PROJETO DE RÁDIO ENLACE PONTO A PONTO PARA PROVER ACESSO Á INTERNET Á COMUNIDADE QUILOMBOL, Teses (TCC) de Engenharia de Telecomunicações

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ

CAMPUS BELÉM

CURSO DE GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA DE TELECOMUNICAÇÕES

WESLLEN OLIVEIRA SANTOS

PROJETO DE RÁDIO ENLACE PONTO-A-PONTO PARA

PROVER ACESSO Á INTERNET Á COMUNIDADE QUILOMBOLA DE

SÃO BENEDITO - PA

BELÉM – PA

WESLLEN OLIVEIRA SANTOS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará – IFPA - Campus Belém. Como requisito para obtenção de Grau de Tecnologia em Sistemas de Telecomunicações. Orientador: Prof. Dr. Marcos Eduardo Coelho Garcia.

BELÉM – PA

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho primeiramente à DEUS, por ter me proporcionado o dom da vida. Aos meus pais Valdinei Santos e Rosene Oliveira, pois é graças aos seus esforços que hoje posso concluir o meu curso.

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar, а Deus, no qual fez com que meus objetivos fossem alcançados, durante todos os meus anos de estudos.

A meu amigo Jefferson Ribeiro, que sempre esteve ao meu lado, pela amizade incondicional e pelo apoio demonstrado ao longo de todos esses longos anos, e foi fundamental para a realização deste trabalho.

A todos os professores da graduação, ao professor Marcos Garcia, por todos os conselhos, pela ajuda e pela paciência com a qual guiaram o meu aprendizado.

Aos meus colegas de turma, por compartilharem comigo tantos momentos de descobertas e aprendizado e por todo o companheirismo ao longo deste percurso.

ABSTRACT

The advancement of technology has revolutionized the way we connect and communicate, with the expansion of the internet and the development of transmissions allowing almost instant access to information and communication anywhere in the world. This project was carried out with the objective of presenting a well-planned and sized wireless network communication to obtain a quality link, providing good transmission quality and a low financial cost. Thus, the planning of a communication link between Cametá and São Benedito was chosen for the development of the work, using unlicensed frequency microwave radios, aiming to bring PRODEPA internet access to the Quilombola School located in the village community. of Saint Benedict. Calculations and simulations were made in Google Earth and LinkPlanner software in order to have a better result for reliable and accessible communication. In this way, taking a good and quality internet speed to serve the school, it was seen that the 100Mbps connection is a speed good enough for carrying out tasks, online projects, distance studies and even sharing large files, is sufficient for the demand. This ensures that the School and the Quilombola community have access to the internet, which can bring significant benefits in terms of communication, education, economic opportunities and access to information.

Keywords: Rádio link, Microwave, LinkPlanner, Unlicensed frequency

SUMÁRIO

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

MHz - Megahertz GHz - Gigahertz ANATEL - Agência Nacional de Telecomunicações PRODEPA – Processamento de Dados do Estado do Pará Km – Quilômetro M – Metro f – Frequência dB – Decibel dBi – Decibéis TX – Transmissor Rx – Receptor

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Quadro de orçamento de rádio enlace..................................................... 52

recursos educacionais, como livros, materiais digitais, materiais culturais, cursos à distância, vagas de emprego, dentre outros benefícios, isso permite que os adultos e os jovens se informem, aprendam e se mantenham atualizadas sobre diversos assuntos relevantes para o seu desenvolvimento. Com a necessidade da conectividade para os membros da comunidade Quilombola, o acesso à Internet facilitaria a comunicação, isso permitiria a troca de experiências, a criação de redes de apoio, o fortalecimento de parcerias e o compartilhamento de informações importantes. Garantir a conectividade nessas comunidades é fundamental para superar as barreiras digitais e promover o desenvolvimento sustentável e inclusivo das comunidades quilombolas. Desta forma é necessário desenvolver um plano de transmissão para que se possa atender essa comunidade, fazendo um levantamento sobre a infraestrutura do local, recursos financeiros, acesso à tecnologia e a capacitação. É importante que a viabilidade na comunidade Quilombola requer um esforço conjunto e contínuo, visando a inclusão digital e o desenvolvimento sustentável. Ao garantir a viabilidade, podemos ajudar a superar a exclusão digital e promover oportunidades mais igualitárias.

1.3 Objetivos

O objetivo deste trabalho é projetar e dimensionar um sistema de rádio enlace, utilizando plano de frequência não licenciada na faixa de frequência de 5.150 MHz à 5.825 MHz para atender necessariamente uma escola na vila Quilombola de São Benedito, utilizando tecnologia de rádio PTP para estabelecer uma conexão direta e confiável entre dois pontos específicos de comunicação. Avaliando as condições, a localidade da região e os recursos disponíveis para que se possa estabelecer uma conexão de baixo custo, estável e de qualidade. O objetivo é tornar possível e acessível a conexão à internet na escola, assim sendo, criando oportunidades de promover a inclusão digital, ampliação do acesso e do conhecimento, fortalecendo a identidade cultural e proporcionando oportunidades de aprendizado e desenvolvimento educacional para os estudantes Quilombolas.

1.4 Organização do Trabalho

Este trabalho está organizado em quatro capítulos, além desta Introdução, temos:

Capítulo 2 – Rádio Enlace: Aborda conceitos teóricos que se baseiam na transmissão de sinais de rádio entre dois pontos geograficamente separados, sobre transmissão usando ondas eletromagnéticas propagadas através do ar.

Capítulo 3 – Projeto e Dimensionamento de Rádio Enlace: Este capítulo descreve o projeto e dimensionamento de um sistema de enlace para a Comunidade Quilombola de São Benedito, considerando sistemas e equipamentos reais de rádio, operando na faixa de frequência de 5.150 MHz à 5.825 MHz.

Capítulo 4 – Conclusão: Apresenta as considerações finais do trabalho.

Figura 2.1 – Elementos de uma comunicação básica.

Fonte:www.todamateria.com.br/elementos-da-comunicacao/

Quando essa comunicação tende a necessidade de se realizadas a uma distância maior que o alcance da voz humana se julga do conceito de telecomunicações, define-se o meio físico dessa transmissão, que pode ser guiado ou não guiado. O rádio enlace é baseado na transmissão de sinais entre duas antenas, uma transmissora e outra receptora. A transmissão ocorre na forma de ondas eletromagnéticas que se propagam pelo espaço livre até a antena receptora, onde são convertidas novamente em sinais elétricos (MEDEIROS,2016). O alcance do rádio enlace depende de vários fatores, como a potência sinal transmitido, a altura das antenas, as condições climáticas e a interferência de outros sinais. para garantir a qualidade da transmissão, é importante selecionar as frequências adequadas e as técnicas de modulação de sinal mais adequadas. O rádio enlace é uma tecnologia importante para comunicação sem fio em longas distâncias, ele é amplamente utilizado em telecomunicações. No entanto, é importante considerar como manter e tomar medidas de segurança adequadas para garantir a qualidade da transmissão e a privacidade das comunicações (MIYOSHI e SANCHES,2010). Antenas e transmissores que levam o sinal através do ar até uma antena receptora, conforme ilustrado, respectivamente, a rádio comunicação e comunicação ponto-a-ponto nas Figuras 2.2 e 2.3.

Figura 2.2 – Exemplo de rádio comunicação.

Fonte:www.hardware.com.br

Figura 2.3 – Exemplo de comunicação ponto a ponto.

Fonte:https://pt.fondoperlaterra.org/comdifference-between-point-to-point-and-multipoint- connection- 31

Uma boa comunicação em rádio enlace envolve a transmissão confiável e eficiente de dados ou informações entre duas ou mais partes usando ondas de rádio. Para estabelecer em rádio enlace uma comunicação eficaz e que funcione com precisão deve se considerar as seguintes etapas:

1. Sinal forte e estável: Um sinal forte e estável é essencial para uma comunicação eficaz em rádio enlace. Isso requer uma boa potência de transmissão, antenas de qualidade e uma linha de visão desobstruída entre os pontos de comunicação.
2. Precisão das antenas: Precisão das antenas em um rádio enlace é fundamental para garantir uma comunicação eficaz e confiável.

Figura 2. 4 - Equipamentos para comunicação de rádio enlace.

Fonte: https://alfacomp.net

O transmissor é um dispositivo que converte sinais elétricos em ondas de rádio para transmissão. O receptor é o dispositivo que recebe as ondas de rádio e as converte novamente em sinais elétricos (MEDEIROS,2016). As antenas são projetadas para enviar e receber ondas de rádio em uma determinada frequência. A frequência é medida em hertz (Hz) e determina a largura de banda disponível para a transmissão de dados. As antenas também são projetadas para direcionar o sinal de rádio em uma direção específica, o que ajuda a minimizar interferências e melhorar a qualidade do sinal. As antenas são projetadas para direcionar o sinal de rádio em uma direção específica usando um processo chamado de “feixe estreito”. Isso é feito usando um refletor parabólico para refletir as ondas de rádio em uma direção específica (MIYOSHI e SANCHES, 2010). O tamanho da antena também é importante para qualidade do sinal. Antenas maiores geralmente têm melhor desempenho do que antenas menores, pois têm uma maior área de superfície para capturar as ondas de rádio.

2.4.1 Rádio transmissor e receptor

Um receptor/transmissor de rádio, também conhecido como transceptor, é um dispositivo eletrônico que combina as funções de um receptor de rádio e um transmissor em um único equipamento. Esses dispositivos são comumente usados em comunicações sem fio, onde permitem a transmissão e recepção de sinais de rádio em uma única unidade (MIYOSHI e SANCHES, 2010). A Figura 2.5 ilustra um exemplo de rádio transmissor/receptor.

Figura 2. 5 - Rádio transmissor/receptor.

Fonte: https://alfacomp.net

2.4.2 Guia de ondas

Um guia de ondas de rádio, também conhecido como guia de ondas de enlace de rádio, é uma estrutura física utilizada para transmitir e direcionar ondas eletromagnéticas em sistemas de comunicação sem fio. Esses guias de ondas são projetados para fornecer uma controlada e eficiência dos sinais de rádio entre antenas transmissoras e receptoras em um enlace de comunicação (MIYOSHI e SANCHES, 2010). O guia de ondas de rádio é geralmente construído como um tubo ou conduto retangular feito de material dielétrico ou metal. Ele é projetado com dimensões específicas para permitir que as ondas eletromagnéticas se propaguem em seu interior com o mínimo de perdas e distorções. A função principal de um guia de ondas de rádio é fornecer um caminho físico para os sinais de rádio, evitando interferências e atenuações indesejadas. Ele