Teste de Interferência de equipamentos WiMax em recepção de satélite banda C
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
Máscara WiMax
LNB Gardiner
LNB Greatek
-30
-35
-40
-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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
-10
3575
3580
3585
3590
3595
3600
3605
3610
-20
-30
-40
-50
-60
Máscara de transmissão do equipamento WiMax com largura de banda 10 MHz
Frequência
(MHz)
3575.25
3580.25
3584.55
3585.25
3590.00
3594.75
3595.45
3599.75
3604.75
Delta Frequência
(MHz)
Atenuação
(dB)
-14.75
-9.75
-5.45
-4.75
0
4.75
5.45
9.75
14.75
-50
-32
-25
0
0
0
-25
-32
-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.
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-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
Máscara WiMax
LNBF Gardiner
LNBF Greatek
-45
-50
-55
Máscara de transmissão do WiM
Max e resposta em frequência dos LNBF Gardiner e Greatek
G
Observa-se na figura acima, que o LN
NBF da Gardiner atenua aproximadamente 11 ddB o sinal WiMax
centrado na frequência de 3590 MHzz recebido pela antena parabólica. O LNBF da
d Greatek atenua
aproximadamente 13 dB o último canal do WiMax. A grande diferença, é que o LN
NBF da Greatek é
mais imune a saturação conforme vistoo no parágrafo 6.5.
Observa-se ainda que o sinal WiM
Max que é recebido pelo LNBF é atenuaado também em
aproximadamente 30 dB pela recepçãoo lateral da antena parabólica, e pela atenuação do
d espaço livre.
O apontamento da antena parabólica diiretamente para a antena WiMax somente ocorrrerá em bem curta
distância do site WiMax devido a inclinação necessária da antena parabólica para receber
r
o sinal do
satélite.
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Campinas 05 de agosto de 2011
Relatório original assinado por:
Antonio Vivaldi Rodrigues
José Luiz Figueiredo
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