Desvio de Frequência de Doppler

Fórmula

Descrição

O efeito de Doppler desvia a frequência das ondas eletromagnéticas quando existe movimento relativo entre o transmissor e o recetor. A frequência aumenta na aproximação (desvio positivo) e diminui no afastamento (desvio negativo). Esta fórmula simplificada é válida para velocidades muito inferiores à velocidade da luz (v << c), o que abrange todas as aplicações terrestres. O desvio de Doppler é o princípio fundamental por detrás dos radares de velocidade da polícia, do radar meteorológico, do radar automóvel (ACC, prevenção de colisões), da medição de velocidade por ultrassons médicos e do planeamento de frequências em comunicações por satélite.

Variáveis

• Δf — Desvio de frequência de Doppler (Hz)
• f_c — Frequência da portadora (transmitida) (Hz)
• v — Velocidade relativa entre a fonte e o observador (m/s)

Notas Práticas

c = 299 792 458 m/s. A 24 GHz (radar automóvel), um carro a 100 km/h (27,8 m/s) produz Δf = 24e9 × 27,8/3e8 = 2222 Hz. A 77 GHz: Δf = 7122 Hz. Para o radar, a ida e volta duplica o desvio de Doppler: Δf_radar = 2 × fc × v/c. Os desvios de Doppler dos satélites GPS são de ±5 kHz devido à velocidade orbital do satélite de ±800 m/s relativamente ao recetor.