Nome da Atividade
ONDAS E LINHAS
CÓDIGO
15000287
Carga Horária
60 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CRÉDITOS
4
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%

Ementa

Estudo de campos eletromagnéticos variantes no tempo, equações de Maxwell, correntes de deslocamento e potenciais retardados. Caracterização de onda plana uniforme, propagação no espaço livre, em meios dielétricos e em meios condutores. Definição de vetor de Poynting e potência. Estudo da propagação de ondas planas em meios dispersivos e através de fronteiras. Definição do efeito pelicular, coeficiente de reflexão e ondas estacionárias. Introdução a linhas de transmissão e ondas TEM, transformação de impedância e Carta de Smith. Estudo de ondas guiadas, guias de onda retangulares e cilíndricos, modos TE e TM. Definição de ressoadores. Aplicação de guias de onda dielétricas e fibras ópticas.

Objetivos

Objetivo Geral:

Objetivo(s) geral(ais):
Oferecer ao aluno os fundamentos dos princípios físicos de transmissão de ondas eletromagnéticas e a compreensão da influência das linhas de transmissão na propagação das ondas eletromagnéticas.
Objetivo(s) específico(s):
a) Passar ao aluno os conceitos fundamentais de Linhas de Transmissão;
b) Apresentar e demonstrar a utilização da Carta de Smith;
c) Apresentar e demonstrar a utilização de Carta de Impedância-Admitância;
d) Passar ao aluno os conceitos fundamentais de técnicas de adaptação de impedância com linhas de transmissão;
e) Introduzir os conceitos de linhas de transmissão utilizando microfitas.;
f) Introdução à Guias de Ondas Dielétricos.

Conteúdo Programático

1. Linhas de Transmissão
1.1. Circuito equivalente de uma Linha de Transmissão
1.2. Tensão e Corrente na Linha de Transmissão
1.3. Constante de Propagação
1.4. Impedância Característica
1.5.Ondas Caminhantes
1.6. Coeficiente de Reflexão
1.7. Impedância ao Longo da Linha de Transmissão
1.8. Velocidade de Fase
1.9. Comprimento de Onda na Linha de Transmissão
1.10. Ondas Estacionárias
1.11. Linha Fendida
1.12. Relação de Onda Estacionária (ROE)
1.13. Carga “Fantasma”
1.14. Comportamento de Linha de Transmissão em Alta Frequência
1.15. Linha Terminada em Curto
1.16. Linha Terminada em Aberto
1.17. Linha de Transmissão como Transformador de Impedâncias
1.18. Impedância Máxima e Mínima em uma linha de Transmissão
1.19. Impedância da Carga Através da ROE e dos Pontos de Mínimo
1.20. Potência na Linha de Transmissão
2. Carta de Smith
2.1. Construção da Carta de Smith
2.2. Localização dos Parâmetros na Carta de Smith
2.3. Determinação da Impedância de uma Carga Desconhecida na Carta de Smith
2.4. Mudança na Impedância Característica da Linha
2.5. Transformação de Impedância Característica da Linha
2.6. Transformação de Impedância em Admitância na Carta de Smith
2.7. Relação entre Admitância e Impedância na Carta de Smith
2.8. Circuitos Ligados em Paralelo com a Linha
2.9. Emprego da Carta de Smith para Linhas com Perdas
3. Técnicas de Adaptação de Impedância
3.1. Técnicas Básicas de Adaptação de Impedâncias
3.2. Adaptação de Impedâncias com um Toco de Linha
3.3. Utilização de Tocos de Linhas para Adaptação de Impedâncias em Amplificadores de alta frequência
3.4. Implementação de Tocos de Linhas com Microfitas
3.5. Adaptação de Impedâncias com dois Tocos de Linhas Fixos
3.4. Construção da Estrutura de Adaptação de Impedâncias com Tocos em Curto com ComprimentosAjustáveis
4. Carta de ImpedânciaAdmitância
4.1. Utilização da Carta de ImpedânciaAdmitância
4.2. Obtenção da Carta ZY
de Forma Improvisada
4.3. Redes de Adaptação de Impedâncias com Componentes Discretos
4.4. Curva de Fator de Qualidade “Q”
4.5. O Fator de Qualidade e a Resposta em Frequência de uma Estrutura de Adaptação de Impedâncias
4.6. Redes de Adaptação de Impedâncias nos Estágios de Saída de Amplificadores de Radiofrequência
4.7. Representação da Resposta em Frequência para Impedâncias
5. Linhas de Transmissão em Microfitas
5.1. Estrutura da Microfita e Configuração das Linhas de Campo
5.2. Fórmulas para Projeto de Microfitas
5.3. Dispersão
5.4. Frequência Máxima de Operação
5.5. Perdas em Microfitas
5.6. Fator de Qualidade
5.7. Capacidade de Potência
5.8. Fabricação das Linhas em Microfitas
6. Sistema de Comunicação por Fibras Ópticas
6.1. Perspectiva Histórica
6.2. O Sistema Básico de Comunicação
6.3. Natureza da Luz
6.4. Vantagens da Fibra Óptica
7. Revisão da Ótica
7.1. Teoria dos Raios e Aplicações
7.2. Lentes
7.3. Imagem
7.4. Abertura Numérica
7.5. Difração
8. Fundamentos da Luz como Onda
8.1. Ondas Eletromagnéticas
8.2. Dispersão, Distorção do Pulso e Taxa de Informação
8.3. Polarização
8.4. Cavidades Ressonantes
8.5. Reflexão em uma Camada Plana
8.6. Ângulo Crítico de Reflexão
9. Guias de Ondas Ópticas Integradas
9.1. Guia de Ondas Plano e Dielétrico
9.2. Modos num Guia de Ondas Plano e Simétrico
9.3. Modos num Guia de Ondas Plano e Assimétrico
9.4. Acoplamento de Guia de Ondas
9.5. Dispersão e Distorção em um Guia de Ondas Plano
10. Guia de Ondas do Tipo Fibra Óptica
10.1. Fibra Ótica de Índice Degrau
10.2. Fibra Ótica de Índice Gradual
10.3. Atenuação
10.4. Modos em Fibras Ópticas de Índice Degrau
10.5. Modos em Fibras Ópticas de Índice Gradual
10.6. Distorção do Pulso e Taxa de Transmissão em Fibras Ópticas
10.7. Construção de Fibras Ópticas
10.8. Cabos de Fibras Ópticas

Bibliografia

Bibliografia Básica:

  • SARTORI, J. C., Linha de Transmissão e Carta de Smith: Projeto Assistido por Computador , 2ª Edição, EESC USP, 2004.
  • LORRAIN, Paul; CORSON, Dale. Campos e ondas electromagnéticas. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2000. 819 p. ISBN 9723108895.
  • PALAIS, J. C., Fiber Optic Communications , 5ª Edição Prentice Hall, 2004.

Bibliografia Complementar:

  • ALENCAR, M. S. & QUEIROZ, W. J. L. Ondas Eletromagnéticas e Teoria de Antenas . 1a. ed. Érica, 2010, ISBN–10: 8536502703.
  • RIBEIRO, Aurelio Garcia. Curso basico de antenas e de linhas de transmissão de energia de radiofrequencia: (para tecnicos em telecomunicações e em eletronica). São José dos Campos: Universidade do Vale do Paraiba, 1999. 168 p.
  • TOLEDO, Adalton Pereira de. Redes de acesso em telecomunicações: metálicas, ópticas, HFC, estruturadas wireless, XDSL, WAP, IP, satélites . São Paulo: Makron Books, 2001. xvii, 167 p. ISBN 8534613478.
  • TAROUCO, Liane Margarida Rockembach. Redes de comunicação de dados. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1977. 176 p.
  • SANTOS, Jose Ivan C. dos. Conceitos de fisica: termologia, ondas ( som e luz ). 5. ed. São Paulo: Ática, 1990. v.2 ISBN 8508034997.
  • COSTA, Ênnio Cruz da. Acústica técnica. São Paulo: Edgard Blucher, 2003. 127 p. ISBN 8521203349.

Disciplinas Equivalentes

Disciplina Curso
ONDAS E LINHAS Engenharia Eletrônica (Bacharelado)

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