6.5. Caracterização da saturação do LNBF A verificação de nível de saturação no LNBF foi feita com o aumento do nível de sinal de TX até que se observasse frequências espúrias no analisador de espectro. O setup de testes foi o mesmo da caracterização dos LNBF. Foi feito também um teste de linearidade do amplificador do LNBF para determinar exatamente o ponto de saturação. 5 0-53570 3580 3590 3600 3610 3620 3630 3640 3650 3660 3670 3680 3690 3700 3710-10 -15-20 -25-30 -35-40 Máscara WiMax LNB Gardiner LNB Greatek -45-50 -55 Nível de saída em função do nível de entrada (dbm) O gráfico acima mostra a linearidade dos LNBF em função do nível de sinal de entrada. Observam-se os seguintes pontos: O que se considera como sinal de entrada no gráfico acima, é o nível de sinal na saída da transmissão Tx que é inserido em uma antena diretiva de 18 dbi a 10 metros de distancia da antena parabólica apontada no seu maior ganho. As perdas a serem consideradas são FSPL = 64 db, Perdas nos cabos, divisor de potência e atenuadores. O LNBF da Greatek que possui filtro de entrada somente satura com níveis - 17 dbm quando o sinal de entrada possui a freqüência de 3.7 GHz. Quando a frequência de entrada é 3.6 GHz o LNBF Greatek somente satura com sinais de -4 dbm. O LNBF da Gardiner é bem mais sensível a saturação, pois perde a linearidade com sinal de entrada de -15 dbm em 3.6 GHz. Ou seja, existe uma diferença de 11 db em 3.6 GHz tornando o LNBF da Greatek mais imune a interferências. Os testes foram realizados em ambiente sujeitos a reflexão, mas os resultados não devem diferir em muito comparados aos realizados em câmara aneicóica. 24/32
6.5.1. Caracterização da saturação do LNBF da Gardiner O LNBF da Gardiner satura com -15 dbm gerando harmônicas conforme a figura abaixo. O sinal de Tx de -15 dbm equivale a um sinal na entrada da antena parabólica de 65 dbm. Sinal resultante de saturação do LNBF Gardner sinal em 3600 GHz Como o LNBF da Gardiner tem um ganho maior que o LNBF da Greatek ele satura com níveis menores de sinal na entrada da antena. 25/32
6.5.2. Caracterização da saturação do LNBF Greatek No LNBF da Greatek observou-se que qualquer sinal de Tx maior que 4 dbm satura o LNBF. A saturação pode ser observada na figura abaixo onde aparecem outras frequência diferentes da frequência transmitida. Sinal resultante de saturação do LNBF Greatek sinal em 3700 GHz Sinal resultante de saturação do LNBF Greatek sinal em 3600 GHz O sinal de Tx de -4 dbm equivale a um sinal na entrada da antena parabólica de 70 dbm. 26/32
7. Determinação das distâncias mínimas para que o WiMax não interfira na recepção de TV Como ainda não existem no mercado nacional equipamentos WiMax com potência de saída de 30 Watts, e como a autorização pedida a ANATEL somente contemplava a potência de 2 Watts, não foi possível determinar por medidas as distâncias mínimas de segurança para que a recepção de TV não seja interferida quando se transmite com potências de 4 e 30 Watts. A determinação das distâncias pode ser feito com a utilização da ferramenta de predição CelPlanner variando-se a potência de transmissão e utilizando como limite os mesmos limiares de recepão do sinal WiMax que causa distorção ou interrupção da recepção de TV. A comparação será feita referindo-se à predição do CelPlanner onde o nível de -32 dbm é o nível que o LNBF Gardiner satura. O LNBF da Greatek permite um sinal na entrada 11 db maior antes de entrar em saturação, ou seja -21 dbm. Estes valores no CelPlanner podem ser representados pelo nível de sinal predito utilizando-se o modelo Linha de Visada onde em azul escuro é mostrado a região onde existe interferência no LNBF da Gardiner e em vermelho onde existe interferência no LNBF Greatek. Predição de sinal pelo CelPlanner para sistemas WiMax com 2 X 2 Watts na configuração Matriz A Pela figura acima, onde foram transmitidos 2 Watts em duas antenas xpol, a distância mínima entre a antena WiMax e a antena parabólica é 470 metros para LNBF Gardiner, e aproximadamente 60 metros para o LNBF Greatek. 27/32
A figura abaixo mostra os níveis de sinal quando o transmissor WiMax possui a potência de 4 Watts. Predição de sinal pelo CelPlanner para sistemas WiMax com 2 X 4 Watts na configuração Matriz A Pela figura acima, onde foram transmitidos 4 Watts em duas antena xpol, a distância mínima entre a antena WiMax e a antena parabólica é 650 metros para LNBF Gardiner, e aproximadamente 80 metros para o LNBF Greatek. 28/32
A figura abaixo mostra os níveis de sinal quando o transmissor WiMax possui a potência de 30 Watts. Predição de sinal pelo CelPlanner para sistemas WiMax com 2 X 30 Watts na configuração Matriz A Pela figura acima, onde foram transmitidos 30 Watts em duas antena xpol, a distância mínima entre a antena WiMax e a antena parabólica é 1.720 metros para LNBF Gardiner, e aproximadamente 530 metros para o LNBF Greatek. 29/32
8. Conclusão Pelas medidas e cálculos realizados, conclui-se que o LNBF sem filtro já satura em distâncias inferiores a 470 metros, mesmo para potências de transmissão WiMax de apenas 2 Watts. A saturação do LNBF não depende do canal em que o receiver está sintonizado. Os canais no meio da faixa da Banda C são um pouco mais imunes à distorção por saturação. A figura abaixo, mostra a máscara do filtro de transmissão do WiMax para largura de banda de 10 MHz, segundo o IEEE 802.16 versão 2004. A máscara está centralizada no último canal reservado ao WiMax. 0 3570 3575 3580 3585 3590 3595 3600 3605 3610-10 -20-30 -40-50 -60 Máscara de transmissão do equipamento WiMax com largura de banda 10 MHz Frequência (MHz) Delta Frequência (MHz) Atenuação (db) 3575.25-14.75-50 3580.25-9.75-32 3584.55-5.45-25 3585.25-4.75 0 3590.00 0 0 3594.75 4.75 0 3595.45 5.45-25 3599.75 9.75-32 3604.75 14.75-50 Parâmetros de transmissão da máscara do WiMax Pela máscara de transmissão acima, verifica-se que na frequência de 3600 MHz o sinal WiMax já está atenuado em mais de 32 db. No primeiro canal da Banda C, que é a TV Câmara em 3628 MHz, o sinal WiMax já está atenuado em mais de 50 db. A máscara de transmissão atende a modulação empregada no WiMax, que é OFDM. Os valores da máscara normalmente atendem aos requisitos de isolação de interferência entre canais adjacentes entre sistemas da mesma tecnologia. A figura a seguir, mostra a máscara de transmissão do WiMax comparado com a resposta dos LNBF Gardner e Greatek. 30/32
5 0-53570 3580 3590 3600 3610 3620 3630 3640 3650 3660 3670 3680 3690-10 -15-20 -25-30 -35-40 -45-50 -55 Máscara WiMax LNBF Gardiner LNBF Greatek 3700 3710 Máscara de transmissão do WiMax e resposta em frequência dos LNBF Gardiner e Greatek Observa-se na figura acima, que o LNBF da Gardiner atenua aproximadamente 11 db o sinal WiMax centrado na frequência de 3590 MHz recebido pela antena parabólica. O LNBF da Greatek atenua aproximadamente 13 db o último canal do WiMax. A grande diferença, é que o LNBF da Greatek é mais imune a saturação conforme visto no parágrafo 6.5. Observa-se ainda que o sinal WiMax que é recebido pelo LNBF é atenuado também em aproximadamente 30 db pela recepção lateral da antena parabólica, e pela atenuação do espaço livre. O apontamento da antena parabólica diretamente para a antena WiMax somente ocorrerá em bem curta distância do site WiMax devido a inclinação necessária da antena parabólica para receber o sinal do satélite. 31/32
Campinas 05 de agosto de 2011 Relatório original assinado por: Antonio Vivaldi Rodrigues José Luiz Figueiredo 32/32