Reflexão na ionosfera

15 Pages·2016·1.19 MB·Portuguese

Reflexão na ionosfera
SEL 413 Telecomunicações
Amílcar Careli César
Departamento de Engenharia Elétrica da EESC-USP
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 Este material didático é
planejado para servir de apoio
às aulas de SEL-413:
Telecomunicações, oferecida
aos alunos regularmente
matriculados no curso de
engenharia aeronáutica.
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docente para qualquer tipo de
uso distinto daquele para o
qual foi planejado.
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Atmosfera terrestre
600 km
exosfera
ionosfera
320 km
termosfera
80 km
mesosfera
50 km
estratosfera
12 km
troposfera
superfície
Calculadora de propriedades da atmosfera: www.aerospaceweb.org/design/scripts/atmosphere/
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Características da ionosfera-1
 Plasma
– Gás parcialmente ionizado
– Parte dos elétrons estão livres para se mover
– Eletricamente condutivo
 Camadas Ionosféricas
– Subdivididas conforme o grau de ionização
– Principal fonte de ionização: Raios UV do Sol
– Camadas mais altas são mais afetadas
 Ionização
– varia principalmente ao longo do dia
– varia ao longo do ano
– depende da atividade solar (ciclo de 11 anos)
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Reflexão de onda na ionosfera
ionosfera
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Características da ionosfera-2
  
p 0
   
p 0 rp
2
 2
Ne
p
  1  ;  
rp 2 p
m

0
N: número de elétrons por unidade de volume, m-3;
ionosfera durante o dia: N=1012 elétrons/m3
e: carga do elétron, 1,610-19 C
m: massa do elétron, 9,1 10-31 kg
w: frequência angular da fonte, rad/m
Ionosfera: w=5,64107 rad/s ou f=9 MHz
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Permissividade dielétrica relativa da ionosfera
)
l
a
n
o 1
i
s
n
e
m
i
d
a 0
(

a
r
e
f
s
o
n -1
o
i

a
d

a
v
2
i -2
at  
el p
r   1 ;
a
c rp 2
tri -3 
é
l
e
i 7 1
d   5,6410 rad s

e p
d
a -4
d   2f
i
v
i
s
s
i
m
r -5
e
P
0 5 10 15 20 25 30
Frequência (MHz)
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Frequência limiar para reflexão total

100
) 90
z
H f
M p
80 f 
(
limiar
l
ta 1 sen2  
o 70
i
t

o
ã
x 60
e
l
f
e f  9MHz
r 50
p
a

r
a
p 40

r
a
mi 30 f  f :reflexão total
limiar
i
l

a
ci 20
n
ê
u
q 10
e
r
F
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Ângulo de incidência na interface (grau)
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Reflexão na ionosfera-1
Ionosfera
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Reflexão na ionosfera-2
Ionosfera
onda espacial onda celeste
onda de superfície
Sombra
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