Capítulo 3: A CAMADA FÍSICA PCS 2476 Introdução - 1 Meios Físicos e Suas Características PCS 2476 Introdução - 2
Linhas Físicas Linhas Bifilares Par de fios Cabo de Pares Linha Aberta Linha de Alta Tensão Cabo Coaxial Guias de Onda Fibra Óptica Sistemas Rádio (Atmosfera Terrestre e Espaço ) Limitações fundamentais de transmissão: Largura de Faixa ou Banda Passante e Ruído. PCS 2476 Introdução - 3 Par de fios Formado pelo conjunto de dois fios condutores (cobre em geral), sendo cada fio revestido de um material isolante elétrico. Fatores que influenciam qualidade: diâmetro, motivos de trançamento. Largura de Banda: 60 KHz Principal aplicação: Rede telefônica urbana - distâncias até 6 Km. Evoluções: cabos UTP e STP para redes locais. Ex. Par trançado simples PCS 2476 Introdução - 4
Cabo de Pares Os cabos de pares constituem conjuntos de pares de fios reunidos, utilizando normalmente, papel ou polietileno para isolamento dos condutores, podendo conter até 3.600 pares. Podem ser classificados em três tipos, quanto a sua instalação: Aéreos - (normalmente até 300 pares) Subterrâneos - (Instalados em dutos subterrâneos) Enterrados - enterrados diretamente sob o solo, sem o uso de dutos Aplicação: Rede de Telefonia Urbana. Cabo de pares (vista em corte transversal) PCS 2476 Introdução - 5 Cabos Coaxiais Espaçamento e constante dielétrica determinam características de Transmissão. Em TV a Cabo banda passante chega a 300 MHz. Limite de cabos atuais: 2 GHz. Atenuação otimizada para freqüência de interesse. Interferência bem menor que fios bifilares e pares trançados. Condutor central Espaçadores (plásticos) Condutor Externo Meio dielétrico: ar ou outros materiais. PCS 2476 Introdução - 6
Fibra óptica multimodo ou índice degrau casca núcleo n1 n1 n1 Índice de Refração (n) casca < n1 núcleo Estrutura básica de uma fibra óptica (com perfil de índices tipo degrau) PCS 2476 Introdução - 7 Fibra óptica índice gradual r casca n1(r) núcleo n1(r) n1(0) Índice de Refração (n) casca núcleo n1(r) r Estrutura básica de uma fibra óptica (com perfil de índices tipo gradual) PCS 2476 Introdução - 8
Características das fibras ID e IG: A existência de muitos modos implica num aumento da dispersão modal do sinal transmitido, limitando a banda passante. ID: Permite o uso de fontes luminosas de baixa coerência tais como LEDs (mais baratas). Diâmetros grandes facilitam o acoplamento de fontes luminosas e requerem pouca precisão nos conectores. IG: Menor número de modos. Dimensões menores que as fibras ID. Maior banda passante por ter menor dispersão modal. PCS 2476 Introdução - 9 Vantagens das Fibras Óticas: Largura de Banda teoricamente ilimitada. Imunidade a ruído elétrico e eletromagnético. Não utiliza corrente elétrica: isolamento elétrico. Imunidade a umidade. Imunidade a indução de sinais entre fibras, evitando linhas cruzadas ou diafonia. Possibilidade de passar o cabo em dutos de energia elétrica, evitando a necessidade de dutos específicos. PCS 2476 Introdução - 10
I I LASER Transmissor Luz Lente Sistema de Transmissão por fibra óptica Lente Luz Receptor Características das fibras ID e IG: Fibras multimodo: utilizadas em comunicação de dados de curta distância: até 2 Km para velocidades 622 Mbps. Fibras monomodo: utilizadas em telecomunicações. Distâncias de até 40 Km para 565 Mbps e até 70 Km para 140 Mbps. PCS 2476 Introdução - 11 Sistemas de Rádio Telecomunicações utilizam freqüências a partir de HF: 3 MHz. HF: 3 a 30 MHz - Funciona por reflexão na ionosfera. VHF - UHF: VHF (30 a 300 MHz) UHF Baixa (300 a 900 MHz) se comportam como ondas de luz (passam pela ionosfera) UHF - 1 a 2 GHz - Tropodifusão (troposfera: 3 a 12 Km de altitude) 3 a 30 GHz - Microondas de visada direta. Sistema de Microondas em radiovisibilidade PCS 2476 Introdução - 12