Qual é a diretividade (D) em espaço livre para uma antena qu...

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Q4154072 Engenharia de Telecomunicações
Qual é a diretividade (D) em espaço livre para uma antena que trabalha na frequência de 120 MHz e cuja potência do transmissor é de 100 W? Considerando que, a uma distância de 10 km, na direção máxima de irradiação, a intensidade de campo elétrico é de12mV/m.
Dados: log 4 = 0,60; log 5 = 0,69; log 7 = 0,77 e ganho = diretividade.
Alternativas

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Gabarito: B

Fundamento decisivo: A decisão dependia da relação de campo distante em espaço livre aplicada à intensidade de campo elétrico na direção de máxima irradiação, com ganho assumido igual à diretividade.

Tema central: Diretividade em espaço livre
Análise das alternativas
A
Errada
Incorreta. 8,8 dBi corresponde a ganho linear próximo de 7,6, mas o cálculo pelos dados do enunciado fornece G = 4,8. O erro está em não respeitar o resultado da fórmula E = (sqrt(30·Pt·G))/r.
B
Certa
A correta é a B porque, pela relação E = (sqrt(30·Pt·G))/r, substituindo E = 0,012 V/m, r = 10.000 m e Pt = 100 W, obtém-se G = 4,8. Como o enunciado determina ganho = diretividade, isso corresponde a 6,8 dBi.
C
Errada
Incorreta. 5,5 dBi corresponde a ganho linear próximo de 3,55, abaixo do valor obtido na substituição correta dos dados, que é 4,8. Portanto, não confere com a relação de campo distante usada na questão.
D
Errada
Incorreta. 3,5 dBi corresponde a ganho linear próximo de 2,24, muito inferior ao ganho calculado. Essa alternativa contraria a conversão correta do ganho linear encontrado para dBi.
E
Errada
Incorreta. 2,8 dBi corresponde a ganho linear próximo de 1,90, incompatível com o valor G = 4,8 obtido ao substituir corretamente E, r e Pt na expressão do campo distante.
Pegadinha da questão
A confusão real era usar dados ou operações que não decidem o problema: a frequência de 120 MHz não é necessária aqui, enquanto as conversões 12 mV/m → 0,012 V/m e 10 km → 10.000 m, além da conversão de ganho linear para dBi com 10·log, são indispensáveis.
Dica para questões semelhantes
  • Quando a questão der campo elétrico, potência transmitida e distância em espaço livre na direção de máximo, use a relação E = (sqrt(30·Pt·G))/r e isole G.
  • Antes de substituir valores, converta todas as unidades para o SI; aqui, mV/m para V/m e km para m mudam diretamente o resultado numérico.
  • Se o enunciado mandar assumir ganho = diretividade, calcule primeiro o valor linear e só depois converta para dBi com 10·log.
  • Não introduza frequência, comprimento de onda, perdas ou eficiência se o procedimento decisivo já fecha a resposta sem esses elementos.

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