O sinal é interligado ao modulador de FM que modula o sinal, produzindo uma frequência central de 70MHZ, com o desvio de frequência proporcional ao sinal de entrada em nível e frequência, sendo este sinal produzido na saída do modulador é chamado de FI (frequência intermediária). O sinal é enviado através de cabo coaxial ao conversor de transmissão, com nível de +7 dBm, recebendo também o sinal do oscilador local com nível de +30 dBm, efetuando um batimento nos dois sinais, produzindo um terceiro sinal na saída deste dispositivo, na frequência do canal a ser transmitido da estação B, denominado sinal de RF, com nível de +27 dBm e impedância de 50 ohns. Este sinal passa por um filtro passa faixa, sendo enviado através de guia de onda ao sistema aéreo, para ser irradiado a estação B. A figura 4.1 representa o diagrama em blocos do rádio transmissor analógico.
4.2- DESCRIÇÃO DO PROCESSAMENTO DO SINAL NA ESTAÇÃO B
Na estação B o sistema aéreo recebe o sinal da estação A e encaminha o sinal para o receptor, que antes passa pelo filtro de canal passa faixa. O receptor executa um ganho no sinal de 22 dB, convertendo à RF em FI, sendo encaminhado para unidade equalizadora de FI, tendo a função de corrigir a resposta de frequência em nível e retardo de grupo, por toda a faixa.
Equalizador de cabo
Amplif. de banda
Modulador de FM
Conversor
TX
Oscilador local Filtro de canal
FI
7 Dbm 30 Dbm
RF 27dbm Banda de vídeo
+ áudio combinado 1,05 vpp
-15 dbm
figura 4.1: Diagrama rádio analógico TX
A figura 4.2, representa o diagrama em blocos de um receptor de rádio analógico, sendo que na estação B as unidades: Demodulador, Amplificador de Banda Básica de Recepção e Equalizador de Cabo, não são utilizadas conforme veremos adiante.
Na estação B após o conversor de RX, é inserido um atenuador de 3 db para compatibilizar o nível de saída desta unidade com a unidade FI TX do transmissor de rádio S700 do fabricante Nec, que possui nível de -3 dBm, sendo interligado por cabo coaxial.
Esta interligação é um ponto fundamental do projeto, onde os dois sistemas são interligados inserindo-se uma portadora analógica com modulação em FM em um sistema digital no nível de FI, com portadoras moduladas na tecnologia digital 16 QAM. A frequência de FI é igual nos dois sistemas de 70 MHZ, viabilizando a adaptação de um sistema no outro. A largura do canal de RF de 20 MHZ do sistema digital, possibilita com folga a inserção de um canal analógico modulado em FM com o sinal de vídeo composto, possuindo uma largura de faixa de 6 MHZ. Apesar da largura do sinal modulado ser bem inferior a ocupação do canal do sistema digital, existem dúvidas sobre a intermodulação em canais adjacentes e de terceira ordem, pois a modulação de FM de TV pode afetar os sistemas existente, causando taxa de erro nos canais do sistema digital com modulação 16QAM.
Na estação B a unidade TX FI do sistema de rádio S700 digital, equaliza o sinal de FI analógico, ajusta o nível para -5 dBm, sendo interligado através de cabo coaxial com a unidade conversora de TX, que executa a conversão de FI para RF
Equalizador de cabo
amplificador de banda
Demodulador de fm
Conversor.
Rx
Oscilador local Filtro de canal
FI 0 Dbm
23 dbm RF - 35db Banda de vídeo + m
áudio combinado 1,0 vpp
-15 dbm
Figura 4.2: Diagrama rádio receptor analógico
na frequência do canal RF6 de tráfego, da faixa de frequência de 5 GHZ. Em sua saída o nível é de -2 dBm, sendo interligado no amplificador de RF através de cabo coaxial rígido com impedância de 50 ohns. Esse amplificador possui uma resposta de frequência de + ou – 1 dB ao longo da faixa de 20 MHZ do canal de RF, inserindo 32 db de ganho no sinal de entrada, sendo encaminhado para o sistema aéreo que efetua a irradiação deste e dos outros sinais de RF que compõe o sistema para a estação C, conforme ilustrado a figura 4.3.
4.3- DESCRIÇÃO DO PROCESSAMENTO DO SINAL NA ESTAÇÃO C
Na estação C o sistema aéreo encaminha o sinal recebido da estação B para o receptor de RF, antes passando pelo filtro passa faixa do canal RF6, eliminando interferências laterais. O receptor/conversor de RF efetua um ganho no sinal de 25 dB e converte o sinal de RF do canal 6 em sinal de FI de 70 MHZ, sendo interligado através de cabo coaxial a unidade RX FI, que efetua a equalização da frequência intermedíaria, corrigindo o nível e o retardo de grupo introduzido pelo sistema aéreo na transmissão e recepção. Nesta unidade que possui nível de saída de -5 dBm,
C O N V
R X
figura 4.3: Interligação rádios analógico/digital estação B
T
3 DB
RF 6 (7 GHZ) - 34 DBM
FI (70 HZ)
0 DBM
FI (70MHZ) - 3 DBM
T X T
X F I
C O N V
T X
FI (70 MHZ) 0 DBM
RF 6 (5GHZ) -14 DBM
RF6 (5GHZ) 30 DBM ATENUADOR
COAXIAL 75 OHNS INSERIDO
D I R.
E S T.
A
D I R.
E S T.
C
RÁDIO ANALÓGICO RÁDIO DIGITAL
deveria ser interligada por cabo coaxial as unidades: equalizadora transversal e adaptativa e o demodulador 16QAM, contudo pela topologia do projeto essas unidades não são utilizadas, sendo interligadas com cabo coaxial a unidade TX FI do transmissor na direção da estação D, este procedimento é segunda modificação proposta pelo projeto. Na unidade TX FI que possui nível idêntico a unidade RX FI, não necessitando de atenuador. Assim o sinal é interligado ao conversor de TX, que converte o sinal de FI em RF, com o nível de -2 dBm, sendo interligado por cabo coaxial ao amplificador de RF, que efetua o ganho de 32 dB no sinal de RF no canal 6’, com nível de saída de 30 dBm, interligando ao sistema aéreo na direção da estação D.
4.4- DESCRIÇÃO DO PROCESSAMENTO DO SINAL NA ESTAÇÃO D, I e J
O processamento do sinal na estação C são idênticos as estações: D, I e J.
A diferença está na faixa de frequência do canal utilizado no enlace entre as estações H e J, que utiliza a faixa de frequência de 11GHZ.
4.5- DESCRIÇÃO DO PROCESSAMENTO DO SINAL NA ESTAÇÃO H
Na estação H a unidade RX FI é interligado por cabo coaxial ao equipamento denominado CMF 9, que é composta pela unidade equalizadora de FI, tendo a função de corrigir a resposta de frequência e retardo de grupo. A unidade demoduladora recupera o sinal de banda básica da portadora de FI, contudo esse sinal não pode ser utilizado, pois sofreu o processo de pre-ênfase na estação A. O sinal é inserido no amplificador de banda básica de RX, tendo a função de efetuar a de-ênfase, que é o processo de atenuar a faixa do sinal em 5 db acima do ponto de rotação de TV, que é de 750 KHZ. Neste ponto o sinal de banda básica é inserido no separador de som e vídeo, que pelo processo de demodulação da portadora de 7,5 MHZ extrai o áudio e vídeo. Temos então os sinais de áudio e vídeo na estação H, que foram inseridos na estação A, terminando o processo de transporte destes sinais.
4.6- CORREÇÃO DO SINAL DE VÍDEO NA ESTAÇÃO H
Devido a inversão de fase do sinal de vídeo na estação terminal H, causado pela utilização do batimento não sequencial no sistema rádio PDH, que no enlace J- H utiliza uma banda diferente dos enlaces anteriores. A descontinuidade da sequência de batimento no receptor, sendo inferior ou superior, não afeta o sistema digital PDH existente, entretanto com sinal de vídeo composto de TV, que possui polaridade especifica ocorre uma inversão do sinal de vídeo ficando invertido. Para solucionar esse inconveniente que impediria a viabilidade técnica do experimento, existe dois caminhos: o primeiro seria modificar o filtro imagem na estação H, mudando as características do conversor de recepção, sendo está de difícil implementação, já que o equipamento rádio PDH teve sua fabricação descontinuada. A segunda solução que se mostrou viável, foi a inserção de um estágio amplificador na classe C, no amplificador de banda básica de recepção modelo 606-019/22, que efetuaria a inversão de fase necessária, sem prejuízo para o sinal recebido. Conforme mostra a figura 4.4, visto em destaque na cor azul.
figura 4.4: Diagrama em bloco na inserção de um amplificador na unidade banda básica receptora
Fonte : manual de operação e manutenção rádio CTR 124 GTE.
CAPÍTULO 5
TESTE DE VIABILIDADE TÉCNICA
Para se verificar a viabilidade técnica do projeto, dois aspectos foram levados em consideração. O primeiro estava na qualidade do sinal transportado da estação A até a estação H. O segundo seria relativo a possíveis interferências que o sinal analógico poderia causar quando inserido em um sistema rádio microondas com seis portadoras, utilizando modulação 16 QAM em um mesmo sistema aéreo. Essa preocupação estava no fato de que, quatro das seis portadoras apresentavam trafego, o que resultaria em perdas de informações nestas bandas, ocasionando prejuízo financeiro.
Na implementação dos testes seria necessário verificar: a resposta de frequência de banda básica de TV, verificação de conformidades espectral da portadora, ruído térmico, espúrios na faixa de RF e FI, sendo utilizados os seguintes equipamentos para efetuar os testes:
Analisador de espectro Gerador seletivo de nível Medidor de nível seletivo
Demodulador portátil Mod. CMF 9 Analisador de forma de onda
Monitor colorido de vídeo de alta definição Gerador de sinal de vídeo.
5.1- TESTES DE VIABILIDADE TÉCNICA ENTRE AS ESTAÇÕES A e B
Inicialmente na verificação da funcionalidade do projeto, optou-se pela demodulação do sinal na estação B, sendo gerado na estação A por um gerador de sinais de vídeo, utilizando um sinal de teste de barras coloridas (colors bars) na estrada do equalizador de cabo do transmissor CTR 124. Na estação B o sinal recebido da estação A, foi interligado ao equipamento CMF 9 portátil que foi utilizado em todas as estações, tendo a função de extrair a banda básica em nível de vídeo, sendo obtido um sinal com qualidade satisfatória, conforme figura 5.1. Neste teste não foi utilizado o combinador ou separador de som e vídeo, para facilitar os testes.
O sinal recuperado na estação B conforme visto na figura 5.1, atende aos padrões de qualidade exigida pela norma do CCIR, e a resposta de frequência dentro das normas do CCITT, conforme verificado no gráfico da figura 5.5.
Conforme visto nas figuras 5.2, 5.3 e 5.4, o espectro do sinal na estação B de:
portadora de FI pura, portadora de FI modulada e portadora de RF pura respectivamente com largura de 20 MHZ em torno da portadora, sendo verificado a ausência de sinais espúrios em torno das portadoras.
figura 5.1: Forma de onda do sinal composto de vídeo, extraído da estação B
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.2: Espectro da portadora de FI na estação B, sem modulação do sinal de vídeo
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.3: Espectro da portadora de FI na estação B, com modulação de color bars Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Resposta de frequência banda base estações A-B
2,1 2,3 2,3 2,2 2,3
2,1 2 2
1,8 1,7 1,2
1,7 2,2 2,7 3,2
0,1 mhz
0,3 mhz
0,6 mhz
0,7 5m
hz 1m
hz 2m
hz 3m
hz 4m
hz 5m
hz 6m
hz
dbm
figura 5.4: Espectro do sinal de RF na estação B sem modulação de vídeo
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.5: Resposta de frequência de banda básica A-B
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
5.2- TESTES DE VIABILIDADE TÉCNICA ENTRE AS ESTAÇÕES A e C
Mantendo a mesma estrutura de teste na estação A e executando a medição na estação C, indicou que o projeto era viável no aspecto técnico, superando as expectativas relativo a resposta de frequência de banda básica (ilustrado na figura 5.10) e conformidade do sinal de vídeo, conforme visto na figura 5.6.
Na verificação do sinal de RF e FI da estação C no canal em teste RF6, não apresentou qualquer espúria na faixa de RF ou FI, em uma faixa de mais ou menos 20 MHZ, em torno das portadoras, confirmando as expectativas observadas na verificação do sinal de vídeo.
As figuras 5.7, 5.8 e 5.9, mostram o espectro do sinal na estação C de:
portadora de FI pura, portadora de FI modulada e portadora de RF pura respectivamente, sendo verificado a ausência de sinais espúrios em torno das portadoras.
figura 5.6:Forma de onda do sinal composto de vídeo, extraído da estação C
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.7: Espectro da portadora de FI na estação B, sem modulação do sinal de vídeo
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.8: Espectro da portadora de FI na estação B, com modulação de color bars
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Figura 5.9: Espectro da portadora do sinal de RF na estação C, sem modulação
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Figura 5.10:Resposta de frequência de banda básica A-C
Resposta de frequência banda base estações A-C
2,3 2,2
2 2,2 2,2 2,1 2
1,8 1,6 1,2 1,4
1,7 2,2 2,7 3,2
0,1m hz
0,3m hz
0,6m hz
0,75mhz 1m
hz 2m
hz 3m
hz 4m
hz 5m
hz 6m
hz
dbm
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
5.3- TESTES DE VIABILIDADE TÉCNICA ENTRE AS ESTAÇÕES A e D
Mantendo a mesma estrutura de teste na estação A e executando a medição na estação D, o sinal de recepção de FI RX da estação C, foi inserido no transmissor no sentido da estação D do canal RF6’. Para efetuar os testes, o sinal de FI recebido da estação C, foi interligado ao demodulador de testes CMF 9, recuperando o sinal gerado na estação A e realizando teste de resposta de freqüência (ilustrado na figura 5.11) , ruído térmico, conformidade do sinal de vídeo (ilustrado na figura 5.15) e espúrios em RF e FI. De mesma forma das estações anteriores os resultados apresentaram dentro das normas de qualidade.
As figuras 5.12,5.13 e 5.14, mostram o espectro do sinal na estação D de:
portadora de FI pura, portadora de FI modulada e portadora de RF pura respectivamente, sendo verificado a ausência de sinais espúrios em torno das portadoras.
figura 5.11: Forma de onda do sinal composto extraído da estação D
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Figura 5.12: Espectro da portadora de FI, na estação D sem modulação
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Figura 5.13:Espectro da portadora de FI, na estação D com modulação de color bars
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Resposta de frequência banda base estações A-D
2,4 2,3 2,3 2,2 2,3 2,2 2,2
2 1,9 1,8
1,2 1,7 2,2 2,7 3,2
0,1m hz
0,3m hz
0,6m hz
0,75mhz 1m
hz 2m
hz 3m
hz 4m
hz 5m
hz 6m
hz
dbm
Figura 5.14:Espectro da portadora do sinal de RF, na estação D sem modulação
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Figura 5.15:Resposta de frequência de banda básica A-D
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel).
5.4 -TESTES DE VIABILIDADE TÉCNICA ENTRE AS ESTAÇÕES A e I
Mantendo a mesma estrutura de teste na estação A e executando a medição na estação I, o sinal de recepção de FI RX da estação D, foi inserido no transmissor sentido estação I no canal RF6. Para efetuar os testes o sinal de FI recebido da estação D, foi interligado ao demodulador de testes CMF 9, recuperando o sinal gerado na estação A e realizando teste de: resposta de freqüência (ilustrado na figura 5.20), ruído térmico, conformidade do sinal de vídeo (ilustrado na figura 5.16) e espúrios em RF e FI. Da mesma forma das estações anteriores os resultados apresentaram dentro das normas de qualidade.
As figuras 5.17,5.18 e 5.19, mostram o espectro do sinal na estação I de:
portadora de FI pura, portadora de FI modulada e portadora de RF pura respectivamente, tendo largura de faixa de mais ou menos 20 MHZ em torno da portadora, sendo verificado a ausência de sinais espúrios em torno das portadoras.
figura 5.16: Forma de onda do sinal composto de vídeo extraída da estação I
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.17:Espectro da portadora de FI, na estação I sem modulação
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.18: Espectro da portadora de FI com modulação de color bars
Resposta de frequência banda base estações A-I
2,1 2,3 2,3 2,2 2,3
2,1 2 2
1,8 1,7 1,2
1,7 2,2 2,7 3,2
0,1 mhz
0,3 mhz
0,6 mhz
0,7 5m
hz 1m
hz 2m
hz 3m
hz 4m
hz 5m
hz 6m
hz
dbm
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.19: Espectro da portadora do sinal de RF, na estação I sem modulação Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Figura 5.20:Resposta de freqüência de banda básica A-I
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel).
5.5- TESTES DE VIABILIDADE TÉCNICA ENTRE AS ESTAÇÕES A e J
Mantendo a mesma estrutura de teste na estação A e executando a medição na estação J, o sinal de recepção de FI RX da estação I, foi inserido no TX sentido estação J do canal RF6’. Para efetuar os testes o sinal de FI recebido da estação I, foi interligado ao demodulador de testes CMF 9, recuperando o sinal gerado na estação A e realizando teste de: resposta de frequência (ilustrado na figura 5.25), ruído térmico, conformidade do sinal de vídeo (ilustrado na figura 5.21) e espúrios em RF e FI. De mesma forma das estações anteriores os resultados apresentaram dentro das normas de qualidade.
As figuras 5.22, 5.23 e 5.24, mostram o espectro do sinal na estação J de:
portadora de FI pura, portadora de FI modulada e portadora de RF pura respectivamente, sendo verificado a ausência de sinais espúrios em torno das portadoras.
figura 5.21: Forma de onda do sinal composto de vídeo extraído da estação J
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.22: Espectro da portadora de FI, na estação J sem modulação
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.23: Espectro da portadora de FI, na estação J com sinal modulado de color bars
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
Resposta de frequência banda base estações A-J
2,1 2,3 2,2 2,2 2,1 2,2 2,1
1,9 1,8 1,7 1,2
1,7 2,2 2,7 3,2
0,1 mhz
0,3 mhz
0,6 mhz
0,7 5m
hz 1m
hz 2m
hz 3m
hz 4m
hz 5m
hz 6m
hz
dbm
figura 5.24: Espectro da portadora do sinal de RF, na estação J sem modulação
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.25: Resposta de frequência de banda básica A-J
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel).
5.6- TESTES DE VIABILIDADE TÉCNICA ENTRE AS ESTAÇÕES A e H
Mantendo a mesma estrutura de teste na estação A e executando a medição na estação H. Como executado nas estações anteriores, o sinal de FI das unidades RX FI e TX FI, foram interligadas por cabos coaxiais na estação J, possibilitando a recuperação do sinal de FI, contendo informações inseridas na estação A. Esse sinal foi interligado ao demodulador CMF 9, sendo esta a última estação do teste. O teste apresentou uma anormalidade na conformação do sinal de vídeo, pois o mesmo
apresentando fase invertida, conforme ilustrado na figura 5.26. O resultado dos demais teste como: resposta frequência de banda básica (ilustrado na figura 5.30), ruído térmico, espúrias de RF e FI. De mesma forma das estações anteriores os resultados apresentaram dentro das normas de qualidade.
As figuras 5.27, 5.28 e 5.29, mostram o espectro do sinal na estação H de:
portadora de FI pura, portadora de FI modulada e portadora de RF pura respectivamente, sendo verificado a ausência de sinais espúrios em torno das portadoras.
figura 5.26: Forma de onda do sinal composto de vídeo, extraído da estação H Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.27: Espectro da portadora de FI, na estação H sem modulação
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)
figura 5.28: Espectro da portadora do sinal de FI, na estação H com modulação color bars
Fonte: Relatório de aceitação da modificação do transporte de TV entre Campos e Rio de Janeiro (Embratel)