Meios de transmissão

Os meios de transmissão consistem em qualquer meio físico capazes de transportar informações eletromagnéticas. Eles oferecem um caminho ao fluxo de dados entre dois pontos. Normalmente, é utilizado o termo linha para designar o meio de transmissão físico usado entre esses pontos. Essa linha pode ser de um par de fios, um cabo coaxial, fibras óticas, comunicação por rádio frequência ou, até mesmo, por satélites. A forma como esses dados trafegam são afetados por diversos fatores tanto construtivos do meio físico como também os naturais no qual eles são inseridos. Entre esses destacamos os ruídos, a atenuação, a impedância característica, a reflexão de sinais e a banda passante. Eles causam uma distorção no sinal enviado como podemos ver na Figura 1.

Ruído

O ruído é toda interferência proveniente da EMI (Interferência eletromagnética) e ocorre, em sua maioria, em meios de transmissão a base de condutores metálicos. A interferência eletromagnética (EMI) é causada por campos eletromagnéticos gerados por tensões e correntes de equipamentos eletroeletrônicos como, por exemplo, lâmpadas fluorescentes, aquecedores, rádios, dispositivos eletrônicos, radares, motores, máquinas de solda, inversores de frequência, fontes chaveadas etc.

Para transmitir os dados são utilizados diversos tipos de meios de transmissão. Eles devem procurar proteger os dados que por eles trafegam. Os meios baseados em condutores metálicos, principalmente em um ambiente industrial, são submetidos à indução de tensões que podem levar a perda da informação transmitida. Os campos eletromagnéticos em torno de um meio de transmissão são a fonte de geração dessas tensões não desejadas. Quando a indução ocorre entre condutores de um mesmo cabo, ou em cabos próximos, chamamos este fenômeno de diafonia ou crosstalk. Antes, esse fenômeno era comum em ligações telefônicas quando ouvíamos outras conversas.

Atenuação

A atenuação é a perda de potência do sinal ao longo do meio de transmissão, sendo um dos seus principais fatores a limitação do comprimento do meio de transmissão. Todo sinal perde potência ao trafegar por um meio de transmissão. Essa potência perdida pode ser calculada com a seguinte fórmula:

$$ Atenuação = 10 \log_{10} \frac{P_1}{P_2} $$

Em que, $P_1$ é a potência transmitida e $P_2$ é a potência recebida. A unidade de medida de atenuação e ganho é o decibel (dB). É importante não confundir essa unidade com a usada para medir potências absolutas, que é o decibal miliwatt (dBm), já que essa unidade é utilizada como resultado do cálculo da potência de transmissão ou recepção (em Watts) em decibel comparada à potência de referência de 1mW (um miliwatt). É dada pela seguinte equação:

$$ P_{dBm} = 10 \times \log_{10}(P_{mW}) $$

As conversões das potências de transmissão e recepção e dos ganhos e perdas para decibel se devem ao fato que utilizar logaritmos é matematicamente mais fácil de trabalhar, já que os ganhos (multiplicações) e perdas (divisões) se tornam somas e subtrações respectivamente. Uma atenuação severa deve ser evitada para que o receptor não receba mais ruído do que o sinal transmitido.

Exemplo

Um exemplo de uso da formula a cima seria se em uma comunicação fosse enviado pelo transmissor um sinal de 15 mW e recebido no receptor no valor de 10 mW, qual seria o valor da atenuação desse sinal?

$$ Atenuação = 10 \log_{10} \frac{15}{10} = 1.8dB $$