Na figura a seguir, é mostrado o diagrama em blocos de um receptor AM do tipo super-heteródino.

Supondo que se deseja sintonizar o sinal de uma estação de rádio cuja frequência portadora é igual a 1 MHz, qual deverá ser, nesse caso, a frequência do oscilador local?

O espectro de radiofrequências é a faixa do espectro eletromagnético de 9 kHz a 300 GHz utilizada na radiocomunicação. O espectro de radiofrequências, por sua vez, é dividido em faixas cujo uso é administrado pela Anatel.

Com relação ao assunto, numere a coluna da direita de acordo com sua correspondência com a coluna da esquerda.

1. Faixa de LF.

2. Faixa de SHF.

3. Faixa de VHF.

4. Faixa de UHF.

( ) Sistemas de satélite Banda C e Banda Ku utilizam essa faixa.

( ) A maioria das comunicações submarinas são efetuadas nessa faixa.

( ) Sinais de radiodifusão de TV digital são transmitidos nessa faixa.

( ) Faixa que vai de 30 MHz até 300 MHz.

Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.

A modulação em frequência (FM) é uma forma de modulação angular na qual a frequência instantânea da onda portadora varia linearmente com o sinal de mensagem. O sinal modulado em frequência é descrito no domínio do tempo por:

em que A_c é a amplitude da onda portadora, f_c representa a frequência da portadora não modulada, k_f é a sensibilidade à frequência do modulador e m_(t) representa o sinal de mensagem. Com relação ao assunto, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F):

( ) A potência média do sinal s_(t) é igual a A²_c/2, independentemente da potência de m_(t).

( ) Quanto maior for a sensibilidade à frequência do modulador, maior será a largura de banda ocupada pelo sinal s_(t).

( ) A largura de banda do sinal s_(t) é igual ao dobro da largura de banda da mensagem.

( ) Quanto maior for a largura de banda ocupada pelo sinal s_(t), melhor será o desempenho em relação a ruído do sistema FM.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

GSM (Global System for Mobile Communications) é o padrão de telefonia móvel de segunda geração (2G) que integra canais de voz e comunicação de dados mais usados no mundo. A respeito do assunto, assinale a alternativa correta.

Um sinal de voz com largura de banda igual a 4 kHz é amostrado à sua taxa de Nyquist e as amostras são digitalizadas utilizando-se um quantizador uniforme de oito bits. A sequência binária resultante é transformada em uma forma de onda elétrica com sinalização polar NRZ (não retorno a zero). Utilizando como base para definir a largura de banda do sinal NRZ a largura do lóbulo principal do seu espectro, assinale a alternativa que apresenta a largura de banda do sinal NRZ.

A modulação de amplitude é uma forma de modulação de onda contínua em que a amplitude de uma onda senoidal é variada de forma contínua, de acordo com o sinal de mensagem que se deseja transmitir. A modulação de amplitude pode ser classificada em quatro tipos, dependendo do conteúdo espectral do sinal modulado. Com relação ao assunto, numere a coluna da direita de acordo com sua correspondência com a coluna da esquerda.

1. Modulação de amplitude padrão (AM).

2. Modulação de banda lateral dupla e portadora suprimida (DSB-SC).

3. Modulação de banda lateral única (SSB).

4. Modulação de banda lateral vestigial (VSB).

( ) Tipo de modulação de amplitude que requer uma largura de banda de transmissão igual ao dobro da largura de banda da mensagem. É necessária a utilização de um detector coerente para recuperar a mensagem no receptor.

( ) Tipo de modulação de amplitude mais eficiente do ponto de vista espectral.

( ) Tipo de modulação de amplitude que requer uma largura de banda de transmissão igual ao dobro da largura de banda da mensagem. A mensagem pode ser recuperada no receptor com a utilização de um detector de envoltória.

( ) Tipo de modulação utilizado na radiodifusão de TV analógica.

Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.

Um sinal de voz com potência média igual a 14 dBm é passado através de um amplificador com ganho de potência igual a 16 dB. Com base nos dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta o valor correto da potência média do sinal de saída desse amplificador.

O termo sistema refere-se a qualquer dispositivo físico que produza um sinal de saída em resposta a um sinal de entrada. No domínio do tempo, um sistema linear é descrito em termos de sua resposta ao impulso. A respeito do assunto, assinale a alternativa correta.

Sinais determinísticos são sinais que contêm informação sobre o comportamento de algum fenômeno físico. A respeito do assunto, considere as seguintes afirmativas:

1. Sinais (formas de onda) fisicamente realizáveis podem ser representados por funções complexas do tempo.

2. Sinais fisicamente realizáveis têm um valor pico finito.

3. Sinais fisicamente realizáveis têm valores significativos de amplitude diferentes de zero num intervalo infinito de tempo.

4. Sinais fisicamente realizáveis são representados por funções contínuas do tempo.

Assinale a alternativa correta.

Com relação à conectorização óptica da terminação de uma fibra multimodo, através de conectores do tipo SC ou ST, identifique a etapa que NÃO faz parte desse processo.

Considere o diagrama esquemático de uma rede óptica utilizando a tecnologia PON para levar a fibra até a casa do usuário final (FTTh – Fiber to the home), apresentado na figura ao lado:

Considere que o equipamento receptor óptico do usuário P₆₄ tem sensibilidade de -20 dBm. O Hub tem taxa de dados de downstream de 2,5 Gbps. As fibras ópticas ligando o Hub até o splitter de 1:64 usuários, numa distância L1 = 5 km, bem como o cabo óptico que liga o splitter ao P₆₄, com L2 = 200 m, apresentam coeficientes de atenuação de 0,5 dB/km. Os conectores nas terminações das fibras apresentam perdas de 1 dB. Suponha não haver emendas nas fibras ao longo dos trechos considerados. Para uma margem de garantia de 10 dBm acima da sensibilidade mínima do receptor, a potência Po na saída do Hub e a taxa de dados para o usuário final terão, respectivamente, os valores aproximados de:

Em engenharia de telecomunicações e projeto de sistemas de comunicação óptica, é bastante útil converter as unidades de medida de potência para uma escala logarítmica em decibel (dB). Uma vez que a potência é medida em watts, um valor de potência em escala logarítmica será dado pela equação P_dB = 10 log₁₀ (P/P_ref), sendo P_ref um valor de referência de potência. A unidade de medida na escala logarítmica é expressa por dB seguido de uma letra que indica a escala de referência. Duas unidades de medida muito utilizadas em sistemas de comunicação referentes à potência de sinal em escala logarítmica são o dBW e o dBm, cujas potências de referência P_ref valem 1 W e 1 mW, respectivamente. Nesse caso, 1 W corresponde a 0 dBW, e 1 mW corresponde a 0 dBm. Assim, a relação correta para a conversão entre as unidades dBW e dBm é:

Com relação às redes ópticas e suas principais topologias, numere a coluna da direita de acordo com sua correspondência com a coluna da esquerda.

1. Topologia em árvore.

2. Topologia em anel.

3. Topologia em estrela.

4. Topologia em barramento.

( ) Os usuários são conectados ao terminal de linha óptica (OLT) através de derivações de um entroncamento principal, permitindo conexão ponto-multiponto.

( ) É a mais adequada para uma rede óptica passiva (PON) em uma rede local (LAN), pois permite o compartilhamento de infraestrutura entre todos os usuários, reduzindo custos, com o sinal sendo levado de uma OLT até um splitter, que divide o sinal entre os N usuários finais.

( ) Os usuários finais são conectados diretamente a um terminal de linha óptica (OLT), permitindo grandes taxas de transmissão de dados e uso de bandas dedicadas ao usuário final.

( ) Permite adotar esquemas de redundância e segurança, com conexão ponto-multiponto, porém torna difícil a administração e localização de defeitos.

Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.

Um OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) é um refletômetro no domínio do tempo muito utilizado na caracterização de fibras ópticas, conectores e emendas. Basicamente, injeta-se um pulso óptico na fibra óptica que se quer analisar e mede-se a intensidade e atraso das várias reflexões ao longo da fibra, que voltam ao ponto de entrada do sinal na fibra. As reflexões ocorrem devido a falhas na fibra óptica, espalhamento Rayleigh, regiões com curvas, conectores, emendas e terminações da fibra, permitindo também a medição do comprimento L de uma fibra e a atenuação de sinal em função da distância. Um esboço do gráfico típico obtido em um OTDR para uma fibra sem emendas ou conectores, terminada a L = 20 km do OTDR, é mostrado na figura ao lado:

Com base no gráfico apresentado, o valor aproximado do coeficiente de atenuação dessa fibra é de:

Uma fibra óptica monomodo apresenta coeficiente de atenuação de 0,5 dB/km. Considere, por questão de simplicidade, que as perdas por conectorização e emendas ópticas valem 1 dB em cada emenda ou conector. Um link de fibra óptica ligando dois pontos A e B distantes 10 km entre si apresenta uma emenda a cada 2 km e dois conectores localizados nos extremos da fibra. Para um receptor óptico que opera com sensibilidade mínima de -20 dBm, a potência mínima inserida pela fonte óptica no início do link para que possa operar no limiar de recepção deverá ser de:

Atualmente, em sistemas de comunicação óptica, os cabos ópticos aéreos são instalados aproveitando-se a infraestrutura existente das linhas de transmissão de energia elétrica. Quando instalados nas torres de sistema de energia em alta tensão, os cabos ópticos podem estar sujeitos à presença de altos campos elétricos de baixa frequência. Nesse caso, é correto afirmar:

Um divisor (ou splitter) óptico é um dispositivo muito importante em sistemas de comunicações ópticas, para permitir a divisão da potência P de um sinal óptico entre N terminais de saída. Os splitters ópticos em geral dividem o sinal em N = 2^m saídas, sendo m = 1, 2, 3... um número inteiro. Sabe-se que cada divisão da potência P por um fator de 2 corresponde a uma atenuação de 3dB na potência de saída, quando se mede a potência em escala logarítmica. Nesse sentido, considerando-se um splitter 1:8 (divisor por 8), com uma potência óptica de entrada de 10 dBm, e desprezando qualquer perda por conectorização, a potência nos terminais de saída será de:

Sabe-se que a relação entre a potência óptica de saída P_opt (medida em mW) e a corrente I (medida em mA) que circula através de um diodo laser é dada pela expressão P_opt = A (I – I_th), se I > I_th, sendo que A é uma constante característica do diodo e Ith é denominada corrente de limiar. Quando a corrente é menor do que a corrente de limiar, ou seja, I < I_th, a potência óptica de saída é nula (P_opt = 0). As constantes A e Ith são dependentes da temperatura de operação. Em geral, vamos assumir que a tensão direta sobre o diodo laser no ponto de operação acima da corrente de limiar é um valor constante, independente da corrente I.

Considere a figura (a), que mostra o circuito de polarização DC de um diodo laser, em que o resistor R é utilizado para definir o ponto de operação, bem como o gráfico de potência óptica de saída em função da corrente sobre o diodo laser operando em temperatura ambiente (figura (b)). Assumindo que a tensão direta sobre o diodo laser no ponto de operação desejado seja de 2 V, para que ele opere emitindo 3 mW de potência óptica, os valores de corrente I e do resistor R no circuito de polarização devem ser, respectivamente, de:

Um parâmetro muito relevante na avaliação de capacidade de transmissão de uma fibra óptica é o limite do produto entre a taxa de bits B máxima que ela é capaz de transmitir, medida em bits/segundo, e o comprimento L da fibra (em km), designado por BL. Com relação ao produto BL, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) O produto BL em fibras multimodo é governado essencialmente pelo efeito de dispersão modal, que por sua vez está associado às diferentes velocidades de propagação dos diversos modos presentes na fibra.

( ) Para duas fibras ópticas empregando os mesmos materiais de fabricação e operando no mesmo comprimento de onda, porém com diferentes raios do núcleo, tal que uma delas opere monomodo e a outra multimodo, sabe-se que a fibra monomodo possuirá um produto BL muito menor do que a fibra multimodo.

( ) Para uma determinada fibra óptica, dado o valor do produto BL máximo da fibra, ao aumentarmos o comprimento L de uma fibra óptica, deveremos necessariamente diminuir a taxa de transmissão máxima B, na proporção inversa do aumento do comprimento L.

( ) A fibra óptica multimodo de perfil de índice gradual é um aperfeiçoamento das fibras ópticas de operação multimodo de perfil de índice degrau cuja finalidade é a de diminuir o efeito de dispersão temporal e aumentar o produto BL da fibra.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Na análise de uma fibra óptica cilíndrica circular, costuma-se definir a quantidade denominada frequência normalizada V, que é dada pela seguinte equação:

em que 𝒂 é o raio do núcleo da fibra, n é o índice de refração do núcleo, 𝝀 é o comprimento de onda de operação da fibra (referido ao vácuo) e 𝚫 é a diferença relativa entre o índice de refração do núcleo e o da casca. Somente se a condição V<2,405 for satisfeita a propagação será garantidamente monomodal no comprimento de onda de operação. Considerando a janela óptica de 𝝀 = 𝟏, 𝟓𝝁𝒎, uma fibra óptica com índice de refração do núcleo n=1,5 e 𝜟 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟓, é correto afirmar: