A Distorção Não Linear como Causa de Interferências Radioeléctricas

Transcrição

1 Disorção Não Liner como Cus de Inerferêncis Rdioelécrics.º Seminário do Comié Poruguês d URSI Reiori d Universidde Nov de Lisbo José Pedro Borrego Novembro 007

2 Esudo de Cso: Inerferênci Prejudicil repord pelo eroporo de Lisbo ÍNDICE Descrição nálise e Dignósico Fones de origem Resolução Comenários finis

3 Inerferênci Prejudicil 8. MHz 8. eroporo de Lisbo repor: Dezembro 004 Frequênci d Torre de Conrolo: 8. MHz foremene inerferid! É udível um emissão de rdiodifusão sonor. É impossível usr frequênci! Por rzões de segurnç, s comunicções esão ser ssegurds n frequênci lerniv.

4 Inerferênci Prejudicil

5 E gor?

6 nálise do Problem Possíveis Fones de Inerferênci Complexidde Muios serviços de rdiocomunicções (licencidos) Muios serviços isenos de licenç (Wi-Fi, Blueooh, RFID s,...) Uilizções de especro ilegis Ours fones (fornos microonds, mplificdores TV oscilr,...) É imporne: Crcerizr o melhor possível o sinl inerferene (pdrões com que se mnifes, LB, inensidde,...) Recolher odos os sinoms do sisem fecdo (e.g., repors e lrmes do OMC: drop clls, flhs no cesso à rede, período do di, locl, BTS fecds, secores mis vulneráveis,...)

7 nálise do Problem Moniorizção do Especro Crcerizção do Sinl Inerferene Lrgur de Bnd ocupd Durção d inerferênci (permnene, inermiene, leóri,...) Período de ocorrênci (enr ober informções sobre s condições climáics nesss lurs: emperur, humidde, precipição,...) Inensidde do sinl (indicção sobre proximidde d fone) Desmodulção do sinl Verificção de picos simulâneos com inerferênci

8 nálise do Problem Ms já sbemos muio sobre inerferênci... É permnene (mior flexibilidde n su loclizção) D desmodulção, conclui-se que se r, pelo menos, de um emissão de rdiodifusão sonor, idenificndo-se udiivmene Rádio, que emie n zon, n frequênci 04. MHz. Esmos porno perne um fenómeno de Disorção Não Liner, com origem num sisem não liner. (Um vez que, não se r de nenhum emissão licencid, nem de um emissão ilegl (inencionl), n frequênci 8. MHz).

9 Sisem Não Liner () () () () () + = = = 0 0 n n NL x x x x c y... ( ) ( ) ( ) x ω ω cos cos + =

10 Sisem Não Liner Respos Liner () = x( ) =.( cos( ω ) + cos( ) ) y L ω Respos Não Liner de.ª Ordem y () = x ( ) = ( cos ( ω ) + cos( ω )) y () = ( + ) + cos( ω ) + cos( ω )+ DC.ª Hrmónic de f.ª Hrmónic de f (( ω + ω ) ) + cos( ( ω ) ) + cos ω freq. som freq. diferenç

11 Sisem Não Liner Respos Não Liner de.ª Ordem

12 Sisem Não Liner Respos Não Liner de.ª Ordem () ( ) ( ) ( ) ( ) x y ω ω cos cos + = = () ( ) + + = 4 y. cos ω ( ) cos ω ( ) ( ) cos. cos ω ω ( ) ( ) ω ω cos ( ) ( ) + 4 ω ω cos ( ) ( ) ω ω cos ( ) ( ) + 4 ω ω cos

13 Sisem Não Liner Componenes de Inermodulção de.ª Ordem ω = m ω ± nω ordem m + n 4 () = cos( ( ω ± ω ) ) + cos( ( ω ± ω ) ) y, inermod 4 y 4 () = cos( ( ω ω ) ), in bnd I y 4 () = cos( ( ω ω ) ), in bnd S

14 Disorção de Inermodulção Inermodulção: Processo de conversão de frequênci Ocorre qundo dois ou mis sinis, com diferenes frequêncis, se combinm rvés de um sisem não liner, ou de qulquer componene/disposiivo não liner consiuine de um sisem, resulndo desse processo, um rnsformção d energi conid ns componenes dos sinis de enrd, num sinl de síd composo por um conjuno de componenes especris que derivm ds frequêncis originis e de componenes dicionis cenrds nours frequêncis que não exisim inicilmene n enrd.

15 Inermodulção Componenes in bnd : Componenes de inermodulção que cem denro, ou muio pero, d bnd de operção de um ddo sisem de RF, fecndo-o. Poencilmene problemáics Não são fáceis de filrr

16 Inermodulção Emissões presenes no produo inerferene: Rádio 04. MHz (idenificd por nálise udiiv) Rádio B -? (menos percepível udiivmene) Solução: Colocr Rádio pens em pordor, sem qulquer modulção. ssim já é udível Rádio B, que emie n frequênci 90.4 MHz. (Enconr-se insld n mesm orre, em sisems rdines djcenes). dmiindo um produo de inermodulção in-bnd de.ª ordem: x = 8.!!

17 Inermodulção

18 Inermodulção Fones de Origem: Recepores ( fron-end ) Trnsmissores (ndres finis) Componenes Pssivos (Inermodulção Pssiv) Fones mis comuns: Cbos coxiis, Conecores de RF, dpdores, Uniões usds pr junr roços de linhs de rnsmissão (Flnges), Filros, copldores direccionis, nens, limendores de nens, Proecções conr descrgs mosférics. Fones menos óbvis: Pres meálics pr fixção ds nens à esruur de supore; Fixdores oxiddos ou frouxos, is como prfusos, porcs e rebies, n orre; Junções enre diferenes secções de um orre; Espis de supore ds orres; Vedções, porões e sinlizção meálic n periferi do sie.

19 Inermodulção Loclizção ds Fones de Origem: Pode ser moros e complex grvidde e o gru de risco d inerferênci qui em nálise não se compdece com o lpso de empo que poderá ser, evenulmene, longo pr deecr fone de inermodulção ão. Medids Urgenes pr Miigção d Inerferênci: Ddo rr-se de um produo de inermodulção em que, pelo menos, um dos inervenienes é conhecido, sbe-se que desligndo ess emissão inerferênci desprece. (Em úlimo cso é opção seguir!) Reduzir o nível de poênci d fundmenl conhecid, de form levr o nível d inerferênci pr vlores ceiáveis. (inicilmene: P = 9kW => PR = 44 kw, ficou com P = kw => PR = ~ 5 kw)

20 Inermodulção Loclizção ds Fones de Origem: Visori Rx (enidde fecd) Verificr se houve lerções recenes (novos equipmenos, modificção de frequêncis ou ouros prâmeros écnicos) Sensibilidde, squelch, surção do fron-end, filrgens,... Visori Tx (emissões envolvids no produo de inermodulção) Verificr se houve lerções recenes (novos equipmenos, modificção de frequêncis ou ouros prâmeros écnicos) Medição dos níveis de Espúris (Tx dummy lod / Tx nen / nen Tx), filros, isoldores,... Inermodulção Pssiv (PIM)

21 Inermodulção Pssiv f Tx Disposiivo Pssivo Não Liner f PIM Filro Rx f Tx Enquno que inerferênci devido inermodulção gerd por rnsmissores e recepores pode ser minimizd rvés de sisems de isolmeno e filrgem dequdos, inerferênci de inermodulção devido não lineriddes presenes em concos ou meriis meálicos já não pode ser suprimid ou miigd pels mesms écnics.

22 Inermodulção Pssiv De um form gerl, PIM resul essencilmene de não lineriddes ssocids : Concos Meriis

23 Inermodulção Pssiv Concos: -Spo resisênci de consrição não liner, devido o quecimeno provocdo pel correne que rvess o conco, cusndo vrições d resisividde (não liner com emperur) Junção lumínio-óxido lumínio-lumínio (películs 0 00 Å) Efeio de Túnel (condução não liner) Crcerísic i-v ípic de um junção mel-isoldor-mel

24 Inermodulção Pssiv Concos: Rusy-Bol cmd de óxido num mel é suficienemene poros O processo de oxidção não pár qundo é ingid um deermind espessur. O mel coninu corroer se humidde for suficienemene elevd. Têm sido idenificds como fones significivs de gerção de PIM em esruurs meálics ns imedições de nens rnsmissors Possíveis cuss pr não lineridde -o óxido semiconduor presene nos concos meálicos, mnifesndo por isso junção um efeio recificdor. -diminuição d áre de conco e/ou perd de conco.

25 Inermodulção Pssiv Esruur dos Meriis: Ferromgnéicos e Ferries Surm, exibem hiserese (não liner) B vs. H lguns Dielécricos (consne dielécric não liner) Meriis Ferroelécricos (dielécricos que se ornm esponnemene polrizdos -> surção e hiserese P vs. E) Disrupção dielécric (não liner), que pode esr ssocid disrupção érmic (decorrene do efeio de Joule) e disrupção por vlnche. O Níquel, o ço e s Fibrs de Crbono (não lineridde inrínsec d Grfie) são meriis muio suscepíveis de gerr PIM.

26 Inermodulção Pssiv Ouros Efeios: Imperfeições, rugosiddes e brsão ds superfícies dos meriis. Solddurs (Os resíduos deixdos pels subsâncis usds no processo de solddur são mbém suscepíveis de cusr PIM). Revesimenos (o revesimeno de meriis não lineres com meriis lineres e.g. Ouro ou Pr melhor s crcerísics em ermos de PIM). Fenómenos de vrição emporl: Disribuição e vrição d densidde de correne de RF; cbmenos (imperfeições) e deeriorção ds superfícies: fends, frcurs, esris, rebrbs, ec.; Pressão de conco e fdig inern em váris superfícies; Deformção plásic dos meriis: fdig e consequene relxção (deformção); Vrições e grdienes de emperur; Humidde e condensção; blos e crgs mecânics, e vibrções; Corrosão e oxidção, bem como conminção de componenes com prículs elecricmene conduors. Freing: Qundo superfícies de conco roçm ums ns ours, o movimeno mecânico desgs s superfícies em conco e exri prículs que corroem ou oxidm fcilmene. Ese fenómeno é designdo por corrosão devido freing, e dá origem ipicmene um umeno d resisênci de conco e, no limie, poderá conduzir à vri ou deeriorção de conecores elécricos.

27 Inermodulção Pssiv Origem do Problem de Inerferênci nos 8. MHz: Sisem Rdine inferior Resolução: Subsiuição

28 Fim Obrigdo pel enção José Pedro Borrego NCOM Cenro de Moniorizção e Conrolo do Especro do Sul