Sistemas Irradiantes Otimizando Soluções. SET Nordeste Fortaleza - CE. José Elias 2016

Transcrição

1 Sistemas Irradiantes Otimizando Soluções SET Nordeste 2016 Fortaleza - CE José Elias 2016

2 Otimizar Economizar (investimentos, energia, manutenção...) Aumentando o Ganho de Antena e diminuindo potência do TX. Quais são os limites? Balanceamento da Solução Questão Fundamental

3 Confiabilidade e MTBF A força de uma corrente é definida pelo seu elo mais fraco A velocidade de uma equipe é definida pelo seu elemento mais lento A confiabilidade de operação de uma estação está ligada ao seu componente mais sujeito a falhas

4 A Eficiência de Sistemas Irradiantes Depende de como é feita a instalação (posição, altura, espaçamento) Sofre influências da Torre de Transmissão e de obstáculos existentes (geográficos ou de outras torres/edificações) Pressupõe que o sinal a ser transmitido chega em excelentes condições na interface de entrada (casamento de impedância perfeito, conectorização correta e cabos e linhas de transmissão com perdas calculadas e sob controle) Parametrização dos equipamentos transmissores (potência, desvio de modulação, estabilidade de osciladores, energia AC, etc) em perfeitas condições de funcionamento EFEITOS INDESEJÁVEIS: Cobertura inadequada ou falha em algumas regiões Qualidade de sinal abaixo do esperado Maiores custos para correção de problemas não estudados e planejados durante o projeto

5 Ferramentas de Simulação Simulação de Mancha de Cobertura ajuda a mostrar o caminho a ser seguido mas não é suficiente pois, normalmente, não considera os sinais interferentes no local, que naturalmente causarão degradações na recepção Não confundir diagrama de irradiação com cobertura. O primeiro refere-se à maneira em que se propaga o campo elétrico enquanto que o segundo é resultante de cálculos que levam em conta a geografia, posicionamento de torre e altura de antena, bem como potência do transmissor e diagrama de irradiação. Otimizações mais rápidas podem assim ser obtidas Predição de desempenho de sistemas irradiantes com minimização de erros entre o projeto e a implementação

6 Diagramas de Antenas FM Omnidirecionais: Dipolo Vertical, Dipolo Cruzado, Anel Diretivas ou com diagramas customizados: Antenas Painel Anéis com parasitas

7 Azimute (H) z x /2 y X, Y, Z X, Y, Z VISÃO ESPACIAL DO CAMPO ELÉTRICO 7 X, Y, Z Elevação (V)

8 Vetor Campo Elétrico As figura seguinte ilustra uma onda com polarização linear vertical, mostrando apenas o vetor do campo elétrico (o magnético está sempre presente e a 90 graus):

9 Um pouco sobre a polarização circular Obtida a partir de vetores campoelétrico, defasados adequadamente de tal forma a produzir o efeito de propagação desejado

10 Polarização Circular (FM) A combinação de duas ondas linearmente polarizadas, uma vertical e outra horizontal, de mesma amplitude e eletricamente defasadas de 90 graus, resulta em uma onda circularmente polarizada, como pode ser visto a seguir:

11 Dipolo Vertical

12 Dipolo Cruzado

13 Anel Baixa e Média Potência

14 Anel de Alta Potência

15 Anel de Alta Potência

16 Antenas FM Painel

17 O Efeito das Instalações Fator essencial para o bom funcionamento do sistema

18 Deformação dos diagramas de radiação Situação inevitável na prática. Resulta da proximidade de estruturas interferentes à antena de transmissão: ferragens de adaptação própria torre em que será instalada a antena outras antenas na mesma torre outros sistemas (sítio de torres) Altera a qualidade Da cobertura 18 distorção do DR instalado multipercursos

19 Espalhamento eletromagnético Para cada ponto, o campo resultante E t é a soma do campo direto com o campo espalhado. E d O campo espalhado depende da geometria da estrutura interferente e do seu coeficiente de reflexão. E s 19

20 Diagramas de espalhamento Indicadores do nível de espalhamento associado à uma estrutura interferente qualquer. E s Dependente da geometria da estrutura. Diferente para cada componente de polarização. 20

21 Montagem Topo Situação mais apropriada para sistemas omnidirecionais

22 Montagem Lateral Situação mais adequada para sistemas direcionais. Deve-se trabalhar a isolação antena - torre em função de L,, DR hor. Isolação separação lateral. DR instalado DR catálogo. 22

23 Montagem Lateral

24 Montagem Topo (tubulão)

25 Topo e Lateral

26 Torre carregada

27 Simulando Antena em Tubulão de topo Efeitos no diagrama para diferentes distanciamentos

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37 Simulando Antena em Lateral de Torre Efeitos no diagrama para diferentes distanciamentos

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47 Antenas de TV Digital Tipos Mais Usados: Slot Cavidade Ressonante ou Cilíndricas Painel UHF Banda Larga DOC ou DMO Yagi e Log Periódica

48 Influências da Torre ESPALHAMENTO ELETROMAGNÉTICO Reflexão Refração Re-irradiação

49 Influências Externas Interferências Externas Sítio de Torres vizinhas Geografia (montanhas e vegetação) Reflexões em Edificações

50 Minimizando Surpresas Desagradáveis Simulação de distorções no diagrama de irradiação Simulação de Cobertura Parametrização do sistema Resultado: Predição de resultados indicando a melhor direção a seguir

51 Simulando influências no diagrama

52 Diagrama Horizontal da componente Vertical

53 Situação de Montagem

54 Situação de Montagem

55 Diagrama Horizontal

56 Componente Horizontal do Diagrama Vertical

57 Fazer Análise Mais Completa Possível Análise do projeto junto à engenharia de sistemas Coberturas Compatibilidade com transmissores, projetos mecânicos e adaptações adequadas Projetos de Suportes minimizando a influência em diagramas

58 Trazendo solidez e tranquilidade em suas operações através o uso de produtos da mais alta tecnologia em antenas e componentes para FM e Broadcast Digital Obrigado José Roberto Elias Fones: (19) (19) (19) jose.elias@iftelecom.com.br