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Introdução as Ondas (Base das transmissões Wireless)

As "ondas de rádio" são capazes de transmitirem qualquer tipo de informação, sejam elas músicas, conversas, fotos e dados através do ar, de maneira invisível, geralmente por milhões de quilômetros. Apesar destas ondas de rádio serem invisíveis e completamente indetectáveis pelos olhos humanos, elas mudaram totalmente a sociedade e como os humanos se relacionam com a tecnologia.

Não importa se estamos falando sobre um telefone celular, ‘um monitor de bebê, um telefone sem fio ou qualquer uma das outras milhares de tecnologias sem fio: todas elas usam ondas “de rádio” para comunicarem. Podemos citar algumas tecnologias que dependem da onda de rádio:

• transmissões de rádio AM e FM;

• telefones sem fio;

• portões automáticos de garagem;

• redes sem fio;

• brinquedos controlados por rádio;

• transmissões de TV;

• telefones celulares;

• receptores GPS;

• radioamadores;

• comunicações por satélite;

• rádios da polícia;

• Radares;

• Fornos de microondas também dependem de ondas de rádio.

Por exemplo, satélites de comunicação e navegação seriam impossíveis sem as ondas de rádio, como também a aviação moderna. Um avião depende de uma dúzia de sistemas de rádio diferentes. A tendência atual em direção ao acesso à Internet sem duvida nenhuma também depende das rondas de rádio “Wireless”.

Entendendo o conceito de ondas

Em física, uma onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelo comprimento de onda e a periodicidade no tempo é medida pela freqüência da onda, que é o inverso do seu período. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.

Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). Segundo alguns estudiosos e até agora observado, nada impede que uma onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos através da matéria, onde as partículas do meio oscilam à volta de um ponto médio mas não se deslocam.

As ondas existem em um meio cuja deformação é capaz de produzir forças de restauração através das quais elas viajam e podem transferir energia de um lugar para outro sem que qualquer das partículas do meio seja deslocada; isto é, a onda não transporta matéria. Há, entretanto, oscilações sempre associadas ao meio de propagação.

Uma onda pode ser longitudinal quando a oscilação ocorre na direção da propagação, ou transversal quando a oscilação ocorre na direção perpendicular à direção de propagação da onda.

Entendendo o conceito de ondas de rádio

O processo de transmissão e recepção de ondas de rádio é novo, pois foi desenvolvido no século XX. Por ser um processo relativamente novo, muitas pessoas não entendem como é possível acontecer essas transmissões sem que exista uma ligação material entre os meios de transmissão como, por exemplo, cabos e fios.

Para se chegar a uma resposta de como é possível que essas transmissões aconteçam, foram vários anos de estudo até que, na metade do século XIX, um físico chamado James C. Maxwell teorizou que uma carga elétrica quando em oscilação, assim como ocorre com os elétrons da antena, dá origem a campos elétricos e magnéticos que se propagam no espaço e em todas as direções.

Maxwell conseguiu mostrar que esses campos, quando em propagação, sofrem reflexão, refração e difração, ou seja, os campos elétricos e magnéticos se comportam como uma onda. Contudo, não se trata de uma onda qualquer, essa é uma onda com capacidade de se propagar até mesmo no vácuo, ou seja, na ausência de matéria. Por ser uma onda formada pela composição dos campos, um elétrico e outro magnético, essa onda ficou conhecida como onda eletromagnética.

Entre as antenas emissoras e receptoras existe a propagação das ondas eletromagnéticas, são elas que permitem a transmissão, por exemplo, das músicas e das imagens de televisão. Quando a onda eletromagnética atinge a antena receptora, ela transmite para os elétrons do material da antena as mesmas oscilações/freqüências do campo eletromagnético. Desta forma este campo eletromagnético gera as mesmas oscilações/freqüências da antena emissora. A antena receptora, ligada a um circuito específico, transforma as oscilações dos elétrons em ondas sonoras como, por exemplo, as músicas e as notícias.

As idéias que Maxwell propôs foram todas verificadas experimentalmente, de modo que isso fez surgir um importante campo do conhecimento científico e tecnológico.

Desta forma, uma onda de rádio é uma onda eletromagnética propagada por uma antena. As ondas de rádio têm diferentes freqüências e, ao sintonizar um receptor de rádio em uma freqüência específica, é possível captar um sinal.

Ondas de diferentes freqüências.

Ondas de Rádio

A transmissão de rádio é feita por meio de ondas. A palavra onda nos faz lembrar a onda de água de um lago. Se nós atirarmos uma pedra na superfície do lago, logo notamos a formação de ondas circulares em volta do local onde caiu a pedra. Vamos imaginar o corte da superfície do lago; poderemos visualizar como se formam as ondas. Na figura abaixo, podemos observar o movimento de um hipotético cilindro de cortiça a flutuar no centro da onda.

Observando o ponto em que a pedra caiu na superfície da água, notaremos uma formação de sucessivas