FM – Canal Segundo Adjacente Co-localizado

outubro/2004

Dorival Gimenes Junior

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Agenda

? Declarações SET 2004 - Esclarecimentos? Estudos Técnicos

? 2º adjacente não co-localizado – situação atual? 2º adjacente co-localizado

- Campos e interferências- Intermodulação nos receptores- Interferência espectral direta- Canalização – congestionamento- Rádio Digital - IBOC

? Resumo dos itens técnicos tratados? Recomendações do CPqD

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SET 2004 - Esclarecimentos

? O estudo elaborado pelo CPqD é particularizado envolvendo uma situação existente na cidade de São Paulo, e é omisso quanto à intermodulação de terceira ordem.

? O Eng Dorival Gimenes Júnior se enganou na interpretação do regulamento da Austrália que, de fato, não permite o canal segundo adjacente co-localizado.

? O regulamento da Austrália se preocupa com RNI e promove a instalação co-localizada de estações afastadas de 800 kHz em locais distantes dos centros urbanos.

? O CPqD estudou a possibilidade de adoção de canais segundo adjacente co-localizados apenas como alternativa para diminuir os remanejamentos de emissoras de FM (em operação) na reconfiguração do PBFM.

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Estudos Técnicos – Relações de Proteção

Critérios para viabilização técnica aplicáveis a canais segundo adjacente (situação atual):

•Contorno Protegido : 66 dB? V/m

• Relação de Proteção: -27 dBA aplicação destes critérios significa que o contorno de 66 dB? V/m do canal em estudo não pode estar sobreposto pelo contorno de 93 dB? V/mdo canal interferente.

O exemplo a seguir foi elaborado utilizando dados reais de duas emissoras operando em canais 2º adjacente não co-localizados, regularmente instaladas na região de Campinas/SP.

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Estudos Técnicos – 2º adjacente exemplo

A interferência do canal n ocorre fora do contorno protegido do canal n +/- 2.

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Estudos Técnicos – 2º adjacente exemplo

A interferência do canal n +/- 2 ocorre fora do contorno protegido do canal n.

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Estudos Técnicos – 2º adjacente não co-localizado

A condição atual de recepção de canais afastados de 400 kHz coloca os receptores nas seguintes situações de sintonia:

? Presença de dois canais adjacentes com relação entre campos menor do que 27 dB.

? O campo mais forte é menor ou igual do que 93 dB? V/m.? Os contornos de 66 dB? V/m e 93 dB? V/m não se sobrepõem.

Verificação: Os receptores instalados em fábrica nos carros da linha Corsa da GM, apesar de sintonizar, com qualidade, os dois canais operando nas condições acima, não é capaz de, em todas as tentativas, localizar as estações durante uma busca automática.

OBS. – Esta verificação não é um teste formal válido

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Estudos Técnicos – 2º adjacente co-localizado

Os estudos técnicos envolvendo a co-localização de canais 2º adjacentes são particularizados para a seguinte situação:

• um canal E3 situado na Avenida Paulista em São Paulo;

• um canal A1 afastado de 2 km e de 300 metros;

• relação entre as ERPs de 6,8 dB, calculado usando os valores nominais de norma, corrigidos para 300 m.

Itens estudados:• Campos e interferências• Intermodulação nos receptores• Interferência espectral direta• Canalização – congestionamento• Rádio Digital - IBOC

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2º adjacente co-localizado - campos e interferência

Os contornos em vermelho correspondem à região onde o campo é superior a 115 dB? V/m(bloqueio)

As manchas azul, cinza, amarela e rosa determinam a região onde a relação de campos de 27 dB está violada.

As manchas azul e cinza delimitam a região de interferência do canal E3 sobre o A1.As manchas amarelas e rosa delimitam a região de interferência do canal A1 sobre o E3.

OBS: a região de interferência do canal E3 sobre o A1 (azul e cinza) está fora do campo de bloqueio.

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2º adjacente co-localizado - campos e interferência

Todos os valores de campo são superiores a 115 dB? V/m (bloqueio)

A mancha cinza delimitam a região de interferência do canal E3 sobre o A1.

A relação de proteção está sempre mantida. A pequena área cinza,interferência da emissora E3 sobre a A1, está contida na região de bloqueio.

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2º adjacente co-localizado - Intermodulação

Os fenômenos de intermodulação que ocorrem na entrada de RF dos receptores são produzidos na presença de dois sinais de fortes. Existem dois casos:

• Intermodulação de primeira ordem (conversão direta) é produzida a partir do batimento de F1 com F2 produzindo F2 – F1 ou F1 – F2. Este é o caso do batimento de FI onde a diferença entre as freqüências é próxima de 10.7 MHz. Para ocorrência deste efeito é necessário que o campo das duas emissoras exceda 85 dB?V/m.(valor de norma reconhecido mundialmente).

• Intermodulação de terceira ordem é produzida a partir do batimento de F1 com 2xF2 e 2xF1 com F2. Faz-se necessário determinar qual o valor dos campos para ocorrência deste efeito.Neste caso os dois produtos estão presentes.

IMPORTANTE: Enquanto o batimento de FI produz interferência nos canais envolvidos, o de terceira ordem interfere nos canais 2º adjacente a eles. Os canais n e n+2 geram interferência na recepção dos canais n+4 e n-2.

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NN-2 N+2 N+4

N-2N-4 N N+2

2º adjacente co-localizado - Intermodulação

A produção de sinais interferentes por intermodulação de terceira ordem é menor do que a interferência por batimento de FI para sinais com mesma intensidade de campo. Tipicamente um transistor produz 10 dB mais sinal por conversão direta que por intermodulação de terceira ordem.

O CPqD propõe que seja feito um teste de campo ou seja utilizado o mesmo valor utilizado como critério de proteção para batimento de FI.

Neste caso, não pode haver sobreposição do contorno de 66 dB?V/m (vermelhos, 2º adjacentes não co-localizados) com o contorno de 85 dB? V/m de qualquer um dos canais propostos para co-localização (pretos).

Relação de proteção de -19 dB.

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2º adjacente co-localizado – Interferência espectral direta

“as emissões em freqüências afastadas da freqüência da portadora de mais de 240 kHz até 600 kHz, inclusive, deverão estar pelo menos 35 dB abaixo do nível da portadora sem modulação.” - RTFM item 3.2.7 – Espúrios de Radiofreqüência

O demodulador baseado em circuitos PLL tem limiar de detecção de 10 dB para que não haja a produção de ruídos impulsivos .

Adotando uma margem adicional de 10 dB para outros ruídos, a diferença máxima entre as potências deverá ser de:

15 dB = 35dB (espúrios) – 10 (limiar de detecção) – 10(margem adicional)

35 dB

240 kHz 400 kHz 600 kHz

10+10 dB

15 dB – máxima diferença de potência

Canais 2º adjacente não co-localizados convivem com 27 dB de diferença, correspondendo a 8 dB (35-27= 8) de margem!

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Canalização - Congestionamento

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Canalização – Congestionamento

Canais 201 a 214 na Cidade de Campinas –sem o canal 6 de TV

ArarasCo-canal214

São PauloCo-canal213

AmericanaCo-canal212

Americana1º adjacente211

LindóiaCo-canal210

CampinasBatimento de FI209

CampinasBatimento de FI208

AmparoCo-canal207

Americana1º adjacente206

AmericanaCo-canal205

IndaiatubaCo-canal204

JundiaíCo-canal203

CampinasBatimento de FI202

São PauloCo-canal201

MunicípioInterferênciaCanal

•Cada canal tem pelo menos uma interferência;•A área de interferência é de pelo menos 25% do contorno protegido;

•Os canais 201 a 214 não são tecnicamente viáveis em Campinas mesmo que o canal 6 de TV seja removido.

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Congestionamento do espectro - RNI

12.45Altura do nº 282 – 15º andar (interno)

10.67Altura do nº 352 – 16º andar (sacada)

12.19Altura do nº 467 – ( calçada em frente ao prédio)

4.26Hospital Santa Catarina – (pátio do estacionamento)

Valor Medido (V/m)Local

Medidas de Radiação Não Ionizante – Avenida Paulista / SP – Fundação CPqD

Medidas realizadas em 24 de setembro de 2004

Limite – 28 V/m – de 10 a 400 MHz

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Rádio Digital – IBOC – 88 a 108 MHz

Segundo a NRSC – National Radio SystemsCommittee – o sistema IBOC é compatível com as transmissões analógicas com as estações instaladas segundo os critérios de proteção adotados pela FCC.

Outras fontes de informação negam esta afirmação.

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Resumo dos itens técnicos tratados

•Os canais 2º adjacentes co-localizados não podem ter diferença de ERP entre eles maior do que 15 dB.

•O canal proposto deve ter ERP menor ou igual ao canal existente.

•O canal proposto não pode produzir interferência fora do contorno de bloqueio do canal existente.

•O canal proposto deve aceitar interferência fora do seu contorno de bloqueio.

•Não pode haver sobreposição dos contornos de 85 dB? V/m de qualquer um dos canais envolvidos na co-localização com o contorno de 66 dB? V/mde canais 2º adjacente. (proteção de -19dB).

•Não pode haver, na mesma localidade, um terceiro canal 2º adjacente a dois canais 2º adjacentes co-localizados.

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Comentários Finais

• Os critérios apresentados foram baseados nas condições de recepção que os receptores estão sujeitos atualmente.

• Os critérios são conservadores, porém não garantem que o canal proposto estará livre de interferências em toda a sua área de cobertura.

•Critérios mais precisos podem ser obtidos com teste em campo. Estes testes são caros, demorados e para serem conclusivos devem prever a digitalização das transmissões na faixa de 88 a 108 MHz.

• Não é possível concluir se haverá ou não interferência entre canais segundo adjacente co-localizados ou não se estes adotarem o sistema IBOC. (anlogico digital/ digital digital)

Obrigado!

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