Caracterização dos efeitos de vibração em sistemas de transmissão por FSO

Abstract

A tecnologia FSO (Free Space Optics) é uma técnica de comunicação óptica sem fio que utiliza feixes de luz para transmitir dados em alta velocidade no espaço livre. No entanto, essa tecnologia é suscetível a eventos naturais como ventos, chuvas e dilatação térmica que provocam vibração mecânica nas estruturas, resultando em flutuações e perda de qualidade do sinal. É proposta, portanto, a realização de uma investigação sobre os impactos das vibrações na qualidade e na disponibilidade da transmissão FSO. Um dispositivo medidor de vibrações baseado em Arduino foi construído e instalado no topo de uma torre de telecomunicações de 75 metros para coletar dados em resposta às forças do vento em diferentes velocidades e direções. O dispositivo registrou dados dos eixos X, Y e Z dos acelerômetros por 24 horas, em que amostras de uma hora foram selecionadas, processadas e armazenadas em um cartão de memória pelo Arduino. As informações processadas incluem inclinação, aceleração, rotação, vibração, direção e ângulo do movimento. Face a grande quantidade de dados, um programa em MATLAB foi utilizado para seu processamento e melhor seleção dos intervalos de interesse, bem como para gerar gráficos que facilitassem a visualização dos eventos. A transformada de Fourier foi aplicada para identificar a frequência fundamental de vibração nos eixos perpendiculares ao eixo de propagação do laser, X e Y, apresentando uma vibração aproximada de 6 Hz. Os resultados de vibração obtidos na torre de telecomunicações foram replicados em um ambiente de testes por meio de uma mesa de vibração especialmente projetada para esse fim, facilitando a observação do efeito da vibração no feixe laser para um alvo a 10 m e 40 m de distância. O propósito da pesquisa é fornecer uma base teórica sobre o tema, acrescentar dados sobre os efeitos das vibrações nas torres de telecomunicações, contribuir para a melhoria da qualidade e disponibilidade de transmissão FSO e sugerir propostas para trabalhos futuros.