Categoria 1 · Circuitos

CAN | Sebentas

Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

1. Kirchhoff e Ohm

\(\sum_k I_k=0\)
\(\sum_k V_k=0\)
\(V=IR\)
\(P=\frac{V^2}{R}\)
  • Nó → soma algébrica das correntes nula. Malha fechada → soma algébrica das tensões nula. São duas leis: correntes e tensões.
  • Série → mesma corrente; somam-se tensões. Paralelo → mesma tensão; somam-se correntes.
  • Ex.: entram 2 A e 0,5 A; saem 2,5 A. Não somar apenas módulos numa malha.

\(V,V_k\): tensão; índice k identifica cada ramo/percurso (V); \(I,I_k\): corrente; índice k identifica cada ramo (A); \(R\): resistência (Ω); \(P\): potência dissipada (W). Sentidos e sinais definidos; potência em carga resistiva.

Exemplos: cat1-1, cat1-2, cat1-3, cat1-4, cat1-294, cat1-296

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2. Associações R, C e L

\(R_{\mathrm{eq}}=\sum_k R_k\)
\(R_{\mathrm{eq}}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\)
\(C_{\mathrm{eq}}=\sum_k C_k\)
\(C_{\mathrm{eq}}=\frac{C_1C_2}{C_1+C_2}\)
\(L_{\mathrm{eq}}=\sum_k L_k\)
\(\frac{1}{L_{\mathrm{eq}}}=\sum_k\frac{1}{L_k}\)
  • C em série: somam-se os inversos. Em paralelo: somam-se capacidades. N iguais em série → C/N.
  • L e R: série soma; paralelo soma dos inversos. N bobinas iguais em paralelo → L/N.
  • Ex.: 20 µF e 50 µF em série → 14,3 µF; três bobinas de 10 mH em paralelo → 3,33 mH.

\(R\): resistência (Ω); \(C\): capacidade (F); \(L\): indutância (H); \(\mathrm{eq},1,2,k\): índices: equivalente, componentes 1 e 2, componente genérico k; \(N\): número de componentes iguais (sem unidade). Componentes ideais; bobinas sem acoplamento mútuo.

Exemplos: cat1-70, cat1-71, cat1-72, cat1-73, cat1-74

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3. Reactância e fase

\(X_C=\frac{1}{2\pi fC}\)
\(X_L=2\pi fL\)
  • C ideal → corrente adianta 90°. L ideal → corrente atrasa 90°. R ideal → tensão e corrente em fase.
  • ↑ f: ↓ XC e ↑ XL. ↑ C: ↓ XC. ↑ L: ↑ XL.
  • Quadratura = 90°; oposição = 180°; em fase = 0°. Reactância ideal armazena/devolve energia; perdas resistivas dissipam.

\(f\): frequência (Hz); \(C\): capacidade (F); \(L\): indutância (H); \(X_C\): reactância capacitiva (Ω); \(X_L\): reactância indutiva (Ω); \(R\): resistência (Ω). Referência de fase: tensão.

Exemplos: cat1-15, cat1-16, cat1-17, cat1-33, cat1-34, cat1-35, cat1-37, cat1-328

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4. Impedância e ressonância

\(Z=R+j(X_L-X_C)\)
\(|Z|=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}\)
\(\tan\varphi=\frac{X_L-X_C}{R}\)
\(f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\)
\(X_L=X_C\)
  • Ressonância → XL = XC; parte reactiva total nula. RLC série: impedância mínima, igual a R no modelo.
  • RLC paralelo: comportamento na ressonância depende da topologia e das perdas; não aplicar a expressão série à bobina com perdas em paralelo.
  • Para tornar uma impedância resistiva, compensar a sua componente reactiva.

\(Z,\lvert Z\rvert\): impedância complexa e respectivo módulo (Ω); \(R\): resistência (Ω); \(X_L,X_C\): reactâncias indutiva e capacitiva (Ω); \(L\): indutância (H); \(C\): capacidade (F); \(f_0\): frequência de ressonância (Hz); \(\varphi\): fase da tensão relativamente à corrente (rad ou °); \(j\): unidade imaginária, j² = −1 (sem unidade). Modelo RLC série.

Exemplos: cat1-83, cat1-85, cat1-91, cat1-93, cat1-94, cat1-95, cat1-250

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5. Condensadores reais e RF

\(C=\frac{\varepsilon A}{d}\)
  • ↑ área ou permissividade → ↑ C; ↑ separação → ↓ C.
  • Modelo real: capacidade + resistência série (ESR) + indutância parasita (ESL). Em RF, um condensador pode deixar de se comportar capacitivamente.
  • Acoplamento: passa variação e bloqueia DC. Desacoplamento: desvia RF/ruído para a referência; filtragem reduz ondulação.

\(C\): capacidade (F); \(\varepsilon\): permissividade do dieléctrico (F/m); \(A\): área de sobreposição das placas (m²); \(d\): separação entre placas (m). Modelo de placas paralelas.

Exemplos: cat1-75, cat1-329, cat1-330

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6. Bobinas, Q e acoplamento

\(L\approx\frac{\mu N^2A}{\ell}\)
\(Q=\frac{X_L}{R_s}\)
  • ↑ N, µ ou área → ↑ L. Menor resistência de perdas → maior Q.
  • Eixos perpendiculares reduzem acoplamento. Toroide confina grande parte do fluxo; material, frequência e saturação limitam o modelo.
  • Capacidade entre espiras causa auto-ressonância. Efeito pelicular aumenta a resistência AC em RF.

\(L\): indutância (H); \(\mu\): permeabilidade do núcleo (H/m); \(N\): número de espiras (sem unidade); \(A\): área da secção (m²); \(\ell\): comprimento do solenoide (m); \(Q\): factor de qualidade (sem unidade); \(X_L\): reactância indutiva (Ω); \(R_s\): resistência de perdas em série (Ω). Modelo de solenoide; perdas representadas em série.

Exemplos: cat1-36, cat1-38, cat1-39, cat1-40, cat1-41, cat1-76, cat1-77, cat1-279

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7. Transformadores ideais

\(\frac{V_s}{V_p}=\frac{N_s}{N_p}\)
\(\frac{I_s}{I_p}=\frac{N_p}{N_s}\)
\(\frac{Z_p}{Z_s}=\left(\frac{N_p}{N_s}\right)^2\)
\(P_p=P_s\)
  • Tensão acompanha espiras; corrente varia inversamente. A frequência mantém-se. Transferência por indutância mútua e fluxo variável.
  • Ex.: 120 V × 500/2250 → 26,7 V. 10 A × 100/1000 → 1 A.
  • Adaptação de 15 Ω para 50 Ω: Ns/Np = √(50/15) ≈ 1,83. Modelo despreza perdas e magnetização.

\(V_p,V_s\): tensões eficazes do primário e secundário (V); \(I_p,I_s\): correntes eficazes do primário e secundário (A); \(N_p,N_s\): números de espiras do primário e secundário; \(Z_p,Z_s\): impedâncias vistas no primário e secundário (Ω); \(P_p,P_s\): potências no primário e secundário (W). Modelo ideal; índices p/s: primário/secundário.

Exemplos: cat1-42, cat1-43, cat1-44, cat1-46, cat1-47, cat1-48, cat1-49, cat1-171

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8. Díodos e polarização

\(V_{\mathrm{queda}}\approx nV_D\)
  • Directa: ânodo mais positivo; inversa: cátodo mais positivo. Bloqueio real conserva fuga e tem limite de tensão inversa.
  • Dois díodos semelhantes em série e em condução → aproximadamente o dobro da queda de um.
  • Rectificador: verificar tensão inversa de pico, corrente média, impulsos e dissipação. Em paralelo, resistências individuais ajudam a repartir corrente.

\(V_{\mathrm{queda}}\): queda total de tensão (V); \(V_D\): queda directa num díodo (V); \(n\): número de díodos em série (sem unidade). A: ânodo; K: cátodo. Quedas dependem da corrente e temperatura.

Exemplos: cat1-52, cat1-54, cat1-78

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9. Qual díodo escolher?

  • LED → luz em condução directa; limitar corrente. Display de sete segmentos pode usar LEDs.
  • Varicap → capacidade da junção varia com tensão inversa; sintonia. Zener → referência/limitação em ruptura inversa controlada.
  • Schottky → junção metal-semicondutor, comutação rápida; confirmar limites. Optoacoplador → informação por luz e isolamento galvânico.

Identificar a função antes de escolher o dispositivo.

Exemplos: cat1-50, cat1-51, cat1-53, cat1-98, cat1-355, cat1-356

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10. BJT: terminais e ganho

\(\beta=\frac{I_C}{I_B}\)
\(I_C\approx\beta I_B\)
\(I_E=I_C+I_B\)
  • β é ganho de corrente, dependente do dispositivo e do ponto de funcionamento; não é ganho de tensão.
  • Junção base–emissor de silício em directa: tipicamente 0,6–0,7 V. Uma leitura isolada não certifica o transístor.
  • Símbolo: seta no emissor. NPN aponta para fora; PNP para dentro. As letras de uma figura podem ser marcadores e não nomes dos terminais.

\(\beta\): ganho de corrente em emissor comum (sem unidade); \(I_B,I_C,I_E\): correntes de base, colector e emissor, respectivamente (A). B: base; C: colector; E: emissor. Região activa.

Exemplos: cat1-57, cat1-58

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11. Emissor comum e seguidor

  • Emissor comum: entrada B–E; saída C–E. Em funcionamento linear típico inverte a tensão e pode ter ganho superior a um.
  • Colector comum / seguidor de emissor: ganho de tensão próximo de 1; entrada elevada, saída baixa; útil como buffer.
  • Resistências de polarização fixam o ponto de repouso. Capacitores de acoplamento separam níveis DC. Identificar no esquema, não pela posição na página.

B: base; E: emissor; C: colector. Comparar ponto comum em AC e terminais de entrada/saída.

Exemplos: cat1-62, cat1-63, cat1-114, cat1-115, cat1-116

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12. FET, MOSFET, CMOS e válvula

  • FET: elevada impedância de entrada DC. No MOSFET a porta está isolada por camada fina; sensível a ESD. Zener de protecção limita sobretensão.
  • CMOS = Complementary Metal-Oxide Semiconductor. Consumo estático tipicamente baixo face a TTL; comutação também consome.
  • Grelha de blindagem de uma válvula reduz capacidade/acoplamento entre grelha de controlo e placa.

MOSFET: porta, dreno e fonte. BJT: base, colector e emissor.

Exemplos: cat1-55, cat1-56, cat1-59, cat1-60, cat1-61, cat1-64

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Categoria 1 · Circuitos

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Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

13. Fontes: cadeia e regulação

  • Linear: elemento de controlo varia condução para estabilizar saída; dissipa a diferença de tensão. Zener pode fornecer referência.
  • Comutada: comutação a frequência elevada permite magnetismos menores; pode ser eficiente, mas gera ruído/EMI e exige filtragem.
  • Condensador electrolítico filtra ondulação. Uma carga mínima pode ser necessária à regulação; não confundir regulador com rectificador.

Seguir alimentação → rectificação → filtragem → regulação → carga.

Exemplos: cat1-96, cat1-97, cat1-98, cat1-99, cat1-100, cat1-102, cat1-103, cat1-105

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14. Ondulação, arranque e segurança

\(V_{\mathrm{p}}=\sqrt{2}\,V_{\mathrm{rms}}\)
\(f_r=2f_{\mathrm{rede}}\)
\(\Delta V\approx\frac{I}{f_rC}\)
  • Meia onda: fr = frede. Onda completa: fr = 2 frede; ponte tem duas quedas de díodo no percurso de condução.
  • Step-start limita corrente inicial de carga. Bleeder / resistência de drenagem descarrega condensadores após desligar.
  • Desligar, descarregar e verificar tensão com instrumento. C3 de estabilidade e supressores de transitórios exigem leitura do esquema concreto.

\(V_{\mathrm{p}},V_{\mathrm{rms}}\): tensões de pico e eficaz (V); \(f_r,f_{\mathrm{rede}}\): frequências da ondulação e da rede (Hz); \(\Delta V\): ondulação de tensão pico a pico (V); \(I\): corrente da carga (A); \(C\): capacidade do condensador de filtro (F). Rectificação de onda completa; aproximação de pequena ondulação.

Exemplos: cat1-45, cat1-101, cat1-104, anacom-cat1-005

Sebenta · módulo 01

15. Classes A, B, AB e C

  • A → 360°, todo o ciclo: baixa distorção, menor eficiência. B → cerca de 180°, meio ciclo.
  • AB → entre 180° e 360°: compromisso de linearidade/eficiência. C → menos de 180°: elevada eficiência, forte distorção.
  • Classe C serve sinais sintonizados de envolvente constante; AM/SSB exigem cadeia linear para preservar a envolvente.

Classe descreve a fracção do ciclo em que o dispositivo conduz.

Exemplos: cat1-106, cat1-107, cat1-108, cat1-109, cat1-110, cat1-111, cat1-175, cat1-178, cat1-179, cat1-182

Sebenta · módulo 01

16. Push-pull e AMPOP

\(A_v=-\frac{R_f}{R_1}\)
\(A_v=1+\frac{R_f}{R_1}\)
Inversor: R1 na entrada; RF na realimentação. O sinal entra no terminal inversor (−). Circuito ideal sob realimentação negativa.
Inversor: R1 entrada; RF realimentação; entrada no terminal −. Figura original
  • Push-pull equilibrado pode cancelar harmónicas pares. Zona morta em classe B provoca distorção de cruzamento.
  • AMPOP: amplificador diferencial de elevado ganho; realimentação negativa define o ganho útil. Entrada ideal de impedância muito elevada.
  • Inversor: sinal no terminal −; saída com sinal oposto. Ex.: 0,23 V e Rf/R1 = 10 → −2,3 V. Verificar alimentação, saturação e banda.

\(A_v\): ganho de tensão saída/entrada (sem unidade); \(R_f\): resistência de realimentação (Ω); \(R_1\): resistência de entrada no inversor ou à referência no não inversor (Ω). Modelo ideal, em regime linear.

Exemplos: cat1-65, cat1-66, cat1-67, cat1-68, cat1-69, cat1-112, cat1-274, cat1-364, cat1-365

Sebenta · módulo 01

17. Detectores e áudio

  • AM: detector de envolvente → díodo rectifica, RC retira RF e acompanha áudio. Detector de produto mistura com oscilação local, útil em SSB/CW.
  • FM: discriminador, detector de razão ou quadratura converte frequência em áudio; envolvente isolada não é detector de FM ideal.
  • Limitador restringe amplitude. Pré-ênfase realça agudos na emissão; de-ênfase atenua-os na recepção para restaurar resposta.

\(R\): resistência (Ω); \(C\): capacidade (F). Detecção / desmodulação recupera a informação do sinal RF modulado.

Exemplos: cat1-120, cat1-121, cat1-123, cat1-124, cat1-125, cat1-137, cat1-154, cat1-164, anacom-cat1-007

Sebenta · módulo 01

Categoria 1 · Circuitos · Antenas e propagação

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Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

18. Blindagem e parasitas

\(S_E=20\log_{10}\!\left(\frac{E_i}{E_t}\right)\)
\(S_H=20\log_{10}\!\left(\frac{H_i}{H_t}\right)\)
  • Gaiola de Faraday: envolvente condutora; continuidade, juntas e aberturas contam. Coaxial combina retorno e blindagem.
  • Reflexão e absorção contribuem. Alumínio/aço são condutores usados; campos magnéticos de baixa frequência podem exigir alta permeabilidade.
  • Ligação de baixa impedância à referência ajuda no contexto adequado; não basta qualquer fio de terra. Em RF, considerar parasitas dos componentes.

\(S_E,S_H\): eficácia de blindagem eléctrica e magnética (dB); \(E_i,E_t\): campos eléctricos incidente e transmitido (V/m); \(H_i,H_t\): campos magnéticos incidente e transmitido (A/m). Índices i/t: incidente/transmitido; comparar amplitudes na mesma unidade.

Exemplos: cat1-5, cat1-6, cat1-7, cat1-8, cat1-10, cat1-11, cat1-12, cat1-297, cat1-300, cat1-301

Sebenta · módulo 01

19. Materiais e parasitas em RF

  • Resistência bobinada pode introduzir indutância e dessintonizar LC. Em RF preferir construção de baixa indutância; carvão versus filme depende da construção, não só do nome.
  • Ferro pulverizado e ferrite: comparar permeabilidade, perdas, temperatura e frequência. A vantagem térmica referida no banco é típica, não universal entre todos os materiais.
  • Ferrite de maior permeabilidade pode exigir menos espiras para a mesma L. Confirmar saturação, estabilidade e gama de utilização.

\(L\): indutância (H); \(C\): capacidade (F). A construção do componente e o material do núcleo condicionam o modelo ideal.

Exemplos: anacom-cat1-001, cat1-36, cat1-337, cat1-343, cat1-345

Sebenta · módulo 01

20. Transformador real e transitórios

  • Mesmo sem carga, o primário absorve corrente de magnetização e perdas em vazio. Saturação torna o comportamento não linear e pode gerar distorção e harmónicas.
  • Condensador supressor / snubber no secundário pode reduzir picos e oscilações parasitas. A função depende da ligação e do dimensionamento.
  • Não confundir supressor de picos, filtro de ondulação e referência de regulação. Num esquema, seguir o componente e os nós a que está ligado.

O modelo ideal não inclui magnetização, saturação, perdas ou picos de comutação.

Exemplos: cat1-347, cat1-350, cat1-402

Sebenta · módulo 01

21. Comprimentos e ressonância

\(\lambda_{\mathrm{m}}\approx\frac{300}{f_{\mathrm{MHz}}}\)
\(\ell_{\mathrm{dipolo}}=\frac{\lambda}{2}\)
\(\ell_{\mathrm{m}}\approx\frac{143}{f_{\mathrm{MHz}}}\)
\(\ell=\frac{\lambda}{4}\)
  • Dipolo de fio: 143/f é ponto de partida com encurtamento; a meia onda ideal usa 150/f. Ajustar por medição.
  • À mesma frequência, alongar dipolo inicialmente ressonante → reactância indutiva; encurtar → capacitiva.
  • Dipolo dobrado: dois condutores paralelos unidos nas pontas; extensão próxima de meia onda, não universalmente menor.

\(\lambda,\lambda_{\mathrm{m}}\): comprimento de onda (m); \(f_{\mathrm{MHz}}\): frequência em megahertz (MHz); \(\ell_{\mathrm{dipolo}},\ell_{\mathrm{m}}\): comprimento total do dipolo (m); \(\ell\): altura da vertical de quarto de onda (m). Comprimento do dipolo é total; aproximações para o ar.

Exemplos: cat1-185, cat1-186, cat1-187, cat1-197, cat1-395, anacom-cat1-003

Sebenta · módulo 07

22. Tipos de antena

\(Z_{\mathrm{dobrado}}\approx4Z_{\mathrm{simples}}\)
  • Dipolo dobrado ideal de condutores iguais: impedância ≈ 4× a do simples; ordem de 300 Ω versus 75 Ω em referência.
  • Yagi: reflector e directores; favorece frente e rejeita lados/trás. Vertical de ¼ onda beneficia de bons radiais.
  • Loop de recepção: mais área/espiras pode elevar tensão; padrão bidireccional pode dar ambiguidade de 180°. Traps permitem multibanda, com perdas e limites.

\(Z_{\mathrm{dobrado}},Z_{\mathrm{simples}}\): impedâncias de alimentação dos dipolos dobrado e simples (Ω). Comparação ideal de dipolos de geometria equivalente.

Exemplos: cat1-184, cat1-188, cat1-190, cat1-200, cat1-207, cat1-272, cat1-273, cat1-286

Sebenta · módulo 07

Categoria 1 · Antenas e propagação

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Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

23. Ganho, eficiência e área

\(\eta_{\mathrm{ant}}=\frac{R_{\mathrm{radiacao}}}{R_{\mathrm{radiacao}}+R_{\mathrm{perdas}}}\)
\(G_i=\eta D\)
\(A_e=\frac{G_i\lambda^2}{4\pi}\)
\(G_{\mathrm{dBi}}\approx G_{\mathrm{dBd}}+2{,}15\)
\(\mathrm{PIRE}_{\mathrm{dBW}}=P_{\mathrm{TX,dBW}}-L_{\mathrm{linha}}+G_{\mathrm{dBi}}\)
  • Resistência total = radiação + perdas. Ganho inclui eficiência; directividade descreve concentração espacial.
  • Isotrópica: referência ideal sem existência física. Antena omnidireccional real pode sê-lo apenas num plano.
  • Maior ganho tende a estreitar feixe em comparações equivalentes. Reciprocidade: características de emissão/recepção correspondem nas mesmas condições.
  • dBi refere isotrópica; dBd refere dipolo. PIRE usa ganho dBi e desconta perda da linha; potências em dBW e perdas em dB na expressão.

\(\eta_{\mathrm{ant}},\eta\): rendimento da antena, entre 0 e 1 (sem unidade); \(R_{\mathrm{radiacao}},R_{\mathrm{perdas}}\): resistências de radiação e de perdas (Ω); \(G_i,D\): ganho referido à isotrópica e directividade, lineares (sem unidade); \(A_e\): área efectiva (m²); \(\lambda\): comprimento de onda (m); \(G_{\mathrm{dBi}},G_{\mathrm{dBd}}\): ganhos referidos à isotrópica (dBi) e ao dipolo (dBd); \(\mathrm{PIRE}_{\mathrm{dBW}}\): potência isotrópica radiada equivalente (dBW); \(P_{\mathrm{TX,dBW}}\): potência de saída do emissor (dBW); \(L_{\mathrm{linha}}\): perda na linha de alimentação (dB). Distinguir ganho linear, dBi e dBd.

Exemplos: cat1-192, cat1-193, cat1-194, cat1-195, cat1-196, cat1-198, cat1-199, cat1-202, cat1-411

Sebenta · módulo 07

24. Ler um diagrama de radiação

\(F\!B_{\mathrm{dB}}=G_{\mathrm{frente}}-G_{\mathrm{costas}}\)
\(\mathrm{HPBW}=|\theta_2-\theta_1|\)
Diagrama polar original: ângulos em graus, níveis em dB; frente em 0° e costas em 180°. Marcações originais preservadas.
Escala radial em dB; ângulos em graus. Comparar frente/costas e pontos a −3 dB do máximo. Figura original
  • Localizar máximo do lóbulo principal. Ler níveis na frente e a 180° pela escala radial: a diferença dá frente/costas.
  • HPBW: separação angular dos dois pontos a −3 dB do máximo. Não confundir raio em dB com ângulo em graus.
  • Exercitar na figura original: cat1-201 (frente/costas) e cat1-396 (feixe). A folha não substitui essa leitura gráfica.

\(F\!B_{\mathrm{dB}}\): relação frente/costas (dB); \(G_{\mathrm{frente}},G_{\mathrm{costas}}\): ganhos nas direcções frontal e traseira, com a mesma referência (dB); \(\theta_1,\theta_2\): ângulos dos limites de meia potência (°); \(\mathrm{HPBW}\): largura angular do feixe a −3 dB (°). Ângulos medidos no mesmo plano do diagrama.

Exemplos: cat1-201, cat1-396

Sebenta · módulo 07

25. Polarização e micro-ondas

\(\frac{G_2}{G_1}=\left(\frac{f_2}{f_1}\right)^2\)
  • Propagação aproximadamente horizontal: H paralelo ao solo → E vertical; H vertical → E horizontal. Desalinhamento introduz perda.
  • Parabólica: comum em SHF; mesma abertura e eficiência, duplicar f → ganho ×4, cerca de +6 dB.
  • Guia de onda: abaixo da frequência de corte do modo não há propagação desse modo. Não aplicar directamente a regra do coaxial.

\(G_1,G_2\): ganhos lineares da mesma antena nas frequências f₁ e f₂ (sem unidade); \(f_1,f_2\): frequências comparadas (Hz); \(E\): campo eléctrico (V/m); \(H\): campo magnético (A/m); \(f\): frequência de trabalho (Hz). Comparação para a mesma abertura e eficiência. Polarização designada por E.

Exemplos: cat1-183, cat1-189, cat1-203, cat1-204, cat1-205, cat1-270, cat1-385

Sebenta · módulo 07

Categoria 1 · Antenas e propagação

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Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

26. Linhas, balun e adaptação

\(\mathrm{VF}=\frac{v_{\mathrm{linha}}}{c}\)
\(\ell=\mathrm{VF}\frac{c}{4f}\)
\(\Gamma=\frac{Z_L-Z_0}{Z_L+Z_0}\)
\(\mathrm{VSWR}=\frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}\)
  • Coaxial não balanceado; dipolo balanceado. Balun interliga ambos; só transforma impedância se projectado com essa relação.
  • Atenuação aumenta normalmente com frequência e comprimento. VF < 1 torna o comprimento físico menor que o eléctrico no ar.
  • Sintonizador transforma a impedância vista pelo emissor; não elimina perdas nem garante eficiência. Redes T/π e transformadores podem adaptar impedâncias.
  • VSWR mede adaptação, não rendimento; perdas na linha podem esconder reflexão. Γ e VSWR referem o mesmo plano de medida.

\(\mathrm{VF}\): factor de velocidade, razão sem unidade; \(v_{\mathrm{linha}}\): velocidade de propagação na linha (m/s); \(c\): velocidade da luz no vazio, aproximadamente 3 × 10⁸ m/s; \(f\): frequência (Hz); \(\ell\): comprimento físico de linha de quarto de onda (m); \(Z_L\): impedância da carga (Ω); \(Z_0\): impedância característica da linha, aqui real (Ω); \(\Gamma,\lvert\Gamma\rvert\): coeficiente complexo de reflexão de tensão e seu módulo (sem unidade); \(\mathrm{VSWR}\): relação de onda estacionária de tensão (sem unidade). Modelo de linha com impedância característica real.

Exemplos: cat1-206, cat1-208, cat1-209, cat1-210, cat1-211, cat1-212, cat1-213, cat1-214, cat1-376, cat1-386, cat1-387

Sebenta · módulo 07

27. Ionosfera: D, E e F

  • D: absorção diurna importante em HF mais baixo. E/F podem devolver sinais à Terra por refracção; não são espelhos fixos.
  • E esporádica: ionização ocasional na região E. foE e foF2: frequências críticas das respectivas camadas.
  • VHF/UHF atravessam normalmente a ionosfera nas ligações a satélites; a descrição depende do mecanismo e frequência.

Condições dependem de frequência, hora, estação, actividade solar e trajecto. foE e foF2: frequências críticas das camadas E e F2 (Hz ou MHz).

Exemplos: cat1-9, cat1-217, cat1-218, cat1-222, cat1-228, cat1-383

Sebenta · módulo 07

28. MUF, LUF, NVIS e grey-line

\(\mathrm{LUF}<f<\mathrm{MUF}\)
  • LUF: menor frequência utilizável; MUF: máxima utilizável. Se LUF > MUF, não existe janela para esse percurso HF.
  • Escolher banda abaixo da MUF com margem; estar abaixo não garante ligação. NVIS usa incidência quase vertical para alcance regional.
  • Grey-line: região de transição dia/noite pode favorecer certos percursos. Ângulo crítico depende da ionização e da geometria.

\(\mathrm{LUF},\mathrm{MUF}\): frequências mínima e máxima utilizáveis no percurso e momento considerados; \(f\): frequência de operação; usar a mesma unidade para os três valores (Hz ou MHz). Limites dependem do percurso e do momento.

Exemplos: cat1-230, cat1-231, cat1-232, cat1-234, cat1-235, cat1-236, cat1-237, cat1-238, cat1-271, cat1-392

Sebenta · módulo 07

29. Sol, geomagnetismo e aurora

  • Fluxo solar F10.7: emissão solar medida a 2,8 GHz. Índice K: perturbação geomagnética em intervalos curtos; não é o fluxo solar.
  • Partículas solares podem provocar actividade auroral; espalhamento auroral pode permitir ligações VHF.
  • Distúrbios geomagnéticos podem degradar HF. Saltos curtos nos 28 MHz podem indicar possibilidades em 50 MHz, sem certeza de abertura.

Índices descrevem aspectos diferentes; não são uma garantia de propagação. K é um índice de perturbação geomagnética, sem unidade.

Exemplos: cat1-225, cat1-226, cat1-227, cat1-229, cat1-283, cat1-408

Sebenta · módulo 07

30. Percursos, ecos e atmosfera

  • Onda de superfície: eficácia geralmente diminui com aumento de frequência; depende do solo. Maior altura de antenas amplia horizonte rádio.
  • Multipercurso: cópias com atrasos diferentes → eco e desvanecimento. HF scatter: dispersão pode produzir som oscilante e distorção.
  • Inversões térmicas na troposfera afectam VHF/UHF. Chuva e gases podem causar perdas importantes em micro-ondas, sobretudo em certas faixas acima de 10 GHz.

Separar onda de superfície, linha de vista, ionosfera e multipercurso.

Exemplos: cat1-220, cat1-221, cat1-224, cat1-233, cat1-239, cat1-281, cat1-282, cat1-370, cat1-409

Sebenta · módulo 07

Categoria 1 · Antenas e propagação · Digital

CAN | Sebentas

Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

31. Espaço livre e margem

\(L_{\mathrm{fs}}\approx32{,}45+20\log_{10}d_{\mathrm{km}}+20\log_{10}f_{\mathrm{MHz}}\)
\(P_{\mathrm{RX,dBm}}=P_{\mathrm{TX,dBm}}+G_{\mathrm{TX}}+G_{\mathrm{RX}}-L_{\mathrm{total}}\)
\(M=P_{\mathrm{RX,dBm}}-P_{\mathrm{sens,dBm}}\)
  • Modelo: campo distante e caminho livre. Acrescentar cabo, terreno, polarização e desvanecimento. Fresnel desobstruída aproxima a hipótese ideal.
  • Duplicar distância: densidade de potência ÷4, cerca de −6 dB; campo ÷2. Aumentar f aumenta perda entre ganhos fixos.
  • Margem positiva é nível previsto acima da sensibilidade, não certeza de ligação.

\(L_{\mathrm{fs}}\): perda em espaço livre (dB); \(d_{\mathrm{km}}\): distância do percurso (km); \(f_{\mathrm{MHz}}\): frequência (MHz); \(P_{\mathrm{RX,dBm}},P_{\mathrm{TX,dBm}}\): potências recebida e emitida (dBm); \(G_{\mathrm{TX}},G_{\mathrm{RX}}\): ganhos das antenas emissora e receptora (dBi); \(L_{\mathrm{total}}\): soma de todas as perdas do percurso e instalação (dB); \(M\): margem da ligação (dB); \(P_{\mathrm{sens,dBm}}\): potência mínima correspondente à sensibilidade do receptor (dBm). Incluir a perda de espaço livre em Ltotal, sem a contar duas vezes.

Exemplos: cat1-219, cat1-240, cat1-241

Sebenta · módulo 07

32. Reflexão lunar e revisão

  • Baixo ruído do receptor, ganho de antena e poucas perdas ajudam. Perigeu → menor distância lunar, menor perda, mantendo outras condições.
  • Antes de calcular: identificar mecanismo, hora/percurso, frequência, polarização e obstáculos.
  • Rever no módulo os casos de foE/foF2, scatter e diagramas. O banco contém formulações históricas com ressalvas; não decorar uma opção contra a explicação.

EME = percurso Terra–Lua–Terra; perdas muito elevadas.

Exemplos: cat1-216, cat1-223, cat1-393

Sebenta · módulo 07

33. Do analógico aos bits

\(T_s=\frac{1}{f_s}\)
  • Três etapas: amostragem → quantificação → codificação. Ts = intervalo entre amostras (s); fs = amostras/s.
  • Amostragem recolhe valores do sinal em instantes definidos. Quantificação escolhe um nível; codificação representa-o por bits.
  • Formas de onda digitais podem transportar voz, imagem e dados; regeneração decide símbolos, mas erros podem ocorrer se a decisão falhar.

\(T_s\): intervalo entre amostras (s); \(f_s\): frequência de amostragem (amostras/s, Hz). ADC: conversão analógica/digital; DAC: digital/analógica.

Exemplos: cat1-23, cat1-24, cat1-30, cat1-312, cat1-313, cat1-314, cat1-322, cat1-323

Sebenta · módulo 02

34. Nyquist e aliasing

\(f_s>2f_{\max}\)
  • Amostragem insuficiente pode fazer frequências diferentes parecerem iguais: aliasing. Depois de sobrepostas, não se separam só por filtragem digital.
  • Filtro anti-alias analógico antes do ADC; margem de transição além do limite teórico. Reconstrução analógica depois do DAC.
  • Sobreamostrar facilita filtragem/processamento; melhoria de SNR depende de ruído, conversor e tratamento.

\(f_s\): frequência de amostragem (amostras/s, Hz); \(f_{\max}\): maior frequência do sinal de banda base (Hz). Sinal de banda base limitado em frequência.

Exemplos: cat1-31, cat1-324, cat1-325, cat1-326

Sebenta · módulo 02

35. Resolução e quantificação

\(N_{\mathrm{niveis}}=2^n\)
\(q=\frac{V_{\mathrm{FS}}}{2^n}\)
  • n bits → \(2^n\) níveis. Mais bits diminuem o passo para a mesma gama; resolução nominal não é exactidão garantida.
  • Ex.: 8 bits numa gama de 0–5 V → 256 níveis; q ≈ 19,5 mV. Identificar se a gama é unipolar ou bipolar.
  • Ruído, não linearidade e saturação também limitam a conversão. Não confundir gama de tensão com número de níveis.

\(n\): número de bits do conversor; \(N_{\mathrm{niveis}}\): número de níveis de quantificação; \(V_{\mathrm{FS}}\): gama total de tensão de entrada (V); \(q\): passo de quantificação (V). Conversor ideal; contagens n e N sem unidade.

Sebenta · módulo 02

36. Bit/s, baud e símbolos

\(b=\log_2M\)
\(R_b=R_s\log_2M\)
\(b=\frac{R_b}{R_s}\)
  • Ex.: 9600 bit/s e 4800 baud → 2 bits/símbolo. Bit rate e baud rate só coincidem com um bit por símbolo.
  • Para técnica comparável, aumentar taxa tende a exigir mais banda; não existe igualdade universal entre Hz e bit/s.
  • Cabeçalhos, sincronização e protecção contra erros reduzem a taxa útil face à taxa transmitida.

\(R_b\): débito binário (bit/s); \(R_s\): taxa de símbolos (símbolos/s, baud); \(M\): número de estados distintos de modulação; \(b\): número de bits transportados por símbolo (bit/símbolo). Distinguir bit/s de símbolos/s.

Exemplos: cat1-25, cat1-28, cat1-29

Sebenta · módulo 02

Categoria 1 · Digital · Receptores/emissores

CAN | Sebentas

Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

37. Reconhecer a modulação

  • ASK: amplitude; FSK: frequência; PSK: fase; QAM: amplitude e fase. FM e PM são modulações angulares.
  • PPM: varia o instante / posição do impulso, não necessariamente a sua altura ou duração.
  • RTTY, Morse, PSK31 e packet são modos digitais. Morse usa elementos de durações diferentes; no osciloscópio um fluxo de dados aparece como padrão de impulsos.

Distinguir parâmetro que muda: amplitude, frequência, fase ou posição temporal.

Exemplos: cat1-21, cat1-26, cat1-172, cat1-173, cat1-280, cat1-306, cat1-307, cat1-308, cat1-315, cat1-316, cat1-317

Sebenta · módulo 02

38. Códigos e erros

  • ASCII representa caracteres, incluindo maiúsculas e minúsculas. Paridade detecta algumas classes de erro, sem detectar todos os padrões.
  • CRC verifica integridade por redundância; FEC acrescenta redundância para permitir corrigir erros dentro dos limites do código.
  • Convolução de dois impulsos rectangulares iguais → triangular. AMTOR = Amateur Teleprinting Over Radio; modo histórico de telegrafia de dados.

Distinguir representação de caracteres, detecção e correcção de erros.

Exemplos: cat1-27, cat1-32, cat1-318, cat1-319, cat1-320, cat1-415

Sebenta · módulo 02

39. Cadeia de recepção

\(f_{\mathrm{FI}}=|f_{\mathrm{RF}}-f_{\mathrm{LO}}|\)
  • Filtro RF → amplificação → misturador + LO → filtro/amplificação FI → detector → áudio.
  • Mistura produz soma e diferença; seleccionar a componente pretendida. Conversão directa leva o sinal a banda base.
  • Filtro de entrada rejeita sinais que poderiam converter-se para a mesma FI. Mais ganho global não torna, por si só, um receptor melhor.

\(f_{\mathrm{RF}}\): frequência do sinal de radiofrequência recebido (Hz); \(f_{\mathrm{LO}}\): frequência do oscilador local (Hz); \(f_{\mathrm{FI}}\): frequência intermédia (Hz). RF: radiofrequência; LO: oscilador local; FI: frequência intermédia.

Exemplos: cat1-161

Sebenta · módulo 04

40. Imagem e ruído

\(f_{\mathrm{imagem}}=f_{\mathrm{RF}}+2f_{\mathrm{FI}}\)
\(f_{\mathrm{imagem}}=|f_{\mathrm{RF}}-2f_{\mathrm{FI}}|\)
\(P_n=k\Theta B\)
  • Frequência imagem: outra RF que gera a mesma FI. Identificar primeiro LO alto/baixo; não trocar o lado da imagem.
  • Ruído térmico é aleatório. A potência disponível aumenta com temperatura e banda de ruído.
  • Reduzir banda ao necessário reduz ruído integrado; cortar informação desejada também degrada recepção.

\(f_{\mathrm{imagem}}\): frequência imagem (Hz); \(f_{\mathrm{RF}},f_{\mathrm{FI}}\): frequências do sinal desejado e intermédia (Hz); \(P_n\): potência de ruído térmico (W); \(k\): constante de Boltzmann: 1,380649 × 10⁻²³ J/K; \(\Theta\): temperatura absoluta (K); \(B\): largura de banda equivalente de ruído (Hz). Imagem: oscilador local acima/abaixo do sinal desejado.

Exemplos: cat1-18, cat1-19, cat1-20, cat1-305

Sebenta · módulo 04

41. Sensibilidade e selectividade

\(F=\frac{\mathrm{SNR}_{\mathrm{in,linear}}}{\mathrm{SNR}_{\mathrm{out,linear}}}\)
\(\mathrm{NF}=10\log_{10}F\)
  • Sensibilidade: receber sinais fracos segundo um critério de qualidade. Selectividade: separar sinal útil dos próximos em frequência.
  • Gama dinâmica: intervalo útil entre sinal fraco e limitação por sinais fortes. Não é igual ao ganho.
  • Menor factor de ruído tende a preservar melhor SNR, nas mesmas condições. NF é F expresso em dB.

\(\mathrm{SNR}_{\mathrm{in,linear}},\mathrm{SNR}_{\mathrm{out,linear}}\): relações sinal/ruído de potência à entrada e saída, lineares (sem unidade); \(F\): factor de ruído linear (sem unidade); \(\mathrm{NF}\): figura de ruído (dB). Converter SNR para razões lineares antes de calcular F.

Exemplos: cat1-158, cat1-159, cat1-160, cat1-162, cat1-407

Sebenta · módulo 04

42. AGC, medidor S e captura

  • AGC ajusta ganho para reduzir variações do nível de saída; não cria sensibilidade nem remove toda a interferência.
  • Medidor S pertence ao receptor e indica nível de sinal conforme a calibração; não mede directamente a potência do emissor remoto.
  • FM: efeito de captura pode favorecer o sinal mais forte na mesma frequência. Bloqueio/dessensibilização: sinal forte degrada a recepção; pré-selecção RF pode ajudar.

AGC: controlo automático de ganho; S: indicação de intensidade recebida.

Exemplos: cat1-147, cat1-151, cat1-155, cat1-156, cat1-165, cat1-166, cat1-258, cat1-260, cat1-261, cat1-290

Sebenta · módulo 04

Categoria 1 · Receptores/emissores · Osciladores

CAN | Sebentas

Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

43. AM, FM, PM e SSB

\(m=\frac{V_{\max}-V_{\min}}{V_{\max}+V_{\min}}\)
\(\beta_{\mathrm{FM}}=\frac{\Delta f}{f_m}\)
\(B_{\mathrm{FM}}\approx2(\Delta f+f_{m,\max})\)
  • AM varia amplitude; FM, frequência instantânea; PM, fase instantânea. Modulação transporta informação da banda base para a região da portadora.
  • Carson: \(B_{\mathrm{FM}}\approx2(\Delta f+f_{m,\max})\), aproximação. Ex.: 3 kHz de desvio + 2,5 kHz de áudio → 11 kHz de banda.
  • SSB: uma banda lateral; requer linearidade. O índice AM de 100% não é um limite universal de SSB.

\(m\): índice de modulação AM (sem unidade); \(V_{\max},V_{\min}\): tensões máxima e mínima da envolvente (V); \(\beta_{\mathrm{FM}}\): índice de modulação FM (sem unidade); \(\Delta f\): desvio de frequência de pico (Hz); \(f_m\): frequência modulante sinusoidal (Hz); \(f_{m,\max}\): frequência modulante máxima (Hz); \(B_{\mathrm{FM}}\): largura de banda FM estimada (Hz). Relações de AM e estimativa de Carson para FM.

Exemplos: cat1-167, cat1-168, cat1-169, cat1-170, cat1-176, cat1-278, cat1-321, cat1-372, cat1-399

Sebenta · módulo 04

44. Emissão: níveis e linearidade

\(f_{\mathrm{out}}=nf_{\mathrm{in}}\)
\(\Delta f_{\mathrm{out}}=n\Delta f_{\mathrm{in}}\)
  • Cadeia típica: áudio/dados → modulação → conversão RF → amplificação → filtragem → linha/antena.
  • AM/SSB e sinais de envolvente variável precisam de amplificação linear; excesso de excitação produz distorção e ocupação de canais adjacentes.
  • PSK31: ajustar níveis com atenção ao ALC e ao espectro. Multiplicar frequência FM multiplica também o desvio; verificar banda final.

\(f_{\mathrm{in}},f_{\mathrm{out}}\): frequências de entrada e saída (Hz); \(\Delta f_{\mathrm{in}},\Delta f_{\mathrm{out}}\): desvios de frequência de pico à entrada e saída (Hz); \(n\): factor inteiro de multiplicação (sem unidade). ALC: controlo automático de nível. Multiplicação ideal.

Exemplos: cat1-175, cat1-177, cat1-278, cat1-309

Sebenta · módulo 04

45. Oscilação e realimentação

\(|A\beta_{\mathrm{fb}}|=1\)
\(\arg(A\beta_{\mathrm{fb}})=2\pi k\)
  • Oscilador gera sinal periódico sem excitação periódica externa; requer energia da alimentação.
  • Amplificador + rede de realimentação positiva selectiva. Arranque exige ganho suficiente; não confundir condição de regime com arranque.
  • Num LC, L e C determinam a frequência; perdas, carga, alimentação e temperatura alteram o circuito real.

\(A\): ganho complexo do amplificador (sem unidade); \(\beta_{\mathrm{fb}}\): factor complexo de realimentação (sem unidade); \(\arg(A\beta_{\mathrm{fb}})\): fase do ganho de malha (rad); \(k\): número inteiro de voltas de fase (sem unidade); \(L\): indutância (H); \(C\): capacidade (F). Condição ideal em regime sustentado.

Exemplos: cat1-126, cat1-128, cat1-129, cat1-130, cat1-132

Sebenta · módulo 03

46. Hartley, Colpitts e Pierce

\(f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\)
  • Hartley → divisor indutivo / bobina com tomada. Colpitts → divisor capacitivo.
  • Pierce → cristal de quartzo na rede de realimentação. Osciladores RC com AMPOP limitados por resposta em frequência e ganho do dispositivo.
  • Gunn: resistência diferencial negativa em semicondutor adequado. Exige distinguir o princípio da realimentação LC convencional.

\(f_0\): frequência de ressonância (Hz); \(L\): indutância equivalente do circuito ressonante (H); \(C\): capacidade equivalente do circuito ressonante (F). Identificar a topologia; usar L e C equivalentes do ressonador.

Exemplos: cat1-131, cat1-133, cat1-134, cat1-135, cat1-136, cat1-403

Sebenta · módulo 03

47. VCO e blocos da PLL

  • Comparador de fase/frequência → filtro da malha → VCO. Divisor no retorno compara saída dividida com referência.
  • Correcção ajusta fase/frequência; detector de envolvente não é o comparador de fase da PLL.
  • Gama de captura: desvios iniciais em que consegue adquirir sincronismo. Estar sintonizado perto não prova bloqueio da malha.

PLL = Phase Locked Loop; VCO = oscilador controlado por tensão.

Exemplos: cat1-138, cat1-140, cat1-141, cat1-152, cat1-276, cat1-380, cat1-406

Sebenta · módulo 03

Categoria 1 · Osciladores · Medições

CAN | Sebentas

Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

48. Síntese integer-N e ppm

\(f_{\mathrm{PFD}}=\frac{f_{\mathrm{ref}}}{R}\)
\(f_{\mathrm{out}}=\frac{N}{R}f_{\mathrm{ref}}\)
\(|\Delta f|=f\,|p|\,10^{-6}\)
  • Em bloqueio ideal, frequência de comparação é ref/R e saída é N vezes essa frequência.
  • Erro em ppm é relativo: 0,1 ppm de 146 520 000 Hz → 14,652 Hz; 1 ppm → 146,52 Hz.
  • Estabilidade da referência, filtro, VCO e divisores condicionam resultado; não confundir passo de sintonia com exactidão.

\(N,R\): factores inteiros dos divisores de realimentação e referência (sem unidade); \(f_{\mathrm{PFD}}\): frequência no detector de fase/frequência (Hz); \(f_{\mathrm{ref}}\): frequência de referência (Hz); \(f_{\mathrm{out}}\): frequência de saída (Hz); \(f\): frequência nominal avaliada (Hz); \(p\): erro relativo de frequência (ppm); \(\lvert\Delta f\rvert\): módulo do erro absoluto de frequência (Hz). Síntese integer-N ideal; p expresso em partes por milhão.

Exemplos: cat1-153, cat1-244, anacom-cat1-002

Sebenta · módulo 03

49. Ruído de fase e mistura recíproca

  • Portadora real apresenta energia em redor da frequência central. Ruído de fase não é apenas erro fixo de frequência.
  • No receptor, ruído de fase do LO pode misturar energia de um sinal forte próximo para a banda útil: mistura recíproca.
  • Boa estabilidade média não garante baixo ruído de fase. Comparar medições com o mesmo afastamento e largura de referência.

Ruído de fase é habitualmente caracterizado em dBc/Hz, a um afastamento especificado.

Exemplos: cat1-139, cat1-180, cat1-413

Sebenta · módulo 03

50. DDS: blocos e passo

\(f_{\mathrm{out}}=\frac{K}{2^n}f_{\mathrm{clk}}\)
\(\delta f=\frac{f_{\mathrm{clk}}}{2^n}\)
  • Referência/relógio → NCO (acumulador e síntese numérica) → DAC → filtro de reconstrução.
  • Mais bits no acumulador reduzem o passo ideal. Frequência de saída e qualidade espectral dependem também do relógio, DAC e filtragem.
  • Não confundir a resolução de sintonia com número de bits de amplitude do DAC; há imagens espectrais e espúrios reais.

\(f_{\mathrm{out}}\): frequência de saída (Hz); \(f_{\mathrm{clk}}\): frequência do relógio (Hz); \(n\): número de bits do acumulador; \(K\): palavra inteira de sintonia (sem unidade); \(\delta f\): passo de frequência (Hz). Acumulador de fase de n bits.

Exemplos: cat1-369

Sebenta · módulo 03

51. Escolher o instrumento

  • Osciloscópio → tensão ao longo do tempo; canais horizontal e vertical; forma de onda e fase. Analisador espectral → amplitude/potência versus frequência.
  • Frequencímetro → frequência. Dip-meter usa oscilador variável e detecta ressonância por acoplamento.
  • Analisador de antenas mede impedância/VSWR com fonte própria típica; ponte SWR simples usa RF externa.

Identificar primeiro a grandeza e o domínio de apresentação.

Exemplos: cat1-13, cat1-247, cat1-248, cat1-249, cat1-251, cat1-252, cat1-253, cat1-254, cat1-257, cat1-285, cat1-302, cat1-311

Sebenta · módulo 06

52. Carga do instrumento e banda

\(V_{\mathrm{medido}}=V_{\mathrm{fonte}}\frac{R_m}{R_s+R_m}\)
  • Voltímetro: em paralelo e impedância elevada. Amperímetro: em série e impedância baixa. Ohmímetro: circuito desligado e condensadores descarregados.
  • Instrumento e sonda carregam o circuito. Para onda quadrada, medir eficaz exige banda para harmónicas relevantes, não só a fundamental.
  • Confirmar tensão/corrente máximas, categoria de utilização, terminação e frequência antes de ligar.

\(V_{\mathrm{medido}}\): tensão indicada pelo voltímetro (V); \(V_{\mathrm{fonte}}\): tensão da fonte em vazio (V); \(R_m\): resistência de entrada do voltímetro (Ω); \(R_s\): resistência interna da fonte (Ω). Equivalente resistivo da fonte e do instrumento.

Exemplos: cat1-245, cat1-246, cat1-374

Sebenta · módulo 06

53. Fase, pico e valor eficaz

\(|\varphi|=360^\circ\frac{|\Delta t|}{T}\)
\(V_{\mathrm{pp}}=2V_{\mathrm{p}}\)
\(V_{\mathrm{rms}}=\frac{V_{\mathrm{p}}}{\sqrt{2}}\)
  • Comparar sinais de mesma frequência: desfasamento = fracção do período × 360°. Lissajous: modo XY permite observar relação de fase.
  • Não usar Vp/√2 para qualquer forma de onda. Onda quadrada simétrica ideal ±Vp: Vrms = Vp.
  • Ex.: senoide com Vp = 30 V numa carga de 50 Ω → P = Vp²/(2R) = 9 W.

\(\varphi\): desfasamento (°); \(\Delta t\): diferença temporal entre pontos homólogos dos sinais (s); \(T\): período do sinal (s); \(V_{\mathrm{p}},V_{\mathrm{pp}},V_{\mathrm{rms}}\): tensões de pico, pico a pico e eficaz (V); \(P\): potência média (W); \(R\): resistência da carga (Ω). Relações de tensão válidas para senoide centrada em zero.

Exemplos: cat1-14, cat1-242, cat1-246, cat1-303

Sebenta · módulo 06

Categoria 1 · Medições · Filtros e DSP

CAN | Sebentas

Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

54. dB, dBm e leitura S

\(G=10\log_{10}\!\left(\frac{P_2}{P_1}\right)\)
\(G_V=20\log_{10}\!\left(\frac{V_2}{V_1}\right)\)
\(P_{\mathrm{dBm}}=P_{\mathrm{dBW}}+30\)
  • +3 dB ≈ potência ×2; +10 dB → ×10; +20 dB → ×100 em potência, ou ×10 em tensão com mesma impedância.
  • dBm refere 1 mW; dBW refere 1 W. Cascata soma ganhos e subtrai perdas em dB.
  • S9 + 20 dB: 100× a potência relativa a S9 se o instrumento estiver calibrado. Uma unidade S é convencionalmente cerca de 6 dB, não garantia do mostrador.

\(G,G_V\): ganhos de potência e de tensão (dB); \(P_1,P_2\): potências à entrada e à saída (W); \(V_1,V_2\): tensões à entrada e à saída (V); \(P_{\mathrm{dBm}},P_{\mathrm{dBW}}\): níveis de potência referidos a 1 mW (dBm) e 1 W (dBW). Comparar tensões em cargas de igual impedância para equivalência de potência.

Exemplos: cat1-157

Sebenta · módulo 06

55. Potência e PEP

\(P_{\mathrm{absorvida}}=P_i-P_r\)
\(\mathrm{PEP}=\frac{V_{\mathrm{p}}^2}{2R}\)
\(\mathrm{PEP}=\frac{V_{\mathrm{pp}}^2}{8R}\)
  • Na carga, potência absorvida = incidente − reflectida, no mesmo plano. Ex.: 100 W − 25 W = 75 W.
  • PEP: média num ciclo de RF no pico da envolvente. Wattímetro de pico acompanha melhor fonia SSB que leitura média.
  • PEP/média de voz depende da forma de onda e processamento; o valor histórico típico não é uma constante universal.

\(P_i,P_r\): potências incidente e reflectida (W); \(P_{\mathrm{absorvida}}\): potência absorvida pela carga (W); \(\mathrm{PEP}\): potência de pico da envolvente (W); \(V_{\mathrm{p}},V_{\mathrm{pp}}\): tensões RF de pico e pico a pico no máximo da envolvente (V); \(R\): resistência da carga (Ω). Carga resistiva; RF sinusoidal no máximo da envolvente.

Exemplos: cat1-122, cat1-243, cat1-256, cat1-289

Sebenta · módulo 06

56. Rendimento, duty e protecção

\(\eta=\frac{P_{\mathrm{RF,out}}}{P_{\mathrm{DC}}}\)
\(D=\frac{t_{\mathrm{on}}}{T}\)
\(P_{\mathrm{media}}=DP_{\mathrm{on}}\)
  • Rendimento RF = saída RF / alimentação DC. Calor depende da diferença e da potência de entrada RF quando relevante.
  • Impulsos rectangulares: potência média = D × potência activa. Emissão digital prolongada aumenta exigência térmica do andar final.
  • Antes de ligar analisador à saída TX: carga/atenuação adequadas, limites de potência e bloqueio de DC quando necessário.

\(\eta\): rendimento, entre 0 e 1 (sem unidade); \(P_{\mathrm{RF,out}}\): potência RF de saída (W); \(P_{\mathrm{DC}}\): potência contínua de alimentação (W); \(D\): fracção activa do ciclo (sem unidade); \(t_{\mathrm{on}}\): duração activa de cada impulso (s); \(T\): período de repetição (s); \(P_{\mathrm{media}},P_{\mathrm{on}}\): potências média e durante o impulso (W). Impulsos de potência constante durante o intervalo activo.

Exemplos: cat1-22, cat1-255, anacom-cat1-006

Sebenta · módulo 06

57. Passa-baixo, alto e banda

\(B_{3\mathrm{dB}}\approx\frac{f_0}{Q}\)
  • Passa-baixo conserva frequências abaixo do corte; passa-alto acima; passa-banda uma faixa. Identificar componentes série e em derivação.
  • FI demasiado larga deixa entrar mais sinais e ruído; demasiado estreita corta informação.
  • Q maior → banda mais estreita para mesma f0. Ex.: 7,1 MHz / 150 ≈ 47,3 kHz.

\(B_{3\mathrm{dB}}\): largura de banda entre pontos de meia potência (Hz); \(f_0\): frequência central/de ressonância (Hz); \(Q\): factor de qualidade (sem unidade). Aproximação em torno de uma ressonância.

Exemplos: cat1-79, cat1-81, cat1-82, cat1-88, cat1-117

Sebenta · módulo 05

58. Redes T e π

  • π passa-baixo clássico: C em derivação à entrada + L série + C em derivação à saída.
  • T com C nos dois braços série e L em derivação → passa-alto no modelo indicado. Redes também transformam impedâncias.
  • Sintonizadores T e π têm no mínimo três elementos reactivos nas topologias de estudo. Confirmar figura; não decidir só pela letra T/π.

\(L\): indutância (H); \(C\): capacidade (F). Olhar entre entrada, saída e referência: série versus shunt (derivação).

Exemplos: cat1-89, cat1-215, cat1-397

Sebenta · módulo 05

Categoria 1 · Filtros e DSP · EMC

CAN | Sebentas

Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

59. Cristais e filtros activos

\(\tau=RC\)
\(f_c=\frac{1}{2\pi RC}\)
  • Quartzo usa ressonância mecânica/electromecânica; elevado Q permite banda estreita. Filtros de cristal são usados na selectividade.
  • AMPOP permite filtro activo com ganho; componentes LC passivos apresentam perdas de inserção. AMPOP tem limites de banda e excursão.
  • RC: τ = RC (s); corte de primeira ordem = 1/(2πRC), com R em Ω e C em F.

\(\tau\): constante de tempo (s); \(R\): resistência (Ω); \(C\): capacidade (F); \(f_c\): frequência de corte do circuito RC (Hz); \(Q\): factor de qualidade (sem unidade). Relações de constante de tempo e corte para RC de primeira ordem.

Exemplos: cat1-66, cat1-87, cat1-90, cat1-174

Sebenta · módulo 05

60. FIR, IIR e resposta em fase

  • FIR transversal típico: sem realimentação; pode ter fase linear com coeficientes apropriados. IIR típico: realimentação; verificar estabilidade.
  • DSP permite mudar largura/formato do filtro e reduzir certas componentes de ruído; não recupera informação já perdida ou saturada.
  • Fase não linear altera atrasos relativos das componentes; pode deformar impulsos e prejudicar modos digitais.

FIR: Finite Impulse Response; IIR: Infinite Impulse Response.

Exemplos: cat1-80, cat1-142, cat1-143, cat1-144, cat1-145, cat1-146, cat1-148

Sebenta · módulo 05

61. Fourier, FFT e resolução

\(\Delta f_{\mathrm{bin}}=\frac{f_s}{N}\)
\(T_{\mathrm{obs}}=\frac{N}{f_s}\)
  • Transformada de Fourier relaciona representação no tempo e na frequência. Sinal periódico ideal → linhas discretas nas harmónicas.
  • FFT = Fast Fourier Transform, algoritmo de cálculo da DFT. Mais tempo de observação reduz espaçamento dos bins.
  • Janela reduz fuga espectral mas altera largura dos picos; espaçamento de bins não é, sozinho, resolução de dois tons.

\(f_s\): frequência de amostragem (amostras/s, Hz); \(N\): número de amostras analisadas; \(T_{\mathrm{obs}}\): tempo de observação (s); \(\Delta f_{\mathrm{bin}}\): espaçamento entre bins da FFT (Hz). Espaçamento entre bins não garante separar dois sinais.

Exemplos: cat1-149, cat1-150, cat1-414

Sebenta · módulo 05

62. Analisador: procedimento

  • Definir frequência central, span, resolução de banda e nível de referência. Procurar fundamental, harmónicas e produtos de mistura.
  • Usar atenuador/carga compatíveis; nunca aplicar potência TX directamente sem verificar o limite. Saturação do analisador pode fabricar espúrios.
  • Comparar sinais com as mesmas unidades e banda de resolução. Filtro de FI, filtro de saída TX e janela FFT resolvem problemas diferentes.

Eixo horizontal: frequência; vertical: amplitude/potência, segundo configuração.

Exemplos: cat1-255, cat1-257, cat1-401, anacom-cat1-004

Sebenta · módulo 05

63. Harmónicas e intermodulação

\(f_{\mathrm{IM3,a}}=|2f_1-f_2|\)
\(f_{\mathrm{IM3,b}}=|2f_2-f_1|\)
  • Harmónicas: múltiplos de uma fundamental. Intermodulação: combinação de sinais distintos numa não linearidade.
  • IM3 perto dos sinais úteis é difícil de filtrar. Misturador sobrecarregado também gera produtos espúrios.
  • Bloqueio: sinal forte degrada sensibilidade. Não confundir emissão espúria do TX com produto criado no RX ou no instrumento.

\(f_1,f_2\): frequências dos dois sinais de entrada (Hz); \(f_{\mathrm{IM3,a}},f_{\mathrm{IM3,b}}\): frequências dos produtos de intermodulação de terceira ordem (Hz). Usar a mesma unidade para todas as frequências.

Exemplos: cat1-118, cat1-119, cat1-127, cat1-163, cat1-259, cat1-262, cat1-394

Sebenta · módulo 08

64. Investigar interferência

  • Comparar emissão ligada/desligada, potência, bandas e carga artificial. Confinar a RF ajuda a distinguir radiação da antena de fugas e condução.
  • Inspeccionar fontes, cabos, ferrites, filtros, juntas e modo comum. Laços de terra podem captar/injectar ruído por caminhos múltiplos.
  • Ouvir a queixa, investigar e colaborar. Não presumir culpa nem negar o problema sem ensaio.

Diagnóstico com condições controladas e segurança eléctrica/RF.

Exemplos: cat1-291, cat1-349, cat1-377

Sebenta · módulo 08

Categoria 1 · EMC · Enquadramento · Circuitos · Osciladores

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Prioridade temática pelo banco histórico; não prevê o exame. Cobertura individual por validar.

65. UIT, CEPT, HAREC e IARU

  • UIT: quadro internacional de radiocomunicações. CEPT T/R 61-01: enquadramento da licença CEPT; T/R 61-02: certificado harmonizado HAREC.
  • HAREC comprova qualificação segundo o enquadramento; não é, sozinho, uma autorização universal de emissão.
  • IARU: coordenação/recomendações de utilização; plano de banda não substitui atribuição ou autorização nacional.

Mapa conceptual; confirmar condições aplicáveis na fonte oficial datada.

Exemplos: cat1-181, cat1-266, cat1-288, cat1-382

Sebenta · módulo 09

66. Rede gama: compensar reactância

\(X_C=\frac{1}{2\pi fC}\)
  • Na rede gama, o condensador série compensa a componente indutiva. A sua função principal não é filtrar harmónicas.
  • Ex.: \(f=14{,}2\,\mathrm{MHz}\), \(Z=50+j50\,\Omega\). Com \(X_C=50\,\Omega\), \(C\approx224\,\mathrm{pF}\): resulta \(50+j0\,\Omega\) no modelo série.
  • É um exemplo de anulação de reactância, não o dimensionamento completo de uma rede gama; as perdas resistivas permanecem.

\(X_C\): reactância capacitiva (Ω); \(f\): frequência de trabalho (Hz); \(C\): capacidade de compensação (F); \(Z\): impedância complexa (Ω); \(j\): unidade imaginária, j² = −1 (sem unidade). Exemplo ideal de compensação série à frequência indicada.

Exemplos: cat1-92

Fontes: ARRL · E9E04

Sebenta · módulo 01

67. Componentes: modelo e ficha técnica

  • Schottky RF: comutação rápida; escolher baixa Cj verificando a ficha. Ser Schottky não garante capacidade inferior à de qualquer díodo PN.
  • FET adequado a UHF/SHF: verificar ganho, potência e banda. Varicap controla capacidade; SCR/triac não substituem um amplificador RF.
  • AMPOP ideal: entrada infinita, saída nula. No real, realimentação negativa reduz Zout; frequência, corrente e carga capacitiva limitam o comportamento.

\(C_j\): capacidade de junção (F); \(Z_{\mathrm{in}},Z_{\mathrm{out}}\): impedâncias de entrada e saída (Ω). Comparar à frequência e polarização de trabalho.

Exemplos: cat1-354, cat1-368, cat1-388

Fontes: Infineon · BAT15 · TI · AMPOP · Qorvo · FET RF

Sebenta · módulo 01

68. VCO, PLL e modulação angular

\(\beta_{\mathrm{FM}}=\frac{\Delta f}{f_m}\)
\(\beta_{\mathrm{PM}}=\Delta\varphi_{\max}\)
  • VCO: tensão varia a frequência; aplicar um sinal modulante pode produzir FM. A existência de PLL não significa modulação de amplitude.
  • Numa PLL, o ponto de injecção e a banda da malha determinam como a modulação é seguida ou contrariada pela correcção.
  • PM pode usar uma rede sintonizada cuja fase varia com a sintonia comandada pelo áudio. É uma implementação possível, não a definição de todos os moduladores.

\(\Delta f\): desvio de frequência de pico (Hz); \(f_m\): frequência modulante sinusoidal (Hz); \(\Delta\varphi_{\max}\): desvio de fase de pico (rad); \(\beta_{\mathrm{FM}},\beta_{\mathrm{PM}}\): índices de modulação FM e PM (sem unidade). Modulante sinusoidal; índices diferentes para FM e PM.

Exemplos: cat1-275, cat1-277

Fontes: ADI · PLL/FM · ADI · modulador de fase

Sebenta · módulo 03