CapÃtulo 1 : Engenharia de telecomunicações

Uma disciplina da engenharia electrónica é conhecida como engenharia de telecomunicações, e o seu principal objetivo é criar e desenvolver métodos de comunicação que possam ter lugar à distância. Há um amplo espectro de tarefas envolvidas, desde o projeto fundamental de circuitos até o desenvolvimento estratégico de massas. É da responsabilidade de um engenheiro de telecomunicações projetar e supervisionar a instalação de vários equipamentos e instalações de telecomunicações. Estes incluem sistemas complexos de comutação eletrônica, bem como outros tipos de instalações de serviço telefônico, cabeamento de fibra ótica, redes de Protocolo de Internet (IP) e sistemas de transmissão de micro-ondas. Também é possível encontrar sobreposição entre engenharia de transmissão e engenharia de telecomunicações.

O tema da engenharia conhecido como telecomunicações abrange uma ampla gama de subcampos, incluindo engenharia elétrica, civil e de segurança. Os engenheiros técnicos no domínio das telecomunicações são, em última análise, responsáveis pela prestação de serviços de transferência de dados de alta velocidade. Quando se trata de projetar a arquitetura da rede de telecomunicações, eles fazem uso de uma ampla gama de equipamentos e meios de transporte. Os tipos mais frequentes de meios de transporte que são utilizados pelas telecomunicações com fio hoje são cabos de par trançado, cabos coaxiais e fibras óticas. Engenheiros especializados em telecomunicações também oferecem soluções que giram em torno de modos sem fio de comunicação e transferência de informações. Estas soluções incluem serviços de telefonia sem fios, comunicações via rádio e satélite, Internet, Wi-Fi e tecnologias de banda larga.

De um modo geral, os engenheiros de telecomunicações são os responsáveis pela conceção de sistemas de telecomunicações. Esses engenheiros se originaram dos avanços tecnológicos que ocorreram no setor de telégrafos no final do século 19, bem como nas indústrias de rádio e telefone no início do século 20. Televisão, rádio e telefones são exemplos de gadgets que são comuns em várias regiões do mundo. Hoje, as telecomunicações são generalizadas, e equipamentos que facilitam o processo também são comuns. Além disso, existem várias redes que conectam esses dispositivos. Alguns exemplos dessas redes incluem redes de computadores, redes telefônicas públicas comutadas (PSTN), redes de rádio e redes de televisão. Um dos inúmeros exemplos de telecomunicações é a comunicação que ocorre entre computadores através da Internet. Estima-se que as receitas geradas pela indústria das telecomunicações representem pouco menos de três por cento do produto mundial bruto, devido ao papel significativo que desempenha na economia global.

Samuel Morse construiu separadamente uma versão do telégrafo elétrico, que ele tentou demonstrar em 2 de setembro de 1837, mas não teve sucesso. Após um curto período de tempo, juntou-se a ele Alfred Vail, que foi responsável pelo desenvolvimento do registro. O registro era um terminal telegráfico que integrava um dispositivo de registro para gravar mensagens em fita de papel. Em 6 de janeiro de 1838, isso foi mostrado com sucesso em uma distância de três milhas (cinco quilômetros), e foi finalmente demonstrado em uma distância de quarenta milhas (sessenta e quatro quilômetros) entre Washington, Distrito de Columbia. para o dia 24 de maio de 1844, em Baltimore. A ideia de que foi concedida uma patente provou ser lucrativa, e no ano de 1851, os fios telegráficos nos Estados Unidos tinham atravessado mais de 20.000 milhas (32.000 quilômetros).

Em 27 de julho de 1866, o primeiro cabo telegráfico transatlântico de sucesso foi construído, o que tornou possível, pela primeira vez, a comunicação através do Oceano Atlântico. Os primeiros cabos transatlânticos, instalados em 1857 e 1858, mal funcionaram durante alguns dias ou semanas antes de deixarem subitamente de funcionar. Houve ocasiões em que o termo "Internet vitoriana" foi usado para se referir ao uso internacional do telégrafo.

Tanto New Haven como Londres, localizadas em lados opostos do Oceano Atlântico, foram os locais onde os primeiros serviços telefónicos comerciais foram estabelecidos nos anos de 1878 e 1879. Alexander Graham Bell era o legítimo proprietário da patente principal do telefone, que era essencial para a prestação de tais serviços em ambas as jurisdições. Após este ponto, a tecnologia avançou a um ritmo acelerado, levando à construção de linhas intermunicipais e ao estabelecimento de centrais telefônicas em todas as grandes cidades dos Estados Unidos em meados da década de 1880. Apesar disso, a comunicação de voz transatlântica permaneceu indisponível para os clientes até 7 de janeiro de 1927, quando uma conexão foi estabelecida utilizando rádio. No entanto, antes do TAT-1 ser estabelecido em 25 de setembro de 1956, não havia conexão por cabo. Esta foi a primeira vez que 36 linhas telefónicas foram disponibilizadas.

Através do uso de feixes de luz modulados que foram projetados por fotofones, Bell e Charles Sumner Tainter, que também foi um coinventor, fizeram a primeira chamada telefônica sem fio em todo o mundo no ano de 1880. Quando foram implementados pela primeira vez em comunicações militares e de fibra ótica, as ideias científicas que sustentaram seu design não seriam colocadas em uso por algumas décadas.

O primeiro sistema de telegrafia sem fio completo e comercialmente eficaz foi construído pelo inventor italiano Guglielmo Marconi ao longo de vários anos, começando em 1894. Esta tecnologia foi baseada na transmissão de ondas eletromagnéticas através do ar (transmissão de rádio). Em dezembro de 1901, viria a desenvolver a comunicação sem fios entre a Grã-Bretanha e a Terra Nova, o que acabaria por lhe valer o Prémio Nobel da Física em 1909 (que partilhou com Karl Braun). No ano de 1900, Reginald Fessenden estabeleceu a capacidade de transmitir uma voz humana sem fio. Selfridges, uma loja de departamentos em Londres, foi o local onde o inventor escocês John Logie Baird deu uma demonstração pública da transmissão de imagens de silhuetas em movimento em 25 de março de 1925. Em outubro de 1925, Baird foi bem sucedido em adquirir imagens em movimento com tons de meio-tom, que tinham a distinção de serem as primeiras imagens autênticas de televisão, de acordo com a maioria das testemunhas. Isso acabou resultando em uma demonstração pública do aparelho modificado ocorrendo mais uma vez em Selfridges em 26 de janeiro de 1926. Como resultado do fato de que os dispositivos iniciais de Baird eram dependentes do disco Nipkow, eles passaram a ser conhecidos como a televisão mecânica. A partir de 30 de setembro de 1929, serviu de base para as transmissões semi-experimentais que foram realizadas pela British Broadcasting Corporation.

Durante o ano de 1958, os Estados Unidos lançaram o Projeto SCORE, que foi o primeiro satélite a retransmitir comunicações. Esta espaçonave utilizou um gravador de fita para armazenar e transmitir mensagens de voz. Foi usado para enviar uma saudação de Natal dos Estados Unidos para o resto do mundo. O Presidente Dwight D. Eisenhower era o indivíduo responsável. Em 1960, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) lançou com sucesso um satélite Echo. O balão de filme PET aluminizado, que media 100 pés (30 metros) de altura, foi usado como refletor passivo para comunicações de rádio. O primeiro satélite repetidor ativo no mundo foi o Courier 1B, que foi construído pela Philco e lançado no mesmo ano, 1960. Hoje em dia, os satélites são utilizados para uma ampla variedade de propósitos, incluindo, mas não limitado às áreas de GPS, televisão, internet e aplicações telefônicas.

O satélite Telstar foi o primeiro satélite de comunicações comerciais a ser um satélite de retransmissão ativa e direta. Como parte de um acordo multinacional para desenvolver comunicações por satélite, que incluiu AT&T, Bell Telephone Laboratories, NASA, o British General Post Office e o PTT (Post Office) nacional francês, foi lançado pela NASA a partir de Cabo Canaveral em 10 de julho de 1962. Este lançamento foi o primeiro lançamento espacial patrocinado privadamente. O acordo foi assinado pela AT&T, Bell Telephone Laboratories e NASA. O Relay 1 foi o primeiro satélite a transmitir sobre o Oceano Pacífico em 22 de novembro de 1963. Foi lançado em 13 de dezembro de 1962, e tornou-se o primeiro satélite a fazê-lo.

Os satélites de comunicação foram inicialmente utilizados para telecomunicações intercontinentais de longa distância, que foi a primeira e mais significativa aplicação destes satélites na história. A Rede Telefónica Pública Comutada fixa é responsável pela transmissão de chamadas telefónicas de telefones fixos para uma estação terrestre. A partir daí, as chamadas são então retransmitidas para uma antena parabólica recetora para transmissão por um satélite geoestacionário que está em órbita ao redor da Terra. Houve uma ligeira diminuição na utilização de satélites para telefonia fixa na última parte do século 20, como resultado dos avanços nos cabos de comunicações submarinos que foram possibilitados pela utilização de fibra ótica. No entanto, os satélites continuam a fornecer serviço limitado para ilhas remotas, como a Ilha da Ascensão, Santa Helena, Diego Garcia e Ilha de Páscoa, onde não há cabos submarinos em operação. Existem também certos continentes e algumas secções de países onde as telecomunicações fixas são extremamente incomuns ou inexistentes. Uma dessas...