Questões de Engenharia Elétrica do ano 2004

Desejamos projetar um lance de microondas de 100 km e na freqüência de 10 GHz em visada direta. No lance não há obstáculos e, assim, não há obstruções das elipsóides de Fresnel. Também não há atenuações por poeira ou chuva. A potência do transmissor é de 1 Watt e a sensibilidade do receptor é de – 80 dBm. A perda total nos cabos, guias de onda, acopladores, circuladores e etc..., para todo o sistema, é de 10 dB.

O ganho mínimo de cada uma das duas antenas do lance deverá ser de:

• A.

  10 dBi;

• B.

  20 dBi;

• C.

  30 dBi;

• D.

  40 dBi;

• E.

  50 dBi.

Um guia de onda fechado em uma das extremidades, sem perdas de propagação de RF, e com dimensões a = 5 cm e b = 3 cm, deve ser alimentado por uma antena excitadora, tipo sonda, que penetra no guia a uma distância "d" da extremidade fechada, como mostra o desenho abaixo

Se a freqüência do gerador é de 5 (cinco) Giga Hertz, a distância "d" deverá ser aproximadamente de:

• A.

  3,75 cm;

• B.

  5 . cm;

• C.

  5,00 cm;

• D.

  1,87 cm;

• E.

  10,00 cm.

O dispositivo amplificador de alta potência usado em microondas é:

• A.

  a Válvula de Ondas Progressivas (TWT- Traveling Wave Tube);.

• B.

  o diodo PIN;

• C.

  o IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor);

• D.

  o varactor;

• E.

  o diodo Schotky.

Uma antena com refletor parabólico tem 1 (um) metro de raio (frontal sem se considerar a curvatura, conforme mostra a figura) e transmite um sinal em uma freqüência de 1,5 GHz.

Para facilidade de cálculo consideraremos = 10 e, assim, essa antena terá um ganho máximo de:

• A.

  10 dBi;

• B.

  20 dBi;

• C.

  30 dBi;

• D.

  40 dBi;

• E.

  50 dBi.

O diagrama em blocos abaixo corresponde a um método de geração de um sinal SSB (Single Side Band), em que ec (t) é o sinal da portadora e em (t) é o sinal da moduladora.

 A correspondência correta é:

• A.

  1: multiplicador de quatro quadrantes 2: inversor de fase de Ĉ 3: integrador 4: multiplicador de quatro quadrantes 5: inversor de fase de Ĉ/2 6: amplificador diferencial

• B.

  1: multiplicador de quatro quadrantes 2: inversor de fase de Ĉ/2 3: inversor de fase de Ĉ/2 4: multiplicador de quatro quadrantes 5: inversor de fase de Ĉ 6: somador

• C.

  1: somador 2: inversor de fase de Ĉ/4 3: inversor de fase de Ĉ/4 4: somador 5: inversor 6: amplificador diferencial

• D.

  1: amplificador diferencial 2: inversor de fase de Ĉ 3: integrador 4: multiplicador de dois quadrantes 5: inversor de fase de Ĉ/4 6: multiplicador de quatro quadrantes

• E.

  1: amplificador subtrator 2: diferenciador 3: integrador 4: multiplicador de dois quadrantes 5: inversor de fase de Ĉ/2 6: divisor de quatro quadrantes

A banda de freqüências necessária à transmissão de um sinal modulado em freqüência, teoricamente, é infinita. Entretanto são feitas aproximações baseadas nas pequenas potências das faixas laterais a partir de uma certa ordem. Se estas faixas são eliminadas, na prática não haverá prejuízos. Considerando que uma rádio FM estéreo usa um desvio máximo da portadora de 75 kHz, uma sub-portadora estéreo de 38 kHz, e uma freqüência máxima da moduladora de 15 kHz, a banda necessária para a transmissão será de:

• A.

  113 kHz;

• B.

  150 kHz;

• C.

  180 kHz;

• D.

  236 kHz;

• E.

  256 kHz.

O diagrama em blocos abaixo é de um modulador angular muito conhecido pelo nome de Modulador de Armstrong, professor da Universidade de Colúmbia (EUA), que foi o inventor da FM. O sinal "ec (t)" é o da portadora, o sinal "em (t)" é o da moduladora e a saída é em "s".

Os blocos correspondem aos seguintes circuitos:

• A.

  1: amplificador inversor 2: somador 3: multiplicador de dois quadrantes 4: amplificador não inversor 5: inversor de fase de

• B.

  1: amplificador subtrator 2: filtro de De-ênfase 3: multiplicador de dois quadrantes 4: diferenciador 5: filtro passa-alta

• C.

  1: amplificador subtrator 2: filtro de Pré -ênfase 3: multiplicador de quatro quadrantes 4: diferenciador 5: filtro passa-baixa

• D.

  1: inversor de fase de  2: multiplicador de quatro quadrantes 3: somador 4: limitador 5: filtro passa-faixa

• E.

  1: amplificador subtrator 2: divisor de quatro quadrantes 3: multiplicador de dois quadrantes 4: diferenciador 5: limitador

Na entrada de um amplificador de microondas, que apresenta uma Figura de Ruído igual a 10, é injetado um sinal com uma potência de 100 e um ruído de 1 . A relação Sinal/Ruído na saída do amplificador será de :

• A.

  40 dB;

• B.

  30 dB;

• C.

  20 dB;

• D.

  10 dB;

• E.

  7 dB.

- Em modulação angular digital é importante que saibamos o limiar de interferência do ruído branco na portadora, a partir do qual não mais poderemos diferençar um símbolo do outro, e assim haverá interferência inter-símbolos. Chamamos de ρ = Er/Eo, a relação entre a amplitude da senóide interferente "Er", e a amplitude da portadora "Eo". Para a modulação QPSK o ponto de limiar do deslocamento de fase ocorrerá quando "ρ" for igual a:

• A.

   /2

• B.

  1/2

• C.

  2/3

• D.

  /3

• E.

  /2

No circuito deste item temos os seguintes blocos:

Bloco (1) - gerador de ondas triangulares com nível contínuo nulo e de freqüência "ft";

Bloco (2) - gerador de sinais senoidais de freqüência máxima "fs", sendo "fs"< "ft";

 Bloco (3) - inversor analógico alimentado com fontes simétricas;

Bloco (4) - comparador diferencial alimentado com fontes simétricas

 Estando perfeitamente polarizado o circuito representa, de modo simplificado, um modulador:

• A.

  PAM do sinal senoidal;

• B.

  ASK do sinal senoidal;

• C.

  FSK do sinal senoidal;

• D.

  PSK do sinal senoidal;

• E.

  PWM do sinal senoidal.