Questão de Redes de Computadores — Modulação e Multiplexação — VUNESP 2023

Bandas C e Ku em comunicação via satélite

Gabarito: letra E. A banda C (4–8 GHz) é historicamente mais sujeita a interferência terrestre porque sua faixa de downlink (3,7–4,2 GHz) coincide parcialmente com a banda ISM de 5 GHz e com enlaces de micro-ondas terrestres, o que exige coordenação e uso de locais remotos para as estações terrenas. As demais alternativas invertem as características reais das duas bandas.

A comunicação via satélite opera em faixas de frequência específicas, cada uma com compromissos entre atenuação, interferência e tamanho de antena. A banda C, por ser de frequência mais baixa (aproximadamente 4–8 GHz), sofre menos atenuação por chuva (chuva é um problema maior em frequências mais altas, como a banda Ku, de 12–18 GHz). Por outro lado, por estar em uma região do espectro muito utilizada por serviços terrestres (micro-ondas, radares, e parte da banda ISM), a banda C é mais vulnerável a interferências terrestres. A banda Ku, por ser mais alta, exige antenas menores para o mesmo ganho, mas é mais suscetível a chuvas fortes (chuva intensa pode causar perda de sinal, o chamado rain fade).

Na prática, uma estação terrena de banda C usa antenas grandes (pratos de 2 a 4 metros ou mais) para compensar a menor frequência e obter ganho suficiente, enquanto a banda Ku permite antenas menores (0,6 a 1,8 metros), comuns em receptores residenciais de TV por satélite. A cobertura (footprint) de um satélite depende do ganho da antena e da frequência: em geral, a banda C tem footprint mais amplo que a banda Ku, pois a atenuação menor permite que o sinal se espalhe mais sem cair abaixo do limiar de recepção.

A pegadinha da banca está em inverter as relações: a alternativa A afirma que o uplink usa frequências mais baixas que o downlink, mas na verdade o uplink (da Terra para o satélite) usa frequências mais altas que o downlink (do satélite para a Terra) — por exemplo, na banda C, uplink em 5,925–6,425 GHz e downlink em 3,7–4,2 GHz. A alternativa B inverte o tamanho das antenas (banda C usa antenas maiores, não menores). A alternativa C inverte a suscetibilidade à chuva (banda Ku é mais suscetível, não a C). A alternativa D inverte a cobertura (banda C tem cobertura mais ampla, não menos ampla). A alternativa E é a única correta, pois a banda C realmente sofre interferência terrestre, inclusive por compartilhar parte do espectro com a banda ISM (Industrial, Scientific and Medical), que inclui a faixa de 5 GHz.

Guarde a fronteira entre as duas bandas: frequência mais baixa (C) → menos chuva, mais interferência terrestre, antenas maiores, cobertura mais ampla; frequência mais alta (Ku) → mais chuva, menos interferência terrestre, antenas menores, cobertura mais restrita. É exatamente nessa fronteira que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que na banda C o uplink usa frequências mais baixas que o downlink. Na realidade, o uplink (Terra → satélite) usa frequências mais altas que o downlink (satélite → Terra). Na banda C, por exemplo, o uplink opera em 5,925–6,425 GHz e o downlink em 3,7–4,2 GHz. A banca inverteu a relação.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que as antenas da banda C são de menor porte que as da banda Ku. É o contrário: como a banda C tem frequência mais baixa, para obter o mesmo ganho é necessário um prato maior. Antenas de banda Ku são menores, típicas de receptores residenciais.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que a banda C é mais suscetível a interrupções por chuva que a banda Ku. A chuva atenua mais as frequências mais altas; portanto, a banda Ku (12–18 GHz) sofre mais com o rain fade do que a banda C (4–8 GHz). A alternativa inverte a relação.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Afirma que a banda C tem cobertura menos ampla que a banda Ku. Na prática, a banda C, por ter menor atenuação, permite footprints mais amplos no solo. A banda Ku, com maior atenuação, tende a ter footprints menores e mais direcionados. A alternativa inverte a relação.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A banda C apresenta elevada interferência terrestre, entre outros motivos, porque parte de sua faixa de frequências coincide com a banda ISM (Industrial, Scientific and Medical), que inclui a faixa de 5 GHz, muito utilizada por equipamentos como fornos de micro-ondas, Wi-Fi e outros dispositivos sem licença. Essa proximidade exige que as estações terrenas de banda C sejam instaladas em locais afastados de centros urbanos e que se use coordenação de frequências para evitar interferência.

Gabarito: letra E