Esc ciencia nov2013

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Esc ciencia nov2013

  1. 1. Radiação electromagnética Luís Cadillon Costa Departamento de Física Universidade de Aveiro
  2. 2. Temas 1. 2. 3. 4. Antenas. Modulação. Diagramas de radiação de antenas. Microondas. Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  3. 3. Transmissão com fios? Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  4. 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. 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. 6. Porquê modular? Colocar os sinais em bandas de frequências diferentes para então enviá-los! PORTADORA Portadora f1 Portadora f2 Canal transmissão
  7. 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. 8. Modulação AM e FM AM FM Gafanha da Nazaré, 27/11/2013 Ruído?
  9. 9. Emissor/Receptor Emissor: MODULAÇÃO RF Baixa frequência (áudio) Receptor: Baixa frequência (áudio) RF DESMODULAÇÃO Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  10. 10. Modulação AM Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  11. 11. Modulação AM Y ωa ωc ωc-ωa ωc+ωa ω Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  12. 12. Desmodulação AM • Retirar portadora • Multiplicar por sen (ωct) Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  13. 13. Desmodulação AM Filtro PB ωa 2ωc ω Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  14. 14. Modulação/Desmodulação X X Gafanha da Nazaré, 27/11/2013 PB
  15. 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. 16. Diagramas de radiação Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  17. 17. Diagrama de radiação δ= condutor 1 πσ f Gafanha da Nazaré, 27/11/2013 Al 2.45 GHz, 1 µm
  18. 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. 19. 1º forno, 1947/1956 Radarange 300 kg 3000 dólares Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  20. 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. 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. 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 Gafanha da Nazaré, 27/11/2013
  23. 23. A equipa vencedora Oersted Ampère Maxwell Faraday Gafanha da Nazaré, 27/11/2013

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