Técnicas e Uso de Equipamento de Radiocomunicações

O COMEÇO

Tudo começou no ano de 1863 quando, em Cambridge - Inglaterra, James Clerck Maxwell demonstrou teoricamente a provável existência das ondas electromagnéticas.

James era professor de física experimental e a partir desta revelação, outros investigadores interessaram-se pelo assunto. O alemão Henrich Rudolph Hertz (1857-1894) foi um deles.

O princípio da propagação radiofónica veio mesmo em 1887, através de Hertz. Ele fez saltar faíscas através do ar que separavam duas bolas de cobre. Devido a isso os antigos "quilociclos" passaram a ser chamados de "ondas hertzianas" ou "quilohertz".

O FUNCIONAMENTO

Rádio é um sistema de comunicação usando ondas electromagnéticas que se propagam pelo espaço. Usam-se ondas radioeléctricas de diferente comprimento (comprimento de onda) para distintos fins.

Em geral as ondas electromagnéticas distinguem-se pela sua frequência que é inversa ao comprimento de onda.

As ondas mais curtas têm frequência mais alta e um comprimento de onda mais baixo, enquanto as ondas de frequência mais baixa têm um comprimento de onda mais elevado. A frequência corresponde a um determinado número de ciclos por segundo.

Foi o nome do pioneiro da rádio alemão Heinrich Hertz que serviu para baptizar a unidade de medida da frequência; Hertz (Hz). Assim um ciclo por segundo equivale a 1Hz (Hertz), 1KHz é igual a 1000 Hz, ou 1000 ciclos por segundo, e assim sucessivamente. As ondas de rádio vão de alguns KHz (Kilohertz) a vários gigahertz (GHz), 1.000 milhões de ciclos por segundo.

As ondas de luz visível são muito mais curtas. No espaço as radiações electromagnéticas propagam-se em forma de ondas a uma velocidade uniforme de quase 300.000Km por segundo.

As ondas de rádio utilizam-se não só na radiodifusão mas também na telegrafia sem fios, telefones, televisão, radar, sistemas de navegação e a comunicação espacial.

Na atmosfera as características físicas do ar originam pequenas variações do movimento ondulatório que provocam erros nas comunicações, como, por exemplo, no radar. Além disso as tempestades e as perturbações eléctricas provocam fenómenos anormais na propagação das ondas de rádio.

As ondas electromagnéticas numa atmosfera uniforme propagam-se em linha recta e como a superfície terrestre é praticamente esférica a comunicação a grande distância é possível graças à reflexão das ondas de rádio na ionosfera. As ondas de rádio de comprimento de onda inferior aos 10m, que são chamadas de frequências muito altas (Very High Frequency - VHF), ultra altas (Utra High Frequency - UHF) e super altas (Super High Frequency - SHF), não se reflectem na ionosfera. Assim, na prática, estas ondas muito curtas só se captam à distância visual (linha do horizonte).

As frequências com comprimento de onda de alguns centímetros são absorvidas pelas gotas de água ou pelas nuvens. As inferiores a 1,5cm podem ser absorvidas pelo vapor de água existente na atmosfera limpa.

Os sistemas normais de radiocomunicação constam de dois componentes básicos: o Transmissor e o Receptor.

O primeiro gera oscilações eléctricas com uma frequência de rádio denominada de frequência portadora. Pode-se amplificar a amplitude da própria frequência para variar a onda portadora. Um sinal modulado em amplitude (AM) compõe-se da onda portadora mais as bandas laterais, produto da modulação. A frequência modulada (FM) produz mais do que um par de bandas laterais para cada frequência de modulação, graças às quais são possíveis as complexas variações que se emitem em forma de voz em radiodifusão ou variações de luminosidade na televisão.

Os componentes fundamentais de um transmissor de rádio são:

·   Um gerador de oscilações (oscilador) para converter as variações eléctricas em oscilações de uma determinada frequência de rádio;

·   Os amplificadores para aumentarem as referidas oscilações conservando a frequência estabelecida;

·   Transductor para converter a informação a transmitir em variações de corrente eléctrica proporcionais a cada valor instantâneo da intensidade. No caso da transmissão de som o transductor é o microfone. Para transmitir imagens utiliza-se como transductor um dispositivo fotoeléctrico.

·   Outros componentes importantes de um transmissor são o modulador que aproveita as voltagens proporcionais para controlar as variações na intensidade da oscilação ou frequência instantânea da portadora e a antena que irradia uma onda portadora igualmente modulada. Cada antena apresenta certas propriedades direccionais, ou seja, irradia mais energia numas direcções e menos energia em outras, no entanto estes padrões podem ser modificados de forma, a que a radiação varie num raio relativamente estreito até uma distribuição homogénea em todas as direcções. Este último tipo de radiação é usado na radiodifusão.

O método concreto utilizado para desenhar e dispor os diversos componentes depende do efeito desejado. Os requisitos principais de uma emissora de rádio de um avião comercial ou militar são, por exemplo, que tenha um peso reduzido e que tenha uma transmissão inteligível. O custo é um aspecto secundário e a qualidade de recepção é um aspecto muito importante.

Numa emissora comercial de radiodifusão o tamanho e o peso têm pouca importância mas deve ser tomado em consideração o seu custo e a fidelidade é fundamental acima de tudo em emissoras de FM.

O controlo estrito da frequência constitui uma necessidade crítica. Nos Estados Unidos, por exemplo, uma típica emissora comercial de 1000KHZ tem uma largura de banda de 10KHZ mas esta largura só se pode utilizar para modulação, sendo que a portadora se deverá manter exactamente nos 1000KHz, já que uma variação de 1% originaria grandes interferências em emissoras na mesma frequência mesmo que distantes.

Numa emissora comercial normal a frequência da portadora é gerada utilizando um oscilador a cristal, rigorosamente controlado. O meio básico de controlar as frequências em radiodifusão consiste na utilização de circuitos de absorção ou ressonantes, que possuem valores específicos de indutância e capacitância e que, portanto, favorecem a produção de correntes alternas de uma determinada frequência e impede a circulação de correntes de frequências distintas. De qualquer forma, quando se pretende que a frequência seja rigorosamente estável usa-se um cristal de quartzo com uma frequência natural concreta de oscilação eléctrica para estabilizar as oscilações.

Na realidade estas são geradas a baixa potência numa válvula electrónica ou transístor e são amplificadas em amplificadores de potência que também actuam como retardadores que evitam a interacção do oscilador com outros componentes. Essa interacção poderia originar a alteração da frequência.

O cristal tem a forma exacta para as dimensões necessárias a fim de proporcionar a frequência desejada, que se pode modificar ligeiramente adicionando um condensador ao circuito para obter a frequência exacta.

Bem desenhado, um oscilador não varia mais do que uma centésima da sua frequência. Se, se monta o cristal em vazio e com temperatura constante e mantendo-se as várias tensões estabilizadas pode-se conseguir uma variação de um milionésimo da frequência. Os osciladores de cristal são muito úteis em frequências muito baixas (VLF), baixas (LF) e médias (MF). Quando são necessárias frequências superiores a 10MHz, o oscilador principal é desenhado de forma a gerar uma frequência intermédia que se multiplica quantas vezes as necessárias usando circuitos electrónicos especiais.

Quando não se necessita de um controlo exacto da frequência, podem ser utilizados circuitos ressonantes com válvulas ou transístores até frequências de 1000MHz e os klistrões para frequências até aos 30000MHz. Os klistrões são substituídos por Magnetrões quando é necessário gerar frequências com potências muito altas.

Para que a modulação da portadora possa transportar impulsos estes devem ser de nível "baixo alto". No primeiro caso, o sinal de áudio do microfone com uma amplificação pequena ou nula, serve para modular a saída do oscilador e a frequência modulada da portadora se amplifica antes de chegar à antena.

No segundo caso as oscilações de radiofrequência e o sinal de frequência de áudio se amplificam de forma independente e a modulação se efectua antes de transmitir as oscilações à antena. O sinal pode sobrepor-se à portadora mediante modulação de frequência (FM) ou modulação de amplitude (AM).

A forma mais simples de modulação é a codificação interrompendo a portadora a intervalos concretos mediante uma chave para formar os pontos e traços na telegrafia de onda contínua.

A onda portadora também se pode modular variando a amplitude da onda segundo as variações da frequência e intensidade de um sinal sonoro tal como uma nota musical. Esta forma de modulação (AM) é utilizada em muitos serviços de radiotelefonia incluindo-se as normais emissões de rádio. A AM também se emprega na telefonia por onda portadora em que a onda modulada se transmite por cabo e nas imagens estáticas em que se transmite por cabo ou rádio.

Em FM a frequência da onda portadora varia dentro de uma largura estabelecida a um ritmo equivalente à frequência de um sinal sonoro. Esta forma de modulação foi desenvolvida nos anos 30 e tem a vantagem de produzir sinais relativamente limpos de ruídos e interferências procedentes de fontes como os sistemas de ignição dos automóveis ou as tempestades que afectam em grande medida as transmissões em AM.

Portanto as transmissões de FM de radiodifusão realizam-se em bandas de alta-frequência (88-108MHz) aptas para sinais de grande qualidade, no entanto com um alcance de recepção limitado.

As ondas portadoras também se podem modular variando a fase da portadora segundo a amplitude do sinal. A modulação em fase está, no entanto, reduzida a equipamentos especializados.

O desenvolvimento da técnica da transmissão de ondas contínuas em impulsos de enorme potência, como no caso do radar, permitiu a criação de uma nova forma de modulação - a modulação por impulsos de tempo, em que o espaço entre os impulsos varia com o sinal.

A informação transportada por uma onda modulada é restituída à sua forma original através do processo inverso chamado "desmodulação" ou "detecção". As emissões de ondas de rádio a frequências baixas e médias são moduladas em amplitude. Para frequências mais altas utilizam-se tanto a AM como A FM. Na televisão dos nossos dias, por exemplo, o som é modulado em FM e a imagem em AM. Nas emissões de televisão em frequências ultra elevadas e super elevadas, uma vez que a largura de banda é mais alta, a imagem é modulada em FM.

A antena de transmissão não necessita de estar unida ao próprio transmissor. Na radiodifusão comercial em frequências médias a antena é muito grande e a sua localização deve estar fora da povoação. No entanto o estúdio deve estar no centro da cidade. A FM, a televisão e outras transmissões que usam frequências muito elevadas necessitam de antenas muito altas. Se é necessário cobrir uma grande área não resulta muito prático ter as antenas juntas do estúdio de emissão.

Regras do Procedimento EM Rádio

A aprendizagem mais eficiente e que tem tido os resultados mais positivos ao longo do tempo, é a escuta. Escutando aprende-se. Aprende-se o bom e o mau. Um período de escuta é fundamental para quem quer ser um futuro utilizador das radiocomunicações.

O Pandista nunca pode esquecer que existem mais postos a operarem no canal que ele utiliza e cada transmissão que efectua ocupa totalmente esse canal

§    Assim exige-se:

§  Disciplina

§  Brevidade

§  Precisão

§  Clareza

§  Conhecimento

§  Obediência

Exploração da Rede Rádio

As redes de rádio operam em dois regimes

§  Rede Livre, os postos comunicam entre si livremente nos canais que lhes estão distribuídos

§  Rede Dirigida, existe um posto de controlo (Estação Directora de Rede) que autoriza a comunicação entre os postos

Prioridade das Mensagens

Todas as mensagens de urgência têm prioridade sobre as mensagens de rotina, e devem obedecer à sequência:

§  Aspectos que envolvam vidas em perigo

§  A primeira informação sobre uma nova situação

§  O primeiro envio de meios para uma nova situação

§  Comunicações normais de emergência

§  Comunicações de rotina

Estrutura da Mensagem

A mensagem é constituída por:

a)    Indicativo de chamada

b)    Mensagem propriamente dita

c)    Fim da mensagem

a) Indicativo da chamada:

§  Deve anteceder sempre qualquer comunicação

§  Tem como finalidade chamar o posto com quem se quer comunicar e identificar o posto que chamou

§  Deve ser constituída por:

Indicativo do posto que se quer chamar > AQUI > Indicativo do posto que chama > ESCUTO

§  Exemplo:

Móvel 1 AQUI Base ESCUTO

Base AQUI Móvel 1 ESCUTO

b) Mensagem propriamente dita

§  Engloba tudo aquilo que realmente se pretende transmitir

§  Deve ser:

§  Breve

§  Concisa

c) Fim da mensagem

§  È a indicação que a transmissão foi concluída

§  Este sinal é dado pela palavra escuto, no final de cada emissão parcelar e pela palavra terminado quando está concluída toda a transmissão

Exemplo de uma Comunicação Rádio:

§  Móvel 1 - Base aqui Móvel 1 escuto

§  Base - Móvel 1 aqui Base Transmita escuto

§  Móvel 1 - Base aqui Móvel 1 no local informa acidente com duas viaturas sem feridos, solicita autoridade escuto

§  Base - Móvel 1 aqui Base recebido escuto

§  Móvel 1 - Base aqui Móvel 1 terminado

Verificação Rádio

Permite saber qual a intensidade e legibilidade do sinal

§  Classificação da intensidade:

§  Forte

§  Bom

§  Fraco

§  Muito fraco

§  Classificação da legibilidade

§  Claro

§  Legível

§  Ilegível

§  Distorcido

§  Intermitente

Transmissão de Palavras

Existem palavras que por serem pequenas ou terem a dicção semelhante a outras podem criar dúvidas ou confusões a quem as recebe via rádio.

Sempre que exista a necessidade de proceder a transmissões longas devem ser feitas pausas.

As palavras mais usuais são:

Afirmativo                                       Erro/Correcção

Negativo                                         Recebido

Aguarde                                         Soletro/Soletre

Informe                                           Correcto

Transmita                                       Repito/Repita

Confirme                                         Escuto

Aqui                                               Terminado

Iniciais                                            Algarismos

Alfabeto Fonético:

O alfabeto fonético internacional foi criado para, mais uma vez, facilitar a percepção de uma radiocomunicação. Como as comunicações não têm fronteiras e são utilizadas por diferentes pessoas de países diferentes com idiomas diferentes, houve a necessidade de se criar uma forma de, minimamente, todos se compreenderem falando línguas diferentes. Como todos sabem, o língua mundial e oficialmente aceite para as comunicações é o Inglês. Mas nem todos, que têm de comunicar, sabem falar Inglês de uma forma correcta e explícita; mas se souberem aquele mínimo que todos nós sabemos, o tal “Inglês das docas”, e utilizarem o alfabeto fonético, então, pelo menos, já nos conseguimos fazer entender para quem está a comunicar connosco, e o contacto resulta.

Um simples exemplo: estamos a comunicar com alguém que está na Dinamarca e falamos em Inglês. Queremos dizer que o nosso nome é Cardoso mas sabemos que ele não vai perceber se nós soletrarmos em português a palavra: cê-á-érre-dê-ó-ésse-ó. Então vamos aplicar o alfabeto fonético internacional, e soletramos da seguinte forma: charlie-alfa-romeo-delta-oscar-sierra-oscar.

O nosso correspondente juntou as letras e já sabe o nosso nome. Claro que numa radiocomunicação não vamos utilizar o alfabeto fonético para tudo, pois seria impraticável, mas para o fundamental do contacto é importante.

Paralelamente com este código fonético internacional existe outro criado pelos radioamadores de todo o mundo que é simples, pois é constituído pelo nome de países e cidades.

Transmissão de Números

Para transmitir um número deve-se transmitir o número normalmente e depois o número algarismo a algarismo precedido pela expressão Algarismos.

Exemplo:

§  O número 1015 deve transmitir-se da seguinte forma:

mil e quinze; REPITO ALGARISMOS um zero um cinco

Transmissão de Horas

Para transmitir as horas deve-se transmitir primeiro as horas e depois os minutos precedidas pela expressão Horas

Exemplo:

§  16:10 - HORAS, dezasseis dez

§  00:30 - HORAS, zero trinta

§  23:00 - HORAS, vinte e três zero zero

§  00:03 - HORAS, zero zero três

Transmissão de Siglas

Para transmitir uma sigla deve-se soletrar a mesma utilizando o alfabeto fonético internacional, precedida da expressão Soletro

Exemplo:

§  VHF - SOLETRO, victor, hotel, foxtrot

§  LDA - SOLETRO, lima, delta, alfa

§  SNB - SOLETRO, sierra, november, bravo

Transmissão de Datas

As datas são transmitidas precedidas da expressão Data

Exemplo:

§  29 de Dezembro de 1965 - DATA vinte e nove Dezembro mil novecentos sessenta e cinco, REPITO DATA dois nove Dezembro um nove seis cinco

§  29/12/65 - DATA vinte e nove doze sessenta e cinco, REPITO DATA dois nove, um dois, seis cinco

Transmissão de Iniciais

As iniciais são transmitidas precedidas da expressão Iniciais

Exemplo:

§  G. M. Rodrigues - INICIAIS golfe, mike, Rodrigues

§  B. V. Xabregas - INICIAIS bravo, victor, Xabregas

Código dos “Q”

Existem forma de comunicação codificadas de utilização generalizada em tudo o mundo, especialmente nas comunicações comerciais marítimas, terrestres e aeronáuticas, estando oficializadas e regidas por lei em quase todos os países do mundo. É o chamado código dos “Q”. Consistem numa palavra formada por três letras, sendo a inicial o “Q”, tendo um significado específico consoante a palavra formada.

A função destes códigos é facilitar as comunicações e torná-las muito rápidas e de fácil compreensão, pois em caso de dificuldade de transmissão, devido à má qualidade da mesma resultante de determinados factores, é mais provável uma mensagem com um determinado conteúdo ser compreensível, por ser curta e incisiva, do que muito longa e querendo dizer o mesmo.

Em radiocomunicações a rapidez de transmissão aliada à perceptibilidade da mensagem é fundamental. Ou seja, dizer o necessário e o suficiente no menor número possível de palavras transmitidas, no mais curto espaço de tempo possível. Esta é uma das máximas em comunicações. Especialmente em comunicações de emergência e urgência.

Nestas circunstâncias, os códigos são úteis e dão uma ajuda de tal maneira importante que sem eles as comunicações tornar-se-iam impraticáveis.

Uma pequena parte deste código dos “Q” foi adaptado às comunicações nas bandas de radioamador, sofrendo algumas alterações em relação ao significado original, simplificando assim a sua aplicação prática.

Nas comunicações internacionais marítimas, e não só, o significado do termo QTH não tem nada a ver com residência, mas sim com uma coisa totalmente diferente. Quando alguém pergunta:

“O teu QTH?” Está a fazer a seguinte pergunta:

“Qual é sua posição em latitude e longitude ou de acordo com qualquer outra indicação?”

Mesmo assim, com o significado alterado, estes códigos tornam-se úteis quando dois Pandistas estão a comunicar com sinais fracos e com interferências variadas, devido a encontrarem-se muito distanciados um do outro. Nestas circunstâncias, não só o código dos “Q” dão uma valiosa ajuda, como também o alfabeto fonético internacional (que iremos desenvolver mais abaixo).

Aqui fica um exemplo de parte do código dos “Q” internacional (usados frequentemente em embarcações e aeronaves);

COD.

PERGUNTA 

RESPOSTA 

QRA

QRB

QRD

QRE

QRG

QRH

QRI

QRJ

QRK

QRL

QRM

QRN

QRO

QRP

QRQ

QRR

QRS

QRT

QRU

QRV

QRW

QRX

QRY

QRZ

QSA

QSB

QSF

QSK

QSL

QSN

QSO

QSQ

QSR

QSS

QSU

QSV

QSW

QSX

QSY

QTD

QTE

QTH

QTI

QTJ

QTN

QTO

QTP

QTQ

QTR

QTS

QTT

QTU