O termo "cablagens", encontra-se
associado tanto á instalação como á utilização de infra-estruturas
disponibilizadas para a interligação de equipamentos de comunicações.
Está então ligado a uma vasta gama tal como, a instalação do vulgar telefone
até a sofisticada aplicações, incorrendo claro está, nas aplicações de
dados tradicionais.
Para alem de termos acesso a questões de caracter básico e introdutório,
relativas á definição das topologias de cabelagens, ao debate de questões
relacionadas com processos de normalização associados a esta área.
Meios físicos de
transmissão
Os meios físicos do transmissão (ou simplesmente meios de transmissão) são
um dos principais componentes dos sistemas de comunicação. Em termos gerais,
os meios de transmissão podem ser agrupados em três grandes famílias: meios
do transmissão metálicos, meios do transmissão de fibra óptica e meios de
transmissão sem fios.
Condutores metálicos
Os condutores metálicos são o mais simples e mais divulgado meio físico de
comunicação usado na transmissão de sinais eléctricos. Usados desde a invenção
do telégrafo em 1794, quando o abade de Chappo instalou em Paris o primeiro
sistema eléctrico de comunicação, os condutores metálicos têm vindo a
adaptar-se ás crescentes exigências dos sistemas de comunicação, respondendo
ao aparecimento de novas tecnologias de comunicação sem fios e dos meios de
fibra óptica com um aumento constante de capacidade. Este crescimento tem sido
conseguido pelo enorme esforço de investigação na Área do processamento
digital de sinais, associado ao desenvolvimento de novas tecnologias e
equipamentos que tem permitido que se continue a tirar partido da enorme base
instalada destes meios de transmissão para o suporte de novos sistemas de
comunicação de banda larga.
Os condutores metálicos são constituídos por conjuntos de vários fios, com
boas propriedades de condução eléctrica, feitos de ligas metálicas á base
de cobre (embora também possa ser usado o alumínio). Os fios condutores são
separados por um material isolante construído em material termoplástico, em
PVC (cloreto de polivinilo) e noutro material sintético com propriedades de
isolamento eléctrico semelhantes.
Existe uma enorme variedade do meios de
transmissão metálicos determinada pelos materiais isolastes usados e pelo número
e características dos condutores metálicos. Esta enorme diversidade pode ser
agrupada, de acordo com algumas características e domínios de aplicação
comuns, num conjunto mais limitado de famílias.
Linhas de condutores Aéreos
As linhas de condutores aéreos são
constituídas por um par de condutores de cobre nu, sendo o isolamento garantido
pelo espaço livre que separa os condutores. Este meio de comunicação foi
muito usado no passado para transmissão de voz, encontrando-se, actualmente, em
desuso.
Cabos Simples
Os
cabos simples são constituídos por dois ou mais condutores, normalmente de
cobre, envolvidos por um material isolante (habitualmente colorido), e agrupados
em feixe, com um isolamento exterior envolvente, ou dispostos lado-a-lado em
faixa (flat-cable).Podem também dispor de blindagem exterior envolvente
em fita ou malha metálica.
Neste tipo de ligações, um dos condutores é usado como referencia eléctrica
comum - terra sinal - e os restantes são usados para transportar os
sinais eléctricos. Caso exista, a blindagem protectora é ligada á terra de
protecção nos dois equipamentos interligados.
Pore, estes sofrem de ruído térmico e são ainda afectados por um fenómeno
electromagnético designado por diafonia, devido ao acoplamento capacitivo entre
os condutores paralelos.
Cabos de pares entrançados
Os cabos de pares entrançados
garantem aos sinais uma protecção contra interferências muito superior aos
cabos simples. Neste tipo de meios de interferências, os pares de condutores de
cobre com isolamento individual são enrolados em torno de si próprios,
formando uma trança. Um cabo de pares entrançados possui, normalmente, vários
pares entrançados protegidos por um isolamento exterior envolvente.
Nas comunicações sobre par entrançado, um dos condutores é usado para
transportar a referencia eléctrica (terra sinal) e o outro para transportar o
sinal eléctrico - transmissão não diferencial. Em alternativa, pode ser usada
transmissão diferencial, na qual um dos pares transporta o sinal e o
outro o sinal invertido (diferencial), sendo a leitura de sinal no receptor
efectuada pela medição da diferença de potencial eléctrico entre dois
condutores.
Outra vantagem dos cabos de pares entrançado quando, usados em transmissão
diferencial, consiste na grande redução dos níveis de radiação electromagnética
(EMR) produzida pelo cabo. Para lá disso, reduz em grande parte os efeitos da
interferência electromagnética (EMI)
A redução destas radiações pode ser reduzida recorrendo a blindagens
individuais ou colectivas:
-Cabo UTP(Unshielded Twisted Pair):
designação dos cabos sem qualquer tipo de blindagem individual ou colectiva.
-Cabo STP(Shielded Twisted Pair): designação dos cabos com blindagem exterior
envolvente de todos os pares e com blindagem individual em cada par.
.Cabo S/UTP(Screened / Unshielded Twisted Pair) ou ScTP(Screened Twisted Pair):
estas designações abrangem os cabos com uma protecção exterior (screen)
envolvente de todos os pares, mas sem blindagem individual.
Cabos Coaxiais
Nos cabos coaxiais os sinais eléctricos
são conduzidos através de um condutor metálico, normalmente em cobre ou em
alumínio, instalado de forma concêntrica relativamente em cobre ou em alumínio,
instalado de forma concêntrica relativamente a uma blindagem exterior
envolvente, normalmente constituída por uma malha metálica. O espaço entre o
condutor central e a blindagem é preenchido por um material isolante. A
blindagem exterior é também revestida por uma bainha de material isolante e
protector.
Do ponto de vista electromagnético, a geometria dos cabos coaxiais garante,
mesmo para frequências da ordem dos vários GHz, uma limitação eficaz das
perdas por radiação e efeito pelicular. Estas características fazem com que
os cabos coaxiais sejam normalmente utilizados na transmissão de sinais a altas
frequências, sempre que as limitações dos cabos entrançados, devidas ao
efeito pelicular e á radiação, inviabilizam a utilização destes meios de
transmissão.
Meios de fibra óptica
Neste tipo de meios de comunicação,
o transporte da informação é suportado pela codificação de um feixe de luz,
em vez de um fluxo eléctrico como nos meios de transmissão metálicos
descritos anteriormente. O sinal luminoso é gerado por um dispositivo
optoelectrónico, normalmente por um díodo LED (Light-Emitting Diode) ou
por um emissor laser. A recuperação do sinal é normalmente realizada por um
foto-díodo ou por um foto-transistor.
As fibras ópticas usadas em comunicações são constituídas por um núcleo
central cilíndrico em vidro de silício, rodeado por uma bainha envolvente
do núcleo. A bainha é também de silício (ou de outro material com características
ópticas idênticas), mas possui um índice de refracção inferior ao do
núcleo. O exterior da bainha é por sua vez envolvido por um revestimento
protector. O facto de o índice de refracção da bainha ser inferior ao do núcleo,
faz com que a luz introduzida numa das extremidades da fibra óptica seja
conduzida, através do núcleo, até á outra extremidade. As características
do seu núcleo, servem para agrupar a fibra óptica em duas grandes famílias:
-Fibra Óptica multimodo: Nas
fibras ópticas, a dimensão do núcleo é vulgarmente de 50 ou de 62,6nm sendo
o diâmetro exterior da bainha de 125nm. O transporte de sinais ópticos neste
tipo de fibra é afectado por um defeito com consequências negativas para a transmissão,
designado por Dispersão modal.
-Fibra Óptica monomodo: Nas fibras monomodo, a dimensão do núcleo pode
variar desde os 3 e os 10nm,sendo o diâmetro exterior da bainha de 125nm.
Devido á reduzida dimensão do núcleo, transmissão de sinais ópticos nestas
fibras não é, praticamente, afectada pelo fenómeno da dispersão modal.
-Ondas
de Rádio: Trata-se de um meio de transmissão particularmente utilizado
nos telefones celulares e nos sistemas de captação de rádio nos automóveis.
-Satélite: O primeiro satélite de
comunicações foi lançado no início dos anos 60.A comunicação através de
satélites é em certas condições a única alternativa possível para a
transmissão de dados.
