Análise da Interferência Eletromagnética no Rádio Observatório do Itapetinga (ROI)
Resumo
A radioastronomia é uma técnica de observação passiva que pode ser seriamente prejudicada se operar em bandas de frequência que estejam contaminadas por interferências indesejáveis geradas por serviços ativos. A ITU (União Internacional de Telecomunicações) estabelece resoluções e recomendações que protejem as faixas alocadas para diferentes serviços e a ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações), seguindo as recomendações da ITU, é a responsável pela alocação e distribuição de faixas de frequências no Brasil. Apesar das regras estabelecidas pela ANATEL, é necessário monitorar as bandas de frequências para identificar interferências indesejáveis e assim, tomar as devidas providências. Nesse trabalho, foram realizados estudos de sinais eletromagnéticas no local do Rádio Observatório do Itapetinga (ROI), em Atibaia. Para este estudo, utilizou-se dados, na banda de 80 MHz a 3 GHz, coletados no ROI em uma campanha realizada 2005 com o apoio do ETE/INPE. Estes dados foram analisados com o pacote de redução de dados DRAWSPEC e verificou-se se os sinais identificados estavam de acordo com o Plano de Atribuição, Destinação e Distribuição de Faixas de Freqüências no Brasil da ANATEL.
Introdução
A radioastronomia é uma ciência dedicada aos estudos dos sinais eletromagnéticos emitidos pelos corpos celestes em comprimentos de ondas de rádio. O uso das ondas de rádio, tornou-se uma atividade muito rentável, principalmente na área de Telecomunicação. Em 1959, a WARC (World Administrative Radio Conference), patrocinada pela ITU, propôs que as bandas de frequências alocadas para a radioastronomia fossem protegidas contra interferências indesejáveis. No Brasil, o Rádio Observatório do Itapetinga (ROI) está situado em uma região de "Silêncio Elétrico" criada em 1972 através de uma lei municipal, para assegurar as condições apropriadas de operação. O Observatório também está localizado em um vale com altitude média de 815 metros e circundado por morros e vegetação densa que o protege de interferências geradas nas suas vizinhanças. O objetivo deste trabalho é identificar sinais na banda de 80 MHz a 3 GHz, decorrentes das atividades urbanas de Atibaia e regiões vizinhas à Zona de Silêncio Elétrico.

Montagem dos esquipamentos
Figura 1 – Representação da montagem dos esquipamentos. Especificações das antenas
Tabela 1 – Especificações das antenas discone e corneta, cabos e respectivos LNAs.

Montagem das antenas
Figura 2 – Montagem das antenas Corneta e Discone em um mesmo mastro.

As medidas de sinais eletromagnéticos na faixa de 80 MHz e 3 GHz, no local do Rádio Observatório do Itapetinga (ROI), foram realizadas no dia 27 de Julho de 2005. A corneta foi orientada na direção do norte geográfico (Azimute 0) e foram feitas 2 horas de observação nessa posição, coletando um espectro a cada 30 segundos na banda de freqüência. Transcorridas 2 horas, o mastro foi girado de 30 graus em azimute e assim por diante até chegar no azimute 360.

Resultados
Sinais foram detectados no topo de um morro, figura ao lado, cerca de 480 metros de distância do observatório e aproximadamente 100 m mais alto.
No centro, encontra-se a redoma de 25 metros que encobre o radiotelescópio de 14 metros de diâmetro.

Resultados
Figura 3 – Média de aproximadamente 1880 espectros obtidos na faixa de 80 MHz a 1 GHz. A barra abaixo da figura mostra os serviços primários alocados para cada faixa de frequência, conforme as normas da ANATEL.

Resultados
Figura 3 – Média de aproximadamente 1880 espectros obtidos na faixa de 80 MHz a 1 GHz. A barra abaixo da figura mostra os serviços primários alocados para cada faixa de frequência, conforme as normas da ANATEL.

Resultados
Figura 4 – Média de aproximadamente 1880 espectros na faixa de 1 a 3 GHz. A barra abaixo da figura mostra os serviços primários alocados para cada faixa de frequência, conforme as normas da ANATEL.

Para apenas um unico sinal, foi feita a análise da variação temporal da intensidade do pico, frequência central e largura a meia altura, na faixa de 1 a 3 GHz. Para isso, escolheu-se o pico mais intenso, próximo a 1,8 GHz. Ele foi ajustado por um perfil gaussiano para obter os valores dos parâmetros mencionados.

Análise da evolução temporal dos parâmetros
Figura 5 – Análise da evolução temporal dos parâmetros da emissão: intensidade do pico, frequência central e largura de linha.

A análise dos espectros, na faixa de 80 MHz a 3 GHz, pode ser estudada detalhadamente com os gráficos que fazem o tratamento bidimensional e tridimensional da variação temporal da frequência e da intensidade do sinal, como é mostrada na Figura 6.

Análise bidimensional e tridimensional dos espectros eletromagnéticos
Figura 6 – Análise bidimensional e tridimensional dos espectros eletromagnéticos. O eixo dos azimutes também pode ser visto como tempo. Nesse gráfico estão plotados cerca de 1900 espectros.

Conclusão
Da análise preliminar dos espectros na faixa de 80 MHz a 1 GHz e de 1 a 3 Ghz, com a antena Discone, concluiu-se:

• O pacate de redução de dados DRAWSPEC(1) do National Radio Astromy Observatory- NRAO pode ser utilizado para analisar os espectros eletomagnéticos.
• Os espectros obtidos a partir da média de aproximadamente 1880 espectros de 0.5 min de integração, mostram componentes estacionários.
• Na banda de 1 a 3 GHz é marcante a presença de intensos sinais associados com servicos Fixo+Movel, destacando-se 3 sinais entre 1.6 GHz e 2 GHz.
• A análise do sinal com frequência central 1814 MHz mosta variações de frequência, intensidade e largura de linha no período de aproximadamente 1 hora.
• A análise multidimensional dos espectros mostra a presença de componentes estacionárias e componentes transitórias de curtíssima duração, como pode ser visto na banda de 1,5 a 3 GHz. Também é possível identificar faixas largas com intensidade maiores do que 70 dBm acima e abaixo de 1.5 GHz. Essas componentes podem ser originárias dos serviços indicados na base das figura 4.
• Não foi encontrado nenhum sinal indesejável nas faixas alocadas para a pesquisa em Radioastronomia com intensidade superior a -80 dBm. Contudo, é necessário monitorar e o controlar o uso das faixas de frequências, principalmente daquelas reservadas para as Pesquisas Científica Passivas. Assim, poderemos dar continuidade a essas atividades.
(1) – distribuição gratuita.

Agradecimento
Este trabalho teve o apoio da ETE e do LIT na coleta dos dados e apoio financeiro da PIBIC/CNPq. Agradecemos à equipe técnica do Radio Observatório do Itapetinga pelo apoio durante a campanha de coleta de dados.