Automatização da Medida de Perda por Retorno em Sistemas Telefônicos de Baixas Freqüências empregando o LABVIEW.

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1 Automatização da Medida de Peda po Retono em istemas Telefônicos de Baixas Feqüências empegando o LABVW. Rômulo Mota Volpato 1, C.N.M. Mains,.C. Feeia 3 1, NATL nstituto Nacional de Telecomunicações, ta Rita do apucaí, MG, Basil, UNCAMP Univesidade stadual de Campinas, Campinas, P, Basil, omulo@inatel.b, calosn@inatel.b 3 UNCAMP Univesidade stadual de Campinas, Campinas, P, Basil, elnatanfeeia@gmail.com Resumo: O pesente tabalho se popõe a desenvolve a automação da medida de peda po etono em baixas feqüências de acodo com a esolução 39 da ANATL. Paa o desenvolvimento deste tabalho foi empegada a feamenta LABVW na vesão 6, que pemitiu automatiza o pocesso de foma completa eduzindo a eteza final [1][]. Palavas chave: Peda de etono paa baixas feqüências, Resolução ANATL 39, LABVW. γ γ ( ) e + ( ) e = Onde: é a tensão na linha, num ponto à distância da caga; é a coente na caga ; é a impedância de caga; é a impedância caacteística da linha; γ é a constante de popagação na linha. (1) 1. NTRODUÇÃO. A ANATL, atavés da esolução 39, instituiu uma noma paa a ealização de ensaios em teminais de telecomunicações ligados dietamente a ede telefônica. Nesta esolução são definidos os métodos aceitos paa a medição de peda po etono em baixas feqüências. Assim, este tabalho tem o objetivo de executa automaticamente a medição deste paâmeto, pemitindo com isso a total epetitividade do pocesso de testes e medidas e gaantindo a mesma condição de teste paa todo e qualque equipamento sob análise [3] [4]. Além disso, num pocesso não automatizado é necessáia a utilização de dois múltímetos calibados, enquanto que neste pocesso se faz uso de apenas um equipamento.. DFNÇÃO D PRDA POR RTORNO. e o módulo da impedância apesentada pelo apaelho que seá conectado a linha telefônica não fo exatamente o valo espeado de 6 Ohms, existiá uma edução de sinal oiginada po descasamento, ou seja, pela supeposição dos campos identes e efletidos, confome ilusta a fig. 1. Patindo deste pessuposto e usando as equações geais das linhas de tansmissão, podemos faze uma análise do módulo do coeficiente de eflexão [5]. Fig. 1. Repesentação de campo idente e campo efletido. Consideando a linha de tansmissão com pequenas pedas, podemos apoxima a constante de popagação da eq. (1). γ = α + j β + jβ () sta apoximação esulta em: β β ( ) e + ( ) e = Obsevando a eq. (3) vemos que a tensão na caga tem duas componentes, a tensão idente e a tensão efletida. ef (3) = + (4)

2 O coeficiente de eflexão, Γ, é dado pela elação ente a tensão efletida e a tensão idente, levando em consideação a eq. (3) e a eq. (4), tem-se: β ( ) e β Γ = = e (5) β ( ) e Consideando a medição do coeficiente de eflexão na caga, tem-se (=), potanto: Γ = (6) A peda po etono é a elação ente a potência efletida pela potência idente, potanto, pode se obtida atavés do coeficiente de eflexão como apesentado na eq. (8). Pef ef PR = 1log = log = log Γ (7) P PR = log (8) Paticulaizando paa os testes de apaelhos telefônicos, tem-se o cicuito apesentado na fig.. ealiza as medições com o monofone foa do gancho, mante o monofone em local com baixo uído ambiente [meno ou igual a 4dB PL(A)] ou substitui a cápsula tansmissoa pela sua impedância equivalente. Mante a cápsula eceptoa acoplada ao ouvido atificial, confome a Noma C-318; - utiliza um geado senoidal com tensão de saída V g =,775V ef, cuja impedância de saída seja meno ou igual a 6Ω; V - vaia a feqüência do geado na faixa de 3Hz a 34Hz; V - medi as tensões V e V t utilizando um medido seletivo balanceado, de alta impedância de entada (maio ou igual a 5kΩ), sintonizado na mesma feqüência do geado, com lagua de banda meno ou igual a 5Hz; V - calcula a Peda de Retono po meio da seguinte equação, paa V e V t medidos em volts eficazes. Vt, 3875 PR = log = (9) V V Ou paa V e V t medidos em dbm: PR ( db) V ( dbm) V ( dbm) = (1) t V - epeti este pocedimento paa toda a faixa de feqüência de voz, com a coente de enlace f ajustada (po meio de R f ) paa ma e a máxima coente de enlace possível; V - epeti as medições invetendo os teminais de entada do equipamento teminal; X - veifica se os esultados obtidos atendem a especificação. Fig.. Cicuito equivalente paa medição de peda po etono. 3. CRCUTO D MDÇÃO. O anexo à esolução 39 apesenta o Atigo 33 que desceve: A Peda de Retono do teminal, em elação a 6Ω na faixa de 3Hz a 34Hz, medida com tensão de,388v ef (-6dBm em elação à 6Ω) com coente de enlace vaiando ente ma e a máxima coente de enlace possível deve se maio ou igual a: - Paa teminal de dados: 16dB. - Paa os demais teminais: 14dB; Paágafo único. ste item não é aplicável a teminal que tenha função exclusiva de identifica o acesso chamado. No mesmo anexo, escito no Atigo 93, tem-se: Paa medição da Peda de Retono, utiliza a montagem da Fig. 3 e executa o seguinte pocedimento: - utiliza esistoes de 6Ω casados com toleância de,1% ente si; - mante o equipamento teminal na condição de enlace fechado e sem envia sinal. No caso de teminal de voz, Fig. 3. Montagem paa o teste de Peda po Retono. 4. PROPOTA D TRABALHO. nicialmente o pojeto foi concebido paa utilização de dois voltímetos, sendo um utilizado paa medida de tensão dieta e outo paa medida de tensão efletida. sta condição ofeece como vantagem a utilização apenas da estutua de hadwae do computado paa o contole dos equipamentos, facilitando a implementação do sistema de medição. No entanto, paa egime pofissional de opeação, existe a necessidade de dois multímetos o que tona a solução mais caa e aumenta a eteza total do pocesso. Po este motivo foi desenvolvida uma placa que tem como função comuta os pontos de medida efletida e dieta paa um ponto comum

3 onde está ligado o voltímeto. A comutação é contolada po uma placa com contole seial. O esquema elético da placa de comutação com contole seial pode se visualizado na fig DCRÇÃO DO OFTWAR DNVOLVDO NA PLATAFORMA LABVW. O softwae apesenta no painel fontal o esultado de foma gáfica, como demonstado na fig. 6. (a) (b) Fig. 4. (a) squema elético do contole seial da placa de teste; (b) Ponte de impedâncias com pontos de conexão paa o medido, paa o geado e paa o equipamento teminal. Assim, o uso de apenas um voltímeto diminui o eo do sistema, pois a elação ente tensões com o mesmo equipamento tem o eo compesado. A fig. 5 apesenta a placa devidamente montada. Os esistoes empegados no cicuito da placa de comutação são esistoes de pecisão com,1% de toleância e o voltímeto ofeece impedância intena de 1MΩ. Fig. 6. Gáfico apesentado no painel fontal do softwae na platafoma LABVW. Atavés do painel de contole é ealizada a escolha de qual equipamento seá utilizado na seqüência de teste, com a veificação adequada da pota GPB em que o mesmo está conectado. sta escolha é ealizada tanto paa o geado como paa o multímeto empegado no sistema. Paa o caso do geado é ealizada apenas a escolha da pota em que o mesmo opea, pois o modelo e a seqüência de quais sinais devem se geados em quais feqüências e com quais amplitudes já é ealizado atavés da otina de softwae. stas condições de pogamação não foam extenadas, pois são pimodiais paa o cumpimento das nomas que egem esta condição de teste. Na fig. 7 é mostada a etapa de contole no painel fontal. Fig. 5. Placa de cicuito impesso montada na vesão final de teste. A comutação do voltímeto nos pontos indicados na fig. 4(b) não influência o valo final da medida de peda po etono [7][8]. Fig. 7. Painel fontal de contole do softwae na platafoma LABVW Paa o multímeto é possível seleciona a função de medida e o timeout. xiste também a escolha da pota seial empegada no contole da placa de comutação que pemite a utilização de apenas um multímeto nas medidas da tensão idente ou efletida.

4 Paa o geado foi desenvolvida uma ubv 1, que seá descita posteiomente, mas paa o multímeto é utilizada uma ubv ofeecida pelo fabicante. mboa exista a possibilidade de escolhe a escala de opeação do multímeto, paa esta medida não se pode ealiza esta opeação. A ubv pode se devidamente alteada de modo a não apesenta no painel fontal os pontos de ajuste consideados desnecessáios paa o teste em questão[8]. Atavés do diagama apesentado, pecebe-se que o pimeio passo é identifica o geado de funções esponsável pelo sinal empegado no teste. Paa ealização do teste foi desenvolvida uma ubv, como apesentado na fig. 8. Fig. 8. ub V paa identificação do geado. Atavés do diagama da ubv, pode-se veifica que atavés da pota GPB a leitua de identificação é ealizada atavés de um pocedimento dieto. nicialmente é dado um clea no instumento que logo depois ofeece sua identificação. O código do equipamento é então escito na saída do segundo bloco e lido pelo teceio bloco que o disponibiliza paa uma compaação com o código ofeecido pelo opeado no painel fontal. e o geado identificado é o especificado pelo opeado do sistema, toda a taefa de medida da peda po etono é ealizada. No entanto, se não ocoe a identificação do geado como sendo o ecomendado, tabalha-se com a opção false do CA que abiga toda a seqüência de opeações, esultando em uma mensagem de eo na identificação do geado, como mostado na fig. 9. Na condição TRU do CA temos ubv s que pemitem a pogamação dos multímetos. endo assim é ealizada a pogamação do multímeto paa o teste de peda po etono, indicando todas as escalas de medidas necessáias paa o teste. Dento do LOOP tabalham-se as N inteações de foma a pemiti as mudanças de feqüência do geado de sinais paa vae todos os valoes da faixa de opeação, desde o valo inicial de 3Hz até o valo final de 36Hz. Dento do LOOP utiliza-se uma estutua de fames que pemite a utilização de apenas um multímeto paa ealização de duas medidas, sendo a pimeia medida da tensão idente e a segunda medida da tensão efletida. stas duas medidas são então pocessadas matematicamente paa obtenção dos valoes de Peda po Retono no gáfico. As medidas das tensões identes e efletidas atavés de um mesmo multímeto ocoe devido à utilização da placa de comutação comandada pela inteface seial. 6. CONCLUÃO. A gande vantagem deste método é o fato de se empega o mesmo multímeto paa ealiza as medidas de e ef. Como a medida de peda po etono é a elação ente uma tensão e outa, como apesentado na eq. (7), os eos seão compensados em função de estaem pesentes com iguais valoes nas duas medições. Outo ponto elevante neste pocesso é a localização do medido na medida da tensão idente. Neste caso a impedância intena do medido não afeta o balanceamento da ponte, pois não é colocado em paalelo com somente um baço da ponte. Ao se colocado em paalelo com o geado o balanceamento da ponte é mantido, eduzindo o eo com desbalanceamento, como apesentado na efeência [9]. Nesta nova condição, deve-se subtai 6dB do esultado obtido, confome a eq. (11). ef PR = log ( db) 6 ( db) (11) Resultados obtidos com a automatização da medição de peda de etono são mostado na fig. 1 e fig. 11, onde foi executado a medição em telefones comeciais. Obseve que na caso da fig. 11 o equipamento em teste não atende ao anexo da esolução 39 da ANATL, já o caso da fig. 1 o equipamento mostado atende a esolução. No contexto do anexo a esolução 39 da ANATL o valo limite é de 14dB no mínimo, assim o equipamento em teste apesentou 17dB. Obseve ainda que o esultado apesentado é positivo, pois considea-se o módulo da peda po etono. Finalmente, paa o caso de ajuste de potótipos em tempo eal, este pocesso diminui o tempo gasto, pois no método tadicional é necessáio faze uma modificação e levanta toda a esposta em feqüência paa a veificação. Desta foma este pocesso apesentou uma edução significativa de tempo nos ajuste de valoes paa o atendimento do anexo da esolução 39 da ANATL. Fig. 9. Condição FAL do CA que desceve a utilização de um equipamento inadequado na função do geado. 1 ubv sub otina que cia um instumento vitual.

5 [7] Bidlengmaie, M.; Haag, A. Kuhnemann, K.; Técnicas de Medição em Telecomunicações; Livaia Nobel.A. ; iemens.a.; [8] Ribeio, M. P.; Baadas, O. C. M.; Telecomunicações istemas Analógico-Digitais; Livos Técnicos e Científicos.A.; 198. [9] ssich, J.; Advanced LabVW Labs; Pentice Hall, nc.; [1] Volpato, R.M.; ilveia, M.; Análise da nceteza de Medição de peda de etono paa baixas feqüências; V emináio ntenacional de Metologia lética (MTRO), pag , Rio de Janeio, Bazil, 5. Figua 1- Resultado do teste de peda po Retono Figua 11- Resultado do teste de peda po Retono RFRÊNCA [1] Labview Use Manual, National nstuments Copoation, 1. [] Labviem Measuement Manual, National nstuments Copoation, 1. [3] Consulta pública da ANATL 53, Maio de 4. [4] DT , Pocedimentos de ensaio paa homologação e qualificação de apaelhos telefônicos, Maço de [5] Ministéio da Aeonáutica Dietoia de Rotas Aéeas; Linhas de Tansmissão; Basil; [6] Batkowiak, R. A., Cicuitos léticos, Makon Books, 1994.