou variação do potencial eléctrico no sistema de medida pela transmissão de ondas electromagnéticas

  • Ruídos mecânicos originados pela modificação das condições da medida em função de factores mecânicos tais como deslocamentos do sistema de medida em campo magnético.

6.2 Fontes de ruído naturais

  • Raios

  • Variação do campo magnético da terra

  • Abalos sísmicos

Um equipamento tanto capta ruído de fora, atrapalhando o seu funcionamento, quanto emite ruído para fora, atrapalhando o funcionamento dos outros. O problema dos ruídos é tão importante que para fabricação de aparelhos algumas normas devem ser obedecidas relativas a impedir que os ruídos superem níveis máximos.

Existem 3 formas básicas e actuação para diminuir, ou mesmo evitar a presença de ruídos ou artefactos em uma medição:

  1. Eliminar a fonte do ruído.

  2. Impedir o caminho de ligação entre a fonte do ruído e o equipamento.

  3. Actuar directamente no equipamento para diminuição da acção do ruído.

Figura3. Métodos de diminuição de ruído (Leão, 2008)

6.2.1 Classificação do Ruído

Os ruídos podem ser classificados em quatro tipos: ruído térmico, ruído de intermodulação, crosstalk e ruído impulsivo.

6.2.2 O ruído térmico

É provocado pela agitação dos electrões nos condutores, estando, portanto, presente em todos os dispositivos electrónicos e meios de transmissão. O ruído térmico é uniformemente distribuído em todas as faixas de frequências do espectro (sendo por isso frequentemente citado como ruído branco) e sua quantidade será maior quanto for a temperatura sobre o meio de transmissão. (Mourais)

6.2 3 O ruído de intermodulação

O ruído de intermodulação ocorre quando sinais de diferentes frequências compartilham o mesmo meio físico (multiplexação em frequência). Este fenómeno pode gerar um sinal em uma dada faixa de frequência que pode interferir na transmissão de um outro sinal da mesma faixa. Isto pode acontecer devido a componentes defeituosos ou por causa de sinais com potência muito alta.

6.2.4.Ruído impulsivo

O ruído impulsivo é oriundo de fontes externas que provocam um pulso de energia muito intenso e, em geral, de curta duração. É um tipo de ruído não contínuo, com grandes amplitudes e de difícil prevenção.

Este ruído pode ser provocado por diversos tipos de fontes, desde distúrbios eléctricos externos a falhas em equipamentos. Até mesmo o fato de se retirar uma lâmpada ligada pode causar tal fenómeno. Normalmente ele é pouco danoso à uma transmissão analógica provoca um corte temporário em uma transmissão de voz, e já para transmissões digitais, ele é o maior causador de erros.

6.2.5 Ruído Crosstalk

O Crosstalk é um ruído que é causado pela interferência entre canais de comunicação vizinhos. O sinal que é transmitido em um meio gera uma perturbação sobre um outro que esteja em suas proximidades. Este tipo de ruído será maior quanto maior for as proximidades entre os condutores, a amplitude dos sinais e as frequências dos mesmos.

Um exemplo deste tipo de ruído é o de linha cruzada ocorrido em sistemas de telecomunicações, onde uma ligação é interferida por conversas de terceiros. (Mourais).

7 Medidas contra interferências

Às vezes, os problemas de interferência têm causas muito básicas. Podemos evitar certas interferências da seguinte forma:

  • Não permitir que os radiotransmissores, inclusive o transmissor do sistema e os transmissores de outros sistemas sem fio, se aproximem mais do que 3 a 4.5metros das antenas receptoras. Isso poderia sobrecarregar os receptores e aumentar as chances de interferência. (Beltrame, 2010)

  • Tomar cuidado especial para que as antenas de um receptor não toque nas antenas de outro receptor nem se aproxime demais delas. Manter pelo menos 25cm de separação entre as antenas de quaisquer dois receptores. (Beltrame, 2010)

  • Verificar se as baterias de todos os transmissores estão boas. A baixa tensão de saída de baterias fracas pode fazer com que alguns transmissores gerem interferência danosa.

  • Se tiver um sistema combinado com dois transmissores na mesma frequência, ou dois sistemas sem fio na mesma frequência, não ligar de maneira alguma os dois transmissores ao mesmo tempo.

  • Verificar a configuração do controle e amortecimento do receptor. Uma configuração de amortecimento mais alta oferece maior protecção contra interferência. Entretanto uma configuração alta pode causar redução no alcance de operação, configure o controlo na posição mais baixa capaz de anular a interferência.

  • No uso de redes digitais em sistema de controlo e automação é pertinente o uso dos terminadores de barramento, onde sua ausência causa o desbalanceamento, provocando atraso de propagação, assim como as oscilações ressonantes amortecidas causando transposição dos níveis lógicos e para além disso, melhora a margem de ruído estático.

  • Uso de cabo de par trançado. O cabo de par trançado é composto por pares de fios, os fios de um par são enrolados em espiral a fim de, através do efeito de cancelamento, reduzir o ruído e manter constante as propriedades eléctricas do meio por toda a sua extensão.

  • Em áreas sujeitas à exposição de raios e picos de alta voltagem, recomenda-se os protectores de surtos.

  • Aterramento: é pertinente agrupar circuitos e equipamentos com características semelhantes de ruído em distribuição série e unir estes pontos em uma referência paralela. É importante o uso de malhas de aterramento pois apresentam baixa impedância. Condutores comuns com altas frequências apresentam a desvantagem de terem alta

8 Prejuízos causados por interferência

  • Falhas na comunicação entre dispositivos de uma rede de equipamentos e ou computadores.

  • Em sistemas de seguranças falsos alarmes são accionados sem explicação alguma.

  • Queima de dispositivos ou componentes de um equipamento, ou danificação do próprio equipamento por falta ou mau aterramento.

9 Conclusão

No presente trabalho conclui-se que as interferências são consequências de diversos factores por isso para evitar num sistema de comunicação é necessário melhorar a qualidade das estacões para que elas possam aumentar a potência de dissipação, é necessário tomar precauções com a própria engenharia civil da estacão de modo a evitar sobreaquecimento.

10 Bibliografia

Beltrame, F. (2010). Interferencia Eléctromagnetica. Santa Maria.

Leão, R. M. (2008). Rádio interferencia provenietes de linhas de alta tensão. Porto Alegre: EDIPUCRS.

Magno, E. F. (2001). Desenvolvimento de uma ferramenta para ensaios de EMI conduzida. Porto Alegre.

Mourais, A. I. Transmissão de dados.

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