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17/21/2008Slide 1Agilent [email protected]

Medidas no Transmissor do Novo Sistema ISDB-TB

conforme Anexo a Resoluo 498 (Anatel)


Setup de Medidas do Transmissor

Transmisssor Digital Dummy Load50 Ohms

RF Out

10MHz REF IN

10MHz REF OUT

RF IN

Pwr.Sensor

coupler

MXA ou EXA

Power Meter


Medio da Potncia/Espectro: Channel PwrRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.4 Definio: para um sinal digital com modulao OFDM, a potncia

uniformemente distribuda atravs do canal de transmisso. Portanto, aose fazer medidas neste tipo de sinais, a largura de faixa total do sinalmodulado deve ser levada em considerao.

No o mesmo que medir potncia com marcador !!!

Sinal OFDM

Sinal sem Modulao (CW)

5.7 MHz

~0 Hz

Freq.

Pot.


Medio da Potncia/Espectro: Channel PwrRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.4 Especificao: aceitvel uma variao de 2% do valor nominal

especificado pelo fabricante do transmissor. Mtodo de Medio: a potncia de sada pode ser medida utilizando um

Wattmetro de absoro ou um Analisador de Espectro que possua esterecurso.

A potncia determinada atravs da leitura do analisador de espectro e do valor de calibrao (perda do acoplador direcional ou valor de atenuao).

Potncia (dBm) = leitura do espectro (dBm) + calibrao (dB)P (W) = 10 p(dBm)/10 /1000


Medio da Potncia/Espectro: Channel PwrRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.4

Potncia de Canal a potncia total medida em uma largura de banda especfica

Se a medida com Power Meter no mesmo ponto estiver diferente: provvel emisso de esprios


Medio de Largura de Banda Ocupada: OBWRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.3.1

Definio: largura de banda ocupada por um sinal a parte da respostaem freqncia do canal que est situada na faixa de 3dB da resposta nafreqncia central.

Parmetros de Transmisso:

Largura de banda ocupada por99% da potncia do sinal OFDM

5.7 MHz

200msTime Interleaving1/8Interv. Guarda7/8FEC64QAMModulao3Modo2^23-1PRBS



Especificao: para a radiodifuso de televiso digital terrestre deve ser usada a largura de banda de 5,7 MHz. A freqncia nominal da portadoradeve ser considerada a freqncia central das portadoras OFDM.

Mtodo de Medio: A largura de faixa deve ser determinada contendo99% da energia do sinal OFDM medido no analisador de espectro.

Configurao do analisador de espectro:



Importante para: Garantir a

compatibilidade com os sistemasanalgicos

Evitar interfernciasem outros canais


Medio do Desvio de Frequncia de TransmissoRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.3.2

Definio: o desvio de freqncia a diferena entre o valor da freqncia nominal especificada para a freqncia central das portadorasOFDM e a freqncia efetivamente sintetizada pelo transmissor para a mesma portadora, que no deve exceder a tolerncia especificada.



Especificao: o desvio mximo de freqncia de transmissopermissvel dever ser de 1Hz na freqncia central das portadorasOFDM.

Mtodo de Medio: dever realizar a medio na sada do transmissorna freqncia central das portadoras OFDM do canal de operao.

Repetir ensaio: Tenso de alimentao: +/-15% da nominal Temperatura: +10oC e +50oC Medio durante 6hrs em intervalos de 1hr



Mtodo de Medio: Segundo JEITA Handbook, 2006, Methods of Measurement for Digital Terrestrial Broadcasting Transmitters: Configurar o modulador OFDM para o modo de medida de freqncia

(Uma nica portadora no-modulada aparecer no centro da banda) Conectar o freqencmetro com preciso melhor que 0.1Hz e realizar a

medida.F (Hz) = Freq. Medida (Hz) Freq. Central do TX (Hz)


Medio de EspriasRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.5

Definio: emisses esprias so emisses em freqncias que esto fora da largura de faixa do canal e cujos nveis podem ser reduzidos sem afetar a transmisso do sinal principal.

BW

Fc Fc+15MHzFc-15MHz

Regulado pela MscaraRegulado pelas Esprias Regulado pelas Esprias



Especificaes: emisses esprias devem estar pelo menos 60 dBabaixo da potncia mdia do sinal digital

Parmetros de Transmisso:

200msTime Interleaving1/8Interv. Guarda7/8FEC64QAMModulao3Modo2^23-1PRBS



Mtodo de Medio: realizar medidas usando um analisador de espectro com faixa dinmica de pelo menos 70 dB

As medidas de atenuao de harmnicos devero ser realizadas nas seguintes faixas de freqncias: de 30 MHz a 2 GHz, quando a freqncia central est localizada entre

300 MHz e 600 MHz; de 30 MHz freqncia do terceiro harmnico, quando a freqncia

central est localizada acima de 600 MHz.



Identifica e mede o nvel de potncia de esprios emitidos em uma determinada faixa de frequncia.

Pode ser causado pela diferente combinao de sinais no transmis-sor.

Pode-se medir dentro e fora da banda do canal.


Medio da Mscara de TransmissoRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.7.1

Definio: Indicam as atenuaes mnimas das emisses fora da faixa emrelao potncia mdia do transmissor, especificadas em funo do afastamento em relao portadora central do sinal digital, para as mscaras no crtica, subcrtica e crtica.

Para transmisses com mltiplas portadoras, como o caso do OFDM, a intermodulao causada principalmente pela no linearidade dos amplificadores de potncia do transmissor.

A intermodulao composta de energia espectral indesejvel tantodentro quanto fora da banda. A energia espectral dentro da banda ir causar degradao do sinal

transmitido. A energia espectral fora da banda ir causar interferncia em canais

adjacentes.





-97dBc

10



Especificaes: o equipamento poder se enquadrar em 3 diferentestipos de mscara: No Crtica, Sub-Crtica e Crtica, conforme definidospela ABNT NBR 15601.

Mtodo de Medio: os valores indicados pela ABNT para cada tipo de mscara devem ser medidos com a configurao do analisador de espectro definida abaixo

Dentro da banda de 5.6 MHz a Potncia/10 KHz torna-se teoricamente menor que a Potncia mdia por -27.4dB = 10 x Log (10 KHz/5.6 MHz). Isso deve ser levado em considerao?

?


Medio da Mscara de Transmisso Corrigida (?)

Mscara levando em considerao -27.4dB

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

-15 -12 -9 -6 -3 0 3 6 9 12 15Desvio em relao a Freq. Central do Canal [MHZ]

Aten

ua

o [dB

c]

Non-Critical MaskSub-Critical MaskCritical Mask

-27.4dBc

11



A medida da Mscara verifica se a intermodulao gerada pelo transmissor estdentro dos limites

Medida realizada segundo Res. 498


Medio do Rudo de FaseRef: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.7.3

Definio: o rudo de fase em qualquer processo de converso de freqncia pode ocorrer devido instabilidade dos osciladores locais.

Em processos de modulao OFDM, o rudo de fase pode causar um errode fase generalizado que afeta todas as portadoras ao mesmo tempo.

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Especificao: valores de referncia para o rudo de fase aceitvelpodem ser obtidos na tabela abaixo

Mtodo de Medio: a medida feita na sada do oscilador local ou emsada equivalente, utilizando um analisador de espectro.



Avalia a estabilidade do oscilador local do circuito de transmisso.

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Medio de Taxa de Erro de Modulao (MER)Ref: Anexo Resoluo 498 (Anatel) item 6.1.7.2

Definio: A soma dos quadrados das magnitudes dos vetores de smbolo dividida pela soma dos quadrados das magnitudes dos vetoresde erro de smbolo. O resultado, expresso como uma relao de potnciasem dB, definido como MER.



BPSK: TMCC, Pilotos, AC, ...

Layer A: QPSK

Layer B: 64QAM Constelao OFDM

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EVM Error Vector Magnitude [% rms]MER Modulation Error Ratio [dB]



Especificao: o valor de MER deve ser determinado com o uso de um receptor com o menor fator de rudo possvel, com o objetivo de evitar a insero de distoro. Um valor de MER de pelo menos 30 dB deve ser alcanado.

Mtodo de Medio: as medidas so realizadas utilizando-se um medidorde MER. Se o instrumento de medio tiver ambas as funesConvencional e Camada, a Convencional deve ser escolhida.

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Possveis Problemas no Transmissor quando a medida de MER est ruim

Erro em Quadratura Erro em I/Q offsets Erro no Mapeamento da Constelao ou Encoder


Por que a qualidade do MER importante no Transmissor?

Qual

idad

e de

Se

rvi

o

Alta

Baixa

Boa RuimCondio de Recepo

Caracterstica do sinal analgico

Caracterstica do sinal digital

Sinal se degrada drasticamente com uma pequena mudana na condio

margem

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Por que a qualidade do MER importante no Transmissor?

Qual

idad

e de

Se

rvi

o

Alta

Baixa

Boa RuimCondio de Recepo ~ C/N


Sinal se degrada drasticamente com uma pequena mudana na condio

margem

Raio de cobertura do sinal T1

Quanto melhor o MER maior o raio de cobertura!

MER=40dB

MER=30dB

MER

T2T1

Raio de cobertura do sinal T2


E do outro lado? Qual o limite da condio de recepo?

Qual

idad

e de

Se

rvi

o

Alta

Baixa

Boa RuimCondio de Recepo ~ C/N


margem

MER (dB)

Raio de cobertura do sinal

Ref. ARIB STD B31

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Medidas no Transmissor alm do

Anexo a Resoluo 498 (Anatel)


Medida de Potncia nos Canais Adjacentes: ACP

Mede o quanto de interferncia, ou potncia, estcausando no canal adjacente relativo Potncia Total Transmitida.


compatibilidade com ossistemas analgicos

Evitar Interferncias emoutros canais

Analisar relao Sinal-Rudo

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Medida de Potncia nos Canais Adjacentes: ACP

Mede o quanto de interferncia, ou potncia, estrecebendo pelos canais adjacentes


compatibilidadecom os sistemasanalgicos

EvitarInterferncias de outros canais

Analisar relaoSinal-Rudo


Medida de CCDF - Complementary CumulativeDistribution Function

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Possvel Problema no Transmissor: Filtro


Possvel Problema no Transmissor: HPA

Efeito da compresso do amplificador pode ser facilmente detectada com a curva CCDF

Input Output

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Medidas importantes: Espectro do EVM

Localizao fcil do erro em qualquer portadora

Modo1: 1405 portadoras



Todas as portadoras no Modo configurado


Possvel Problema no Transmissor

Interferncia In-Band no visvel no domnio da frequncia Possvel de detectar na constelao se a interferncia for alta Melhor forma de detectar no Espectro do EVM, que pode medir a

amplitude e a frequncia do esprio.

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O que o Fading?

O efeito do ambiente no sinal de Tx quando chega no RxMultipercurso cpias do sinal atrasados no tempoEfeito Doppler espalhamento espectralAtenuao a atmosfera reduz a amplitude do signal


Medida de Atraso de Multipercurso (Delay Profile)

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Soluo Agilent para Teste e/ou Diagnstico do Transmissor: MXA ou EXA


Soluo Agilent para Teste e/ou Diagnstico do Transmissor: MXA ou EXA

N9020A-503 20 Hz a 3.6 GHz

N9020A-508 20 Hz a 8.4 GHz

N9020A-513 20 Hz a 13.6 GHz

N9020A-526 20 Hz a 26.5 GHz

N9010A-503 9 KHz a 3.6 GHz

N9010A-507 9 KHz a 7.0 GHz

N9010A-513 9 KHz a 13.6 GHz

N9010A-526 9 KHz a 26.5 GHz

MXA: N9020A EXA: N9010A

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Medio de Potncia com o Power Sensor USB

Triggering integrado para sincronismo com eventos externos

Capacidade de Zeramento Interno No necessrio Ref Cal de 50MHz Measurement speed of up to 1000rdgs/s* Acompanha Power Panel software

U2000A 10MHz 18GHz -60 a +20dBmU2001A 10MHz 6GHz -60 a +20dBmU2002A 50MHz 24GHz -60 a +20dBmU2004A 9kHz 6GHz -60 a +20dBm

Nunca foi to fcil e porttil medir potncia


Soluo Agilent para Teste e/ou Diagnstico no Campo: N9340A

Espectrograma para medir interferncias

Demodulao AM/FM Medida de Mscara Medidor de Campo

Medidor de Potnciac/ Pwr Sensor USB

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Soluo Agilent para Teste e/ou Diagnstico de Cabos e Antenas: N9330A


Domnio da Frequncia: Perda de Retorno/SWR/Perda no Cabo

Perda de Retorno Faixa de teste: 0 dB a 60 dB Resoluo: 0.01 dB

Perda no Cabo Faixa de teste: 0.00 a 30.00 dB Resoluo: 0.01 dB

Lightning

Damage

Tower

Connectors

Untighted

Connector

Cable Pinched

Coaxial Cable

Signal

Transmission

Signal

Reflection

Reflected

VSWR Faixa de teste: 1 a 65 Resoluo: 0.01

= log20returnloss+

=

11

SWR

25


Distncia Falha (DTF): Perda de Retorno/SWR

14.18 M(46.51m)

Distance

0

Lightning

Damage

Tower

Connectors

Untighted

Connector

Cable Pinched

Coaxial Cable

Signal

Transmission

Signal

Reflection

Faixa: (Nmero de Pts - 1) x Resoluo No de pontos = 521, 261 ou 131 O mximo so 1497.1m idealmente com a

perda no cabo menor que 20dB Resoluo (m):

Vp: a velocidade relativa de propagaodo cabo

f1 a freq. inicial f2 a freq. final

Perda de Retorno Faixa Vertical: 0.00 a 60.00 dB

SWR: Faixa Vertical : 1.00 a 65.00

startf

stopfpV

resolution

=

8103


Para contatar a Agilent Technologies:

E-mail: [email protected]

Tel.: (11) 4197-3600

Site: www.agilent.com/find/brasil

William SakataEng. [email protected]

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Documents

anexo resoluo

anatel item

largura de banda especfica

largura de banda ocupada

potncia dbm

usada a largura

largura de faixa total

analisador de espectro