Questão nº 95

Questão de Engenharia Elétrica · FGV TCE-PA 2024 (nº 95)

FGV2024Auditor de Controle Externo - Administrativa - Engenharia de TelecomunicaçõesEngenharia Elétrica
Gabarito: Ever comentário ↓

Deseja-se estabelecer um enlace óptico de 100 Mbps utilizando-se uma fonte LED de GaAlAs operando em 850nm e potência igual a -10dBm, e um fotodetector de Si, cuja sensibilidade de recepção é igual a -52,8dBm. A fibra óptica a ser utilizada possui atenuação igual a 0,27dB/km.
Considerando que todas as perdas de conexão da fonte LED e do fotodetector à fibra somam 2,3dB, a distância máxima teórica do enlace, em km, é aproximadamente igual a

Resposta comentada

Gabarito Alternativa E

O orçamento de enlace óptico é como um "saldo de energia" disponível para que o sinal óptico viaje do transmissor ao receptor, superando todas as perdas no caminho. Ele garante que a potência do sinal que chega ao receptor seja suficiente para ser detectada corretamente.

(A) Incorreta: Esta alternativa resulta de um cálculo incorreto, superestimando a distância possível para o enlace com os parâmetros fornecidos.
(B) Incorreta: Esta alternativa resulta de um cálculo incorreto, superestimando a distância possível para o enlace com os parâmetros fornecidos.
(C) Incorreta: Esta alternativa resulta de um cálculo incorreto, subestimando drasticamente a distância possível para o enlace.
(D) Incorreta: Esta alternativa é um distrator que pode surgir de um erro de cálculo, como superestimar o orçamento de potência disponível para a fibra ou subestimar a atenuação. Por exemplo, se o aluno não subtrair as perdas de conexão corretamente ou se cometer algum erro na subtração do orçamento total, pode chegar a um valor inflacionado. A armadilha é que um erro na manipulação das perdas pode levar a uma distância maior do que a real.
(E) Correta: Para calcular a distância máxima teórica, primeiro determinamos o orçamento de potência total (PB) disponível, que é a diferença entre a potência de transmissão e a sensibilidade do receptor:
PB=PtxPrx_sensPB = P_{tx} - P_{rx\_sens}
PB=(10 dBm)(52.8 dBm)PB = (-10 \text{ dBm}) - (-52.8 \text{ dBm})
PB=10+52.8=42.8 dBPB = -10 + 52.8 = 42.8 \text{ dB}

Em seguida, subtraímos as perdas de conexão do orçamento de potência total para encontrar o orçamento de potência disponível para a fibra (PBfibraPB_{fibra}):
PBfibra=PBLconexaoPB_{fibra} = PB - L_{conexao}
PBfibra=42.8 dB2.3 dBPB_{fibra} = 42.8 \text{ dB} - 2.3 \text{ dB}
PBfibra=40.5 dBPB_{fibra} = 40.5 \text{ dB}

Finalmente, dividimos o orçamento de potência disponível para a fibra pela atenuação da fibra por quilômetro para obter a distância máxima:
D=PBfibra/αD = PB_{fibra} / \alpha
D=40.5 dB/0.27 dB/kmD = 40.5 \text{ dB} / 0.27 \text{ dB/km}
D=150 kmD = 150 \text{ km}

Fonte: FGV TCE-PA 2024 Auditor de Controle Externo - Administrativa - Engenharia de Telecomunicações (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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