A grande maioria dos atuais sistemas de rádio por micro-ondas são de modulação de frequência, que é de natureza analógica. No entanto, recentemente foram desenvolvidos novos sistemas que utilizam modulação comutada de fase, ou modulação de amplitude em quadratura, que são basicamente formas de modulação digital. Fala-se também de sistemas de satélite que utilizam PCM ou PSK, estes dois sistemas são semelhantes aos sistemas de rádio terrestre por microondas, sem dúvida os dois sistemas partilham muitas frequências. A principal diferença entre os sistemas de rádio terrestre e por satélite é que os sistemas de satélite propagam sinais fora da atmosfera terrestre, por isso são capazes de transportar sinais para muito mais longe, usando menos transmissores e receptores.

Em sistemas de rádio de microondas, a modulação de frequência (FM) é usada em vez da modulação de amplitude (AM), isso é explicado porque os sinais modulados em amplitude são mais sensíveis às não linearidades de amplitude que também são inerentes aos amplificadores de microondas de banda larga. Por outro lado, sinais emitidos em frequência modulada são relativamente mais robustos a este tipo de distorção não linear, podendo ser transmitidos por amplificadores que possuam não linearidade de compressão ou amplitude, com relativamente pouco demérito. Além disso, os sinais FM são menos sensíveis a ruídos aleatórios e podem se propagar com potências de transmissão mais baixas.

O ruído de intermodulação é um fator essencial no projeto de sistemas de rádio FM. Nos sistemas AM, esse ruído é causado pela não linearidade de amplitude no repetidor. Nos sistemas FM, o ruído de intermodulação é causado principalmente pelo ganho de transmissão e pela distorção de atraso. Conseqüentemente, em sistemas FM é uma função da amplitude (amplitude (física)) do sinal e da magnitude do desvio de frequência. Assim, as características dos sinais modulados em frequência são mais adequadas para transmissão de microondas do que os sinais modulados em amplitude.

Contenido

Los sistemas de radio por microondas que usan modulación de frecuencia se conocen ampliamente por proporcionar comunicaciones flexibles, confiables y económicas, de punto a punto, cuando usan la atmósfera terrestre como medio de transmisión. Los sistemas de microondas FM que se usan con el equipo multiplexor adecuado son capaces de conducir en forma simultánea desde unos pocos circuitos de voz de banda angosta, hasta miles de circuitos de voz de alta velocidad, audio de calidad comercial y televisión comercial. Los estudios comparativos de costo han demostrado que los sistemas radio por microondas con modulación por frecuencia (FM) es, casi siempre, el método más económico de proporcionar circuitos de comunicaciones cuando no hay ya cables metálicos ni fibras ópticas, o cuando existen duras condiciones de terreno o de clima. También, los sistemas de microondas FM se pueden ampliar con facilidad.

En la figura se ve un diagrama de bloques simplificado de un sistema de microondas de FM. La banda base es la señal compuesta que modula la portadora FM, y que puede abarcar uno o más de los sistemas siguientes.

1. Canal de banda de voz multiplexado por división de frecuencia.

2. Canales de banda de voz multiplexados por división de tiempo.

3. Vídeo compuesto de calidad comercial o teléfono visual.

4. Datos en banda ancha.

5. Ancho de Banda en Fibra Óptica 4,5 MHz.

Transmissor de rádio FM de micro-ondas

Na transmissão de microondas FM mostrada no diagrama de blocos do transmissor, um estágio de pré-amplificação (pré-ênfase) precede o modulador de frequência (deslocador FM). Esta pré-amplificação aumenta a amplitude dos sinais da banda base superior. Permitindo que as frequências de banda base mais baixas modulem a frequência da portadora IF e a frequência de banda base superior module a fase dessa portadora. Este diagrama de blocos garante uma relação sinal-ruído mais uniforme em todo o espectro da banda base. O estágio desviador FM fornece a modulação da portadora IF que no final se torna a principal portadora de micro-ondas, normalmente as frequências intermediárias típicas estão entre 60 e 80 MHz, onde 70 MHz é mais adequado. A modulação de frequência de baixo índice é usada no desviador FM. Onde os índices de modulação são mantidos entre 0,5 e 1, desta forma um sinal FM de banda estreita é realizado na saída do desviador, conseqüentemente a largura de banda do F1 se assemelha à do AM comum e se aproxima do dobro da frequência máxima da banda base.

O F1 e suas bandas laterais associadas são convertidos para as frequências mais altas da região de micro-ondas, usando o misturador, oscilador de micro-ondas e filtro passa-faixa. Para transferir F1 para o estágio de RF, utiliza-se mistura e não multiplicação porque o índice de modulação não muda devido ao processo de heterodinação. Também ao multiplicar a portadora de F1 o desvio de frequência e o índice de modulação seriam multiplicados, aumentando assim a largura de banda.

Os geradores de microondas consistem em um oscilador de cristal seguido por uma série de multiplicadores de frequência. Por exemplo, um oscilador de cristal de 125 MHz seguido por uma série de multiplicadores, com fator de multiplicação combinado igual a 48, poderia ser usado para uma frequência portadora de micro-ondas de 6 GHz. A rede combinada de canais fornece um meio de conectar mais de um transmissor de micro-ondas a partir de uma única linha de transmissão que alimenta a antena.

Receptor de rádio FM micro-ondas

Diagrama de blocos do receptor: O receptor de rádio de micro-ondas FM é mostrado, onde o bloco de rede separador de canais fornece o isolamento e a filtragem necessários para separar canais de micro-ondas individuais e direcioná-los para seus respectivos receptores. O filtro passa-banda, o misturador AM e o oscilador de micro-ondas diminuem as frequências de RF de micro-ondas para F1 e as passam para o demodulador FM. Onde este demodulador é um detector FM convencional e não coerente. Na saída do detector FM, uma rede sem ênfase restaura o sinal da banda base às suas características originais de amplitude versus frequência.

Los radios de microondas emiten señales usando como medio la atmósfera terrestre, entre transmisores y receptores, para una mejor emisión y recepción, estos se encuentran en la cima de torres a distancias de 15 a 30 millas. Así los sistemas de radio de microondas tienen la ventaja obvia de contar con capacidad de llevar miles de canales individuales de información entre dos puntos, dejando a un lado la necesidad de instalaciones físicas, tales como los cables coaxiales o fibras ópticas. Así claro esta, se evita la necesidad de adquirir derechos de vías a través de propiedades privadas, además las ondas de radio se adaptan mejor para salvar grandes extensiones de agua, montañas altas o terrenos muy boscosos que constituyes formidables obstáculos para los sistemas de cable.

Entre las ventajas de radio de microondas están las siguientes:.

Link de rádio

Um link de rádio terrestre ou micro-ondas terrestre fornece conectividade entre dois locais (estações terrenas) em linha de visada (LOS*) usando equipamento de rádio com frequências portadoras acima de 1 GHz. A forma de onda emitida pode ser analógica (convencionalmente modulada em frequência) ou digital.

Microondas são ondas eletromagnéticas cujas frequências estão dentro do espectro de frequências superaltas, SHF.

Também costuma ser oferecido por instaladores de WiMAX para oferecer serviço desde locais onde há cobertura até locais próximos onde não há.

Os geradores de microondas são geradores críticos em termos de tensão e corrente operacional.

Um dos meios não é atuar no gerador ou amplificador, mas sim utilizar um dispositivo de diodo pino na guia de saída, modulando diretamente a amplitude da onda.

Outro meio é usar um deslocador de fase de ferrite e modular a onda em fase. Neste caso é fácil obter modulação de frequência através do seguinte processo:

Numa primeira fase, uma portadora de baixa frequência, por exemplo 70 MHz, é modulada em FM.

Numa segunda etapa, esta portadora modulada é misturada com a portadora principal na frequência de GHz, por exemplo 10 GHz.

Um filtro de frequência passa a soma da frequência, 10.070 MHz com suas bandas laterais de 3 MHz e, portanto, a banda passante será de 10.067 a 10.073 MHz, que é o sinal de micro-ondas final.

No receptor, esse sinal é mixado com o oscilador local de 10 GHz seguido de um filtro que aproveita a diferença de frequência de 70 MHz, que é amplificado e depois detectado pelas técnicas usuais de FM.

As principais frequências utilizadas nas microondas são em torno de 12 GHz, 18 e 23 GHz, que são capazes de conectar dois locais entre 1 e 25 quilômetros de distância um do outro. Equipamentos de microondas operando entre 2 e 6 GHz podem transmitir em distâncias entre 30 e 50 quilômetros.

Equipes.

Um link de rádio é composto por equipamentos terminais e repetidores intermediários. A função dos repetidores é superar a falta de visibilidade imposta pela curvatura da Terra e assim conseguir links mais elevados que o horizonte óptico. A distância entre repetidores é chamada de salto.

Os repetidores podem ser:

As antenas geralmente utilizadas em links de rádio de micro-ondas são do tipo parabólica. O tamanho típico é um diâmetro de cerca de 3 metros. A antena é rigidamente fixada e transmite um feixe estreito que deve estar perfeitamente focado na antena receptora.

Estas antenas de microondas devem estar localizadas a uma altura considerável acima do nível do solo, a fim de conseguir as maiores separações possíveis entre elas e poder superar possíveis obstáculos. Sem obstáculos intermediários, a distância máxima entre antenas é de aproximadamente 150 km. Com antenas repetidoras, fica claro que essa distância pode ser estendida se for usada a curvatura da Terra, através da qual as microondas são desviadas ou refratadas na atmosfera terrestre.

Por exemplo, duas antenas de micro-ondas localizadas a uma altura de 100 m podem estar separadas por uma distância total de 82 km, isso ocorre sob certas condições, como terreno e topografia. É por isso que esta distância pode variar de acordo com as condições enfrentadas.

A distância percorrida pelos links de micro-ondas pode ser aumentada com o uso de repetidores, que amplificam e redirecionam o sinal. É importante notar que os obstáculos de sinal podem ser superados através de refletores passivos.

O sinal de micro-ondas transmitido é distorcido e atenuado à medida que viaja do transmissor para o receptor; essas atenuações e distorções são causadas por perda de potência dependente da distância, reflexão e refração devido a obstáculos e superfícies refletoras e perdas atmosféricas.

Refletor parabólico: É construído em fibra de vidro ou alumínio. A caixa de fibra de vidro é construída com laminado reforçado com resina de poliéster; A superfície é metalizada com zinco.

Eficiência: em uma antena o ganho é reduzido pelos seguintes motivos:

O clima e o terreno são os fatores mais importantes a serem considerados antes de instalar um sistema de micro-ondas.

Em resumo, num enlace de rádio há perdas devido a:

A principal utilização deste tipo de transmissão é nas telecomunicações de longa distância, apresentando-se como alternativa ao cabo coaxial ou à fibra óptica.

Este sistema requer menos repetidores ou amplificadores do que o cabo coaxial, mas requer que as antenas estejam alinhadas.

Os principais usos das microondas terrestres são para televisão e transmissão de voz.

Os links de microondas são frequentemente usados ​​para conectar diferentes edifícios, onde a instalação de cabos seria problemática ou mais cara. No entanto, como o equipamento de micro-ondas terrestre normalmente utiliza frequências licenciadas, são impostas limitações económicas e financeiras adicionais pelas organizações licenciadoras ou pelos governos.

As principais aplicações de um sistema de microondas terrestre são as seguintes:

As microondas terrestres continuam a ser um meio de comunicação muito eficaz para redes metropolitanas interconectarem bancos, mercados, lojas de departamentos e bases de rádio celulares.

Da mesma forma, links de rádio podem ser usados ​​para estender a cobertura da Internet, como acontece em locais onde o WiMAX não alcançava.[2]​.

Antes da fibra óptica, essas microondas formaram o coração do sistema de transmissão telefônica de longa distância durante décadas.

As microondas também são relativamente baratas. Escolher duas torres simples e colocar antenas em cada uma pode custar menos do que enterrar 50 km de fibra numa área urbana congestionada sobre uma montanha, e também pode ser mais barato do que alugar fibra a uma empresa que oferece serviço telefónico.

Os fabricantes de equipamentos de rede de microondas são:[3]​

-Nokia

-NEC

-Ericsson

-Marelli

• Marconi

• GT&E")

• G. E.

-Philips

-Rohde & Schwartz")

-Kuhne")

-Codan")

-Alcatel

-Fujitsu

-Siemens

-ATI

-Hughes

• Ceragon")

-Saf Tehnika")

-Huawei

-ZTE.

A grande maioria dos atuais sistemas de rádio por micro-ondas são de modulação de frequência, que é de natureza analógica. No entanto, recentemente foram desenvolvidos novos sistemas que utilizam modulação comutada de fase, ou modulação de amplitude em quadratura, que são basicamente formas de modulação digital. Fala-se também de sistemas de satélite que utilizam PCM ou PSK, estes dois sistemas são semelhantes aos sistemas de rádio terrestre por microondas, sem dúvida os dois sistemas partilham muitas frequências. A principal diferença entre os sistemas de rádio terrestre e por satélite é que os sistemas de satélite propagam sinais fora da atmosfera terrestre, por isso são capazes de transportar sinais para muito mais longe, usando menos transmissores e receptores.

Em sistemas de rádio de microondas, a modulação de frequência (FM) é usada em vez da modulação de amplitude (AM), isso é explicado porque os sinais modulados em amplitude são mais sensíveis às não linearidades de amplitude que também são inerentes aos amplificadores de microondas de banda larga. Por outro lado, sinais emitidos em frequência modulada são relativamente mais robustos a este tipo de distorção não linear, podendo ser transmitidos por amplificadores que possuam não linearidade de compressão ou amplitude, com relativamente pouco demérito. Além disso, os sinais FM são menos sensíveis a ruídos aleatórios e podem se propagar com potências de transmissão mais baixas.

O ruído de intermodulação é um fator essencial no projeto de sistemas de rádio FM. Nos sistemas AM, esse ruído é causado pela não linearidade de amplitude no repetidor. Nos sistemas FM, o ruído de intermodulação é causado principalmente pelo ganho de transmissão e pela distorção de atraso. Conseqüentemente, em sistemas FM é uma função da amplitude (amplitude (física)) do sinal e da magnitude do desvio de frequência. Assim, as características dos sinais modulados em frequência são mais adequadas para transmissão de microondas do que os sinais modulados em amplitude.

Contenido

Los sistemas de radio por microondas que usan modulación de frecuencia se conocen ampliamente por proporcionar comunicaciones flexibles, confiables y económicas, de punto a punto, cuando usan la atmósfera terrestre como medio de transmisión. Los sistemas de microondas FM que se usan con el equipo multiplexor adecuado son capaces de conducir en forma simultánea desde unos pocos circuitos de voz de banda angosta, hasta miles de circuitos de voz de alta velocidad, audio de calidad comercial y televisión comercial. Los estudios comparativos de costo han demostrado que los sistemas radio por microondas con modulación por frecuencia (FM) es, casi siempre, el método más económico de proporcionar circuitos de comunicaciones cuando no hay ya cables metálicos ni fibras ópticas, o cuando existen duras condiciones de terreno o de clima. También, los sistemas de microondas FM se pueden ampliar con facilidad.

En la figura se ve un diagrama de bloques simplificado de un sistema de microondas de FM. La banda base es la señal compuesta que modula la portadora FM, y que puede abarcar uno o más de los sistemas siguientes.

1. Canal de banda de voz multiplexado por división de frecuencia.

2. Canales de banda de voz multiplexados por división de tiempo.

3. Vídeo compuesto de calidad comercial o teléfono visual.

4. Datos en banda ancha.

5. Ancho de Banda en Fibra Óptica 4,5 MHz.

Transmissor de rádio FM de micro-ondas

Na transmissão de microondas FM mostrada no diagrama de blocos do transmissor, um estágio de pré-amplificação (pré-ênfase) precede o modulador de frequência (deslocador FM). Esta pré-amplificação aumenta a amplitude dos sinais da banda base superior. Permitindo que as frequências de banda base mais baixas modulem a frequência da portadora IF e a frequência de banda base superior module a fase dessa portadora. Este diagrama de blocos garante uma relação sinal-ruído mais uniforme em todo o espectro da banda base. O estágio desviador FM fornece a modulação da portadora IF que no final se torna a principal portadora de micro-ondas, normalmente as frequências intermediárias típicas estão entre 60 e 80 MHz, onde 70 MHz é mais adequado. A modulação de frequência de baixo índice é usada no desviador FM. Onde os índices de modulação são mantidos entre 0,5 e 1, desta forma um sinal FM de banda estreita é realizado na saída do desviador, conseqüentemente a largura de banda do F1 se assemelha à do AM comum e se aproxima do dobro da frequência máxima da banda base.

O F1 e suas bandas laterais associadas são convertidos para as frequências mais altas da região de micro-ondas, usando o misturador, oscilador de micro-ondas e filtro passa-faixa. Para transferir F1 para o estágio de RF, utiliza-se mistura e não multiplicação porque o índice de modulação não muda devido ao processo de heterodinação. Também ao multiplicar a portadora de F1 o desvio de frequência e o índice de modulação seriam multiplicados, aumentando assim a largura de banda.

Os geradores de microondas consistem em um oscilador de cristal seguido por uma série de multiplicadores de frequência. Por exemplo, um oscilador de cristal de 125 MHz seguido por uma série de multiplicadores, com fator de multiplicação combinado igual a 48, poderia ser usado para uma frequência portadora de micro-ondas de 6 GHz. A rede combinada de canais fornece um meio de conectar mais de um transmissor de micro-ondas a partir de uma única linha de transmissão que alimenta a antena.

Receptor de rádio FM micro-ondas

Diagrama de blocos do receptor: O receptor de rádio de micro-ondas FM é mostrado, onde o bloco de rede separador de canais fornece o isolamento e a filtragem necessários para separar canais de micro-ondas individuais e direcioná-los para seus respectivos receptores. O filtro passa-banda, o misturador AM e o oscilador de micro-ondas diminuem as frequências de RF de micro-ondas para F1 e as passam para o demodulador FM. Onde este demodulador é um detector FM convencional e não coerente. Na saída do detector FM, uma rede sem ênfase restaura o sinal da banda base às suas características originais de amplitude versus frequência.

Los radios de microondas emiten señales usando como medio la atmósfera terrestre, entre transmisores y receptores, para una mejor emisión y recepción, estos se encuentran en la cima de torres a distancias de 15 a 30 millas. Así los sistemas de radio de microondas tienen la ventaja obvia de contar con capacidad de llevar miles de canales individuales de información entre dos puntos, dejando a un lado la necesidad de instalaciones físicas, tales como los cables coaxiales o fibras ópticas. Así claro esta, se evita la necesidad de adquirir derechos de vías a través de propiedades privadas, además las ondas de radio se adaptan mejor para salvar grandes extensiones de agua, montañas altas o terrenos muy boscosos que constituyes formidables obstáculos para los sistemas de cable.

Entre las ventajas de radio de microondas están las siguientes:.

Link de rádio

Um link de rádio terrestre ou micro-ondas terrestre fornece conectividade entre dois locais (estações terrenas) em linha de visada (LOS*) usando equipamento de rádio com frequências portadoras acima de 1 GHz. A forma de onda emitida pode ser analógica (convencionalmente modulada em frequência) ou digital.

Microondas são ondas eletromagnéticas cujas frequências estão dentro do espectro de frequências superaltas, SHF.

Também costuma ser oferecido por instaladores de WiMAX para oferecer serviço desde locais onde há cobertura até locais próximos onde não há.

Os geradores de microondas são geradores críticos em termos de tensão e corrente operacional.

Um dos meios não é atuar no gerador ou amplificador, mas sim utilizar um dispositivo de diodo pino na guia de saída, modulando diretamente a amplitude da onda.

Outro meio é usar um deslocador de fase de ferrite e modular a onda em fase. Neste caso é fácil obter modulação de frequência através do seguinte processo:

Numa primeira fase, uma portadora de baixa frequência, por exemplo 70 MHz, é modulada em FM.

Numa segunda etapa, esta portadora modulada é misturada com a portadora principal na frequência de GHz, por exemplo 10 GHz.

Um filtro de frequência passa a soma da frequência, 10.070 MHz com suas bandas laterais de 3 MHz e, portanto, a banda passante será de 10.067 a 10.073 MHz, que é o sinal de micro-ondas final.

No receptor, esse sinal é mixado com o oscilador local de 10 GHz seguido de um filtro que aproveita a diferença de frequência de 70 MHz, que é amplificado e depois detectado pelas técnicas usuais de FM.

As principais frequências utilizadas nas microondas são em torno de 12 GHz, 18 e 23 GHz, que são capazes de conectar dois locais entre 1 e 25 quilômetros de distância um do outro. Equipamentos de microondas operando entre 2 e 6 GHz podem transmitir em distâncias entre 30 e 50 quilômetros.

Equipes.

Um link de rádio é composto por equipamentos terminais e repetidores intermediários. A função dos repetidores é superar a falta de visibilidade imposta pela curvatura da Terra e assim conseguir links mais elevados que o horizonte óptico. A distância entre repetidores é chamada de salto.

Os repetidores podem ser:

As antenas geralmente utilizadas em links de rádio de micro-ondas são do tipo parabólica. O tamanho típico é um diâmetro de cerca de 3 metros. A antena é rigidamente fixada e transmite um feixe estreito que deve estar perfeitamente focado na antena receptora.

Estas antenas de microondas devem estar localizadas a uma altura considerável acima do nível do solo, a fim de conseguir as maiores separações possíveis entre elas e poder superar possíveis obstáculos. Sem obstáculos intermediários, a distância máxima entre antenas é de aproximadamente 150 km. Com antenas repetidoras, fica claro que essa distância pode ser estendida se for usada a curvatura da Terra, através da qual as microondas são desviadas ou refratadas na atmosfera terrestre.

Por exemplo, duas antenas de micro-ondas localizadas a uma altura de 100 m podem estar separadas por uma distância total de 82 km, isso ocorre sob certas condições, como terreno e topografia. É por isso que esta distância pode variar de acordo com as condições enfrentadas.

A distância percorrida pelos links de micro-ondas pode ser aumentada com o uso de repetidores, que amplificam e redirecionam o sinal. É importante notar que os obstáculos de sinal podem ser superados através de refletores passivos.

O sinal de micro-ondas transmitido é distorcido e atenuado à medida que viaja do transmissor para o receptor; essas atenuações e distorções são causadas por perda de potência dependente da distância, reflexão e refração devido a obstáculos e superfícies refletoras e perdas atmosféricas.

Refletor parabólico: É construído em fibra de vidro ou alumínio. A caixa de fibra de vidro é construída com laminado reforçado com resina de poliéster; A superfície é metalizada com zinco.

Eficiência: em uma antena o ganho é reduzido pelos seguintes motivos:

O clima e o terreno são os fatores mais importantes a serem considerados antes de instalar um sistema de micro-ondas.

Em resumo, num enlace de rádio há perdas devido a:

A principal utilização deste tipo de transmissão é nas telecomunicações de longa distância, apresentando-se como alternativa ao cabo coaxial ou à fibra óptica.

Este sistema requer menos repetidores ou amplificadores do que o cabo coaxial, mas requer que as antenas estejam alinhadas.

Os principais usos das microondas terrestres são para televisão e transmissão de voz.

Os links de microondas são frequentemente usados ​​para conectar diferentes edifícios, onde a instalação de cabos seria problemática ou mais cara. No entanto, como o equipamento de micro-ondas terrestre normalmente utiliza frequências licenciadas, são impostas limitações económicas e financeiras adicionais pelas organizações licenciadoras ou pelos governos.

As principais aplicações de um sistema de microondas terrestre são as seguintes:

As microondas terrestres continuam a ser um meio de comunicação muito eficaz para redes metropolitanas interconectarem bancos, mercados, lojas de departamentos e bases de rádio celulares.

Da mesma forma, links de rádio podem ser usados ​​para estender a cobertura da Internet, como acontece em locais onde o WiMAX não alcançava.[2]​.

Antes da fibra óptica, essas microondas formaram o coração do sistema de transmissão telefônica de longa distância durante décadas.

As microondas também são relativamente baratas. Escolher duas torres simples e colocar antenas em cada uma pode custar menos do que enterrar 50 km de fibra numa área urbana congestionada sobre uma montanha, e também pode ser mais barato do que alugar fibra a uma empresa que oferece serviço telefónico.

Os fabricantes de equipamentos de rede de microondas são:[3]​

-Nokia

-NEC

-Ericsson

-Marelli

• Marconi

• GT&E")

• G. E.

-Philips

-Rohde & Schwartz")

-Kuhne")

-Codan")

-Alcatel

-Fujitsu

-Siemens

-ATI

-Hughes

• Ceragon")

-Saf Tehnika")

-Huawei

-ZTE.