ir - apostila hfc2

REDES HBRIDAS (HFC)

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NDICE_____________________________________________________________________

Captulo 1 Introduo s redes HFC

- Objetivos

- Introduo

- Sinais

- Headend

- Etapas do processo

- Levantamento de campo

- Levantamento de campo

- Projeto da rede coaxial

- Projeto ptico

- Construo da rede coaxial

- Lanamento de cabos pticos e coaxiais

- Splicing

- Instalao de Fontes

- Ativao do receptor ptico

- Ativao do canal direto

- Etapas do processo

- Medio dos finais de linha

Captulo 2 Cabos coaxiais

- Objetivos

- Estrutura do cabo coaxial

- Importncia do cabo coaxial para as operadoras de cabo

- Ingresso e egresso de sinal

- Impedncia caracterstica

- Caractersticas eltricas efeito pelicular - Atenuao no cabo coaxial

- Tipos de cabos

- Raio de curvatura mnima e tenso mxima

- Consideraes finais

Captulo 3 Conectores

- Feed Thru

- Conectores KS-F

- Conectores KS-KS

- Conector PIN

- Extensores

- Conectores de 2 e 3 peas

- Terminaes

- Exemplo de preparao do cabo e conector

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Captulo 4 Fontes

- Objetivos

- Introduo

- Alimentao AC

- Posicionamento das fontes

- Componentes

Captulo 5 Ativao do retorno

- Objetivos

- SDA Stealth Digital Analizer - Conectando o SDA-5500/5510

- Testes de sweep conceitos bsicos - Conceito de ganho unitrio

- Ativao do retorno

- System II e III High Gain Dual (HGD) - System II e III Unbalanced Triple (UBAL) e Balanced Triple (BAL) - Line Extender II e III (LE)

- Line Extender III PHD

- Exemplo de ativao do retorno

- Amplificadores Philips

- Consideraes finais

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CAPTULO 1 INTRODUO S REDES HFC

OBJETIVOS_____________________________________________________________________

Este documento tem pr objetivo introduzir aos tcnicos, noes bsicas de redes HFC

utilizadas pelas operadoras de cabo. Alm disso, so apresentados todos os passos para a construo

dessas redes.

INTRODUO___________________________________________________________________

As primeiras redes de TV a Cabo foram construdas no final de dcada de 40. Em seus

primrdios sua finalidade era fornecer canais de TV para comunidades localizadas em regies onde

o sinal via ar no chegava com boa qualidade, pois essas comunidades estavam localizadas em

regies que sofriam de pelo menos uma das limitaes descritas a seguir: grande distncia entre a

antena receptora e a estao transmissora, presena de barreiras fsicas entre elas, e caractersticas

geogrficas do terreno desfavorveis.

Logo, uma antena construda em um ponto privilegiado, poderia receber os sinais e distribu-

los atravs de cabos para essa comunidade. Dessa maneira, no incio as CATV (Community Antenna

Television) eram antenas comunitrias, ou seja, vrias pessoas faziam uso dela para receber sinais de

televiso.

Com o amadurecimento da tecnologia e o surgimento de novos servios, as redes de TV a

cabo se modernizaram, e hoje elas no funcionam apenas para atender cidades ou regies aonde o

sinal de TV aberta fraco ou ruim. Hoje, as operadoras de cabo oferecem diversos programas

fechados, sendo uma opo de entretenimento para muitas pessoas, alm de oferecer servios de

banda larga e telefonia.

No entanto, para que fosse possvel oferecer todos esses servios aos clientes, as operadoras

de cabo tiveram que se modernizar. Um dos grandes passos foi adoo da arquitetura hibrida. A

palavra hibrida advm devido a utilizao de enlaces pticos e cabos coaxiais para a distribuio do

sinal. A figura 1 ilustra de maneira simplificada uma rede HFC (Hybrid Fiber Coax). importante

notar que o enlace ptico transporta o sinal por longas distncias, do headend at o n ptico. O n

ptico converte a luz em sinal de RF, e dessa maneira a planta coaxial distribui o sinal localmente.

Fig 1. Rede hibrida de TV a cabo

SINAIS__________________________________________________________________________

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Nesta seo apresentaremos os tipos de sinais que trafegam nas redes hibridas de TV a cabo,

e o primeiro deles os canais analgicos de televiso. Um sistema pode transportar vrios canais

analgicos em seus cabos, e cada um transmitido em uma freqncia diferente. Dessa maneira, eles

so transportados atravs do sistema sem que ocorra interferncia entre eles.

O funcionamento similar a das rdios FM. Duas estaes diferentes no se misturam

porque esto em freqncias diferentes. claro que se dois canais forem jogados na mesma freqncia, haver interferncia entre eles.

Outros tipos de sinais surgiram juntamente com a internet, e so eles o downstream e

upstream. O downstream o sinal que o assinante puxa do headend, e isso ocorre quando algum arquivo baixado da internet ou quando algum site acessado. Resumindo, o downstream o fluxo

de dados que vai do headend at o assinante.

J o upstream o sinal que o assinante envia ao headend, e isso pode ocorrer durante uma

conversa em uma sala de bate papo, ou programas e jogos interativos, em geral quando uma resposta

do assinante requerida.

Novamente, cada um desses sinais est em freqncias diferentes. Abaixo apresentada uma

ilustrao com os sinais e suas freqncias.

Fig 2. Espectro na rede de TV a cabo

HEADEND_______________________________________________________________________

Antes de iniciar qualquer discusso sobre a construo de redes, faz-se necessrio uma breve

descrio do headend. O headend o ponto de recebimento e distribuio dos sinais de TV a cabo, e

sua localizao deve ser em local com boa recepo dos sinais de TV local aberta, e dos sinais

provenientes dos satlites. Aps o recebimento desses sinais, equipamentos localizados no headend

tratam, codificam e distribuem esses sinais atravs das fibras pticas, at chegar aos nodes das redes

coaxiais.

Abaixo so apresentadas algumas fotos, e a discrio de cada uma delas segue: A) foto de um

headend. Como possvel observar, h vrias antenas para a recepo dos canais de TV local aberta

e canais de satlites. A localizao do headend deve ser em local com boa recepo dos sinais de TV

aberta e satlites. B) Foto de decodificadores e moduladores dos canais de satlite. Todos esses

equipamentos so instalados em racks dentro do headend. C) Foto ilustrando trs antenas alinhadas a

trs satlites diferentes.

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Fonte: http://cable.doit.wisc.edu/resources/cable101/HFC-C%20HE%20example%20of%20HFC.pdf

ETAPAS DO PROCESSO___________________________________________________________

A construo de redes pode ser dividida em vrias etapas, e cada uma delas envolve

profissionais de diversos departamentos e reas. O trabalho em conjunto permite que a elaborao do

projeto e sua execuo sejam feitas sempre da melhor maneira. A seguir so apresentadas as etapas

da elaborao e execuo de um projeto de rede hibrida de TV a cabo.

LEVANTAMENTO DE CAMPO_____________________________________________________

O levantamento de campo um dos primeiros passos para a construo de uma rede coaxial.

Nesse estgio o tcnico dever coletar os dados necessrios para que o projeto possa ser feito pelo

departamento de projetos. As informaes que o tcnico deve levantar so: Topografia da regio

atravs do equipamento de GPS, os postes da companhia de energia local e a demanda e sua classe

social. Com esses dados em mos, o departamento de projetos poder projetar uma rede coaxial

capaz de atender a todas as demandas levantadas.

Na figura abaixo mostrado um mapa gerado atravs das informaes coletadas no

levantamento de campo. possvel observar no mapa abaixo as seguintes informaes: nomes das

ruas, postes, demandas e classe social de cada um deles, distncias entre os postes, etc.

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Fig 3. Mapa gerado com os dados coletados no levantamento de campo

Geralmente o levantamento de demanda feito aps o levantamento dos postes. Portanto, o

tcnico dever correr, com o mapa j pronto, toda a rede. Abaixo apresentada a tabela que o tcnico dever preencher durante o levantamento de demanda.

Node:

Pg: Qnt. Apto. / Total

Poste Nmero Classe / Tipo Endereo Nome

Edifcio Andar Andar Apto. Complemento

PROJETO DA REDE COAXIAL_____________________________________________________

Com o levantamento de campo finalizado, iniciado no departamento de projetos o projeto

da rede coaxial. Baseado nos equipamentos e cabos especificados pelo cliente, o projetista realiza

um estudo para atender 100% da demanda levantada pelo tcnico.

Normalmente o projeto feito para atender at 2000 demandas por node, e cada um desses

nodes possui um n ptico alimentado por um cabo ptico. A figura abaixo demonstra uma rea

divida em 2 nodes, um deles est representado em vermelho e outro em azul, sendo que a demanda

em cada um deles de 869 e 875, respectivamente.

Durante o projeto, o projetista procura sempre balancear os nodes, ou seja, os nmeros de

demandas em cada um deles devem ser aproximadamente iguais, conforme o esquema abaixo.

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Fig 4. Planet software desenvolvido pela Tele Design para auxilio no projeto das redes coaxiais

Aps o planejamento das reas, o projetista pode partir para o projeto de cada um delas.

Durante o processo so utilizadas ferramentas com o Lode Data e Drawnet. O resultado final um

mapa contendo todos os equipamentos ativos e passivos da rede, bem como os nveis de final de

linha projetado e a localizao das fontes. A lista de materiais de cada node gerada tambm pelo

departamento de projetos. A figura abaixo ilustra um mapa pronto.

Fig 5. Projeto de rede coaxial

Finalmente, esse mapa com a rede coaxial plotado e enviado ao tcnico responsvel pela

construo da rea. Toda e qualquer alterao realizada em campo deve ser anotada no mapa, para

que assim o departamento de projetos possa fazer o As built da regio construda.

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PROJETO PTICO________________________________________________________________

Aps definido os nodes a construir, bem como as localizaes dos ns pticos desses nodes,

o planejamento das rotas dos cabos pticos realizado. Durante o planejamento das rotas para

atendimento dos ns pticos, o projetista procura analisar diversos caminhos. Geralmente a melhor

opo o caminho mais curto e com menos curvas. A fibra ptica a responsvel por transportar o

sinal do headend at o n ptico, e vice versa.

Abaixo mostrado um cabo de fibra ptica atendendo alguns ns pticos. Os nodes esto

delimitados por linhas pretas, e a fibra ptica est representada por uma linha azul.

Fig 6. Fibra saindo do headend para atender quatro nodes

Os blocos com inscrio CX denotam as caixas de emendas. Essas caixas so utilizadas para

acomodar os pontos da rede em que houve fuses, que o acoplamento de entre duas fibras atravs

do seu aquecimento.

Para realizar a fuso, o tcnico deve obedecer todas as orientaes de como manipular a

fibra, e proceder de maneira correta para que a emenda realizada seja de boa . A figura abaixo ilustra

a mquina de fuses

Fig 7. Mquina de fuso

CONSTRUO DA REDE COAXIAL_________________________________________________

Com os projetos pticos e coaxiais em mos, e os materiais fornecidos pela operadora, o

tcnico poder iniciar a construo da rede. Inicialmente, dever haver uma adequao dos postes,

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que a instalao de ferragens (BAP, BRP, Isoladores) que sustentaro a cordoalha que ser lanada

posteriormente.

Aps o lanamento da cordoalha feito o aterramento nos pontos que esto localizados os

ativos (amplificadores) e os finais de cordoalha, que so as pontas da rede.

Fig 8. Lanamento da cordoalha

Fig 9. Detalhe das ferragens

LANAMENTO DE CABOS PTICOS E COAXIAIS___________________________________

Aps o lanamento da cordoalha, realizado o lanamento de cabos coaxiais de acordo com

as orientaes do fabricante, evitando que o cabo seja danificado. O lanamento deve ser feito com

os projetos em mos, e todas as curvas de expanso devem ser respeitadas.

As curvas de expanso devem ser feitas, pois durante perodos de temperatura mais baixas, o

cabo tende a se comprimir. Logo, se no houvesse essa curva de expanso, o cabo poderia

comprimir at soltar-se do equipamento e do conector. Com a curva de expanso h uma folga para

cabo expandir e contrair sem o risco de desconexo do mesmo. O lanamento dos cabos pticos s

realizado depois do lanamento dos cabos coaxiais.

Fig 10. Detalha da curva de expanso

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Alm da curva de expanso, o tcnico dever estar atento quanto s especificaes de altura

mnima da rede em travessias, a faixa de ocupao, o posicionamento e identificao dos cabos, face

de instalao e os problemas que podem ocorrer. A explicao de cada um desses itens dada a

seguir.

Altura mnima:

Travessia Altura mnima

Ruas e avenidas 5 metros

Locais de trfego normal de pedestres e ao

longo de vias e estradas sem trnsito de

veculos

3 metros

Locais de trfego normal de pedestres e

passagem particular de veculos

4,5 metros

Trnsito de mquinas pesadas 6 metros

Rodovias 8 metros

Nota: Caso as alturas acima no possam ser seguidas, o Fiscal de Construo de Rede tem que ser

consultado sobre o procedimento a ser adotado. Em hiptese alguma os cabos podem ser instalados

em cruzamentos de ruas e avenidas, uma altura inferior que 5,0 m.

Faixa de ocupao:

O espao reservado para as concessionrias de telecomunicaes e outros servios chamado de

faixa de ocupao e tem como extenso 0,5 m. Pode-se determinar este espao partir de 0,6 m dos

fios do secundrio de energia eltrica.

Posicionamento do cabo:

Os cabos das concessionrias de telecomunicaes devem ser instalados na faixa de ocupao

prpria, e espaados 0,30 m. entre si. Existem casos em que as luminrias ficam dentro da faixa de

ocupao, neste caso deve-se respeitar um minimo de 0,20 m da mesma.

Face de instalao:

Chamamos de face de instalao, o lado em que o cabo fixado no poste. A parte do poste que fica

para o lado das residncias chamada de face interna e a parte que fica voltada para a rua chamada

face externa.

Os cabos devem ser fixados preferencialmente na face externa, pois sua instalao e manuteno so

mais fceis, porm deve sempre ser seguido o padro da Operadora.

Problemas na instalao:

Existem postes que apresentam problemas, que so observados durante a vistoria para a aprovao

do projeto junto Concessionria. Apresentamos agora a maneira de solucion-los:

- Poste saturado: poste com excesso de cabos instalados que impossibilita a instalao de rede. Utilizar brao alongador.

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- Poste com altura insuficiente: para esta situao devemos mudar para posio padro adequar)

os cabos de energia eltrica, luminrias e cabos telefnicos, para depois instalarmos a rede.

- Poste danificado: poste que por qualquer motivo esteja com suas caractersticas alteradas, a

ponto de por em risco qualquer atividade.

Nota: Caso nenhuma das solues apresentadas resolva o problema, deve ser efetuada a troca do

poste. Neste caso solicitar autorizao do Gerente de Implantao e requisitar concessionria de

energia o oramento para execuo deste servio.

SPLICING_______________________________________________________________________

O splicing a instalao de taps, acopladores e amplificadores nos cabos lanados na rede. Para que a rede fique bem construda necessrio que os conectores utilizados sejam bem

preparados e apertados, para que no haja fuga nem ingresso de sinal no cabo, que podero causar

grandes problemas na banda de retorno (Upstream), prejudicando dessa maneira, todos os assinantes

banda larga.

Fig 11. Tap instalado durante o splicing

INSTALAO DE FONTES_________ _____________________________________________

No projeto da rede foi definido o nmero e localizao das fontes necessrias para alimentar

os amplificadores do node. Geralmente feito um croqui do trecho em que ser instalada a fonte, e

uma carta de solicitao a companhia de energia eltrica para que seja feita a ligao eltrica em sua

rede local.

A fonte alimentada por 110 ou 220V e libera 60 ou 90V, com uma corrente nominal de

aproximadamente 15A. Normalmente so instaladas trs baterias de 12V-100A para que quando

houver interrupo de energia eltrica, a rede de TV a cabo possa funcionar de 2 a 3 horas sem

alimentao da rede eltrica. As fontes podem so instaladas juntamente com a execuo do splicing.

ATIVAO DO RECEPTOR PTICO________________________________________________

Primeiramente, para que no haja confuso, o receptor ptico conhecido tambm como n

ptico. O termo receptor ptico tem sua origem no tempo em que rede de TV a cabo no era

bidirecional. Com o surgimento de servios interativos, houve a necessidade do receptor no s

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receber, mas enviar dados ao headend. Com esse novo papel assumido, o nome mais correto seria n

ptico. No entanto, o termo receptor ptico ainda utilizado at hoje.

Com relao ativao da rede, o processo iniciado no receptor ptico.Para certificarmos

que no existe problema com a fibra do headend at o receptor ptico, medimos com o power meter

ou multmetro a potncia ptica que est chegando ao RX. Se tudo estiver conforme o esperado, o

tcnico poder ligar a fonte de alimentao (60 ou 90 V), e verificar o acendimento de alguns

LEDs, como o do TX e do RX. Aps seguir todos os passos acima, realizado o alinhamento do n ptico com pads e

equalizadores, at que se chegue aos valores especificados pelo projeto.

Fig 12. Ativao do receptor ptico

ATIVAO DO CANAL DIRETO ___________________________________________________

Com o receptor ptico alinhado, iniciado o alinhamento dos amplificadores. importante

que o tcnico respeite sempre os valores e os modelos de amplificadores determinados no projeto. A

importncia de se usar o amplificador conforme o projeto porque existem amplificadores com alto

e baixo ganho, duas ou trs sadas, com ou sem acopladores internos, e para que os nveis de sada

real sejam prximos ao projetado, o tcnico dever construir conforme o projeto.

Para o alinhamento dos amplificadores tambm so utilizados os pads para atenuar o sinal, e equalizadores para ajustar a diferena de canal alto e baixo, conhecido como TILT. Os passos para o

alinhamento so:

1 passo - Verificar se existe tenso de 60 ou 90V para alimentar o amplificador, e depois

verificar no projeto se este amplificador mandar tenso para alimentar os prximos da cascata, caso

sim, instalar o jumper nas respectivas portas (main, aux1 e aux2).

2 passo - Verificar se o nvel de RF na entrada est prximo ao projetado (tolerncia de 3

dB)

3 passo - Instalar todos os plug-ins especificados em projeto (Pads, equalizadores, equalizadores de interstgio, acopladores, e AGC quando tiver)

4 passo - Colocar o medidor de sinal no test point de entrada, no esquecer de utilizar a

compensao.

5 passo - Trocar o pad de entrada garante que o nvel de RF no seja menor que o

especificado pelo fabricante, geralmente de 10dBmV para os amplificadores e 18dBmV para os

LEs. 6 passo Colocar o cabo do medidor na sada main e trocando o equalizador de entrada at

atingir o tilt especificado pelo projeto.

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7 passo - Com o tilt correto, substitua o pad de interstgio at chegar ao valor de sada

especificado pelo projeto, conforme o esquema abaixo.

8 passo Ajuste do AGC.

Verificar no manual do amplificador qual o canal piloto do AGC.

Medir o nvel do canal piloto com a chave do AGC desligado.

Corrigir com o atenuador para o nvel especificado.

Ligar a chave do AGC, e ajustar no trimpot o mesmo nvel que estava com a chave desligado.

Finalizado todos os passos descritos acima, o amplificador estar com o canal direto

alinhado.

MEDIO DOS FINAIS DE LINHA_________________________________________________

Para garantir que todos os processos de construo e os equipamentos esto sem problemas,

medimos todas as pontas da rede para certificarmos que o sinal est chegando at o final da rede

conforme os nveis informados pelo projeto. Dessa maneira, a rede estar pronta para que seja feita a

instalao dos assinantes.

CAPTULO 2 CABOS COAXIAIS

OBJETIVOS_____________________________________________________________________

Este documento tem pr objetivo descrever os cabos coaxiais utilizados na rede de TV a

cabo, bem como discutir sua composio, caractersticas e cuidados de manuseio. So apresentados

tambm alguns de seus dados tcnicos e parmetros fsicos.

ESTRUTURA DO CABO COAXIAL__________________________________________________

Antes de iniciar qualquer discusso sobre cabos coaxiais, importante que se conhea sua

estrutura interna, as partes que o compem e finalidade de cada uma dessas partes. Dessa maneira, o

tcnico estar capacitado a entender as razes pelos quais os cabos coaxiais so extensivamente

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usados nas redes de TV a cabo e o porqu importante seguir certas orientaes de manuseio do

cabo. A figura a seguir ilustra um cabo coaxial e sua composio.

Fig. 1 - Estrutura do cabo coaxial. fonte: CommScope

Com base na figura acima, possvel distinguir 4 partes diferentes do cabo coaxial, e so elas

a capa, o condutor externo, o dieltrico e o condutor central. A funo de cada uma dessas partes

descrita abaixo:

Capa Proteo do cabo contra corroso e abraso, a proteo eltrica contra curtos-circuitos e choques eltricos.

Condutor externo Blindagem do sinal e aterramento do sistema.

Dieltrico Isolamento entre o condutor central e externo, estruturao dimensional do cabo e facilidade na propagao do sinal de RF.

Condutor central Conduo do sinal de RF e alimentao dos equipamentos.

IMPORTNCIA DO CABO COAXIAL PARA AS OPERADORADAS DE CABO_____________

O cabo coaxial um dos principais elementos que compe a rede de TV a cabo, pois so eles

os responsveis pela distribuio dos sinais de RF nos nodes, e a utilizao desse tipo de cabo

importante para as operadoras, j que h possibilidade de reaproveitamento das freqncias j

ocupadas no ar.

Fig. 2 Espectro de freqncias no ar.

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Fig. 3 Espectro de freqncias no cabo.

A reutilizao de freqncias possvel, pois o sinal que fica confinado no cabo coaxial no

interfere nos sinais via ar, e vice versa. Isso ocorre devido blindagem do cabo coaxial, que no

permite que sinais de RF ingressem ou vazem do cabo. H casos, que sero abordados posteriormente, em que podem ocorrer fugas e ingresso de sinal no cabo, ocasionando em

interferncias.

INGRESSO E EGRESSO DE SINAL_________________________________________________

Como j foi mostrado anteriormente, o cabo coaxial tem a funo de proteger os sinais que

percorrem em seu interior dos sinais externos, devido blindagem do cabo. No entanto, nem sempre

essa blindagem eficiente, e isso pode ocorrer se o cabo estiver danificado, fazendo com que um

ponto de ingresso de sinal seja criado.

Fig. 4 Blindagem do cabo coaxial. fonte: CommScope

Pelo mesmo ponto em que ocorre ingresso de sinal pode haver vazamento. No Brasil, assim como na maior parte do mundo, existe uma regulamentao que especifica o limite mximo de

sinal que pode vazar de um sistema de TV a cabo, sem que haja interferncia em outros sistemas de comunicaes. No entanto, devido ao problema de ingresso afetar a banda de retorno, as prprias

operadoras se esforam para que no haja pontos de egresso na rede, pois nos mesmos pontos de

egresso pode haver ingresso.

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Fig. 4 - Estrutura do cabo coaxial.

IMPEDNCIA CARACTERSTICA __________________________________________________

A impedncia caracterstica do cabo coaxial pode ser entendida como uma resistncia de

entrada do cabo. Para sistemas de TV a cabo a impedncia caracterstica do cabo coaxial de 75

ohms, e a expresso para o clculo de seu valor a seguinte:

Onde 0Z a impedncia caracterstica, k a constante dieltrica, D dimetro do condutor

externo e d dimetro do condutor interno.

Fig. 5 Relao de dimetros do cabo coaxial. fonte: CommScope

Como possvel perceber, a impedncia caracterstica depende da razo entre o dimetro do

condutor externo e interno. Logo, se o tcnico manusear o cabo de forma que o danifique, amasse ou

dobre em excesso, a razo entre os dois dimetros ser alterado, fazendo com que a impedncia

caracterstica do cabo coaxial se altere.

Conseqentemente, com a alterao da impedncia caracterstica do cabo coaxial haver

descasamento de impedncia, ocasionando em microreflexes no sistema, que geram imagens

fantasma nos canais de TV analgicos, e erro na deteco dos bits de retorno.

CARACTERSTICAS ELTRICAS - EFEITO PELICULAR______________________________

O efeito pelicular o fenmeno do aumento da resistncia aparente de um condutor em

funo do aumento da freqncia. Uma corrente DC se distribui uniformemente no condutor, j um

sinal alternado faz com que corrente tenda a se distribuir de maneira diferente, sendo que grande

parte dela se desloca pela superfcie. A figura abaixo ilustra o efeito.

Fig. 6 Efeito pelicular. fonte: CommScope

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Devido a tal fato, os cabos coaxiais apresentam geralmente dois materiais na construo do

condutor central, o alumnio (ou ao) e cobre. Devido a suas melhores caractersticas de

condutividade, o cobre usado na superfcie e o alumnio ou ao no centro. Consultando a tabela

abaixo, percebe-se que a condutividade do cobre maior do que a do alumnio.

Material Condutividade eltrica

[ 610 / m.]

alumnio 37,7

cobre 59,6

ATENUAO NO CABO COAXIAL__________________________________________________

Quando um sinal de RF trafega em um cabo de coaxial, ocorrem perdas na amplitude do

mesmo, e o interressante que essas perdas no so iguais para todo o espectro de freqncias, ou

seja, um sinal com freqncia de 50MHz sofrer atenuaes diferentes de um sinal com o dobro da

freqncia. A seguir apresentada a expresso que rege esse fenmeno.

fFZ

Rp ..774,2344,4

0

O mais importante de se notar na expresso matemtica acima, e o fato da atenuao () depender da freqncia (f). Logo, se aumentarmos a freqncia, a atenuao aumentar tambm. A

conseqncia desse efeito para as redes de TV a cabo que os canais de maior freqncia sero mais

atenuados, sendo necessrio que o ganho no amplificador seja diferente para as diversas freqncias.

TIPOS DE CABOS________________________________________________________________

A rede de TV a cabo utiliza diversos tipos de cabos. Uma das primeiras diferenas do cabo

sem auto sustentao e com auto sustentao. Esses primeiros precisam ser presos cordoalha, j o

segundo tipo no precisa.

Alm disso, existem os cabos de diversos tamanhos, sendo que escolha do uso de cada um

dependente do ponto. Abaixo ilustramos os cabos mais utilizados pelas operadoras de cabo na

construo de redes externas, que so os cabos 0.500, 0.540, 0.750 e 0.860.

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Fig. 7 Atenuao em funo da freqncia para diversos cabos. fonte: CommScope

Analisando os grficos acima, podemos perceber que alm da atenuao ser maior para as

freqncias mais altas, quanto maior o cabo menor atenuao que o sinal sofre. Isso ocorre, pois o

cabo de maior dimetro oferece menos resistncia passagem de corrente eltrica, conforme a tabela

abaixo.

Cabo Resistncia

0.500 5,64 (ohms/km)

0.540 5,28 (ohms/km)

0.750 2,55 (ohms/km)

0.860 2,37 (ohms/km)

Esses cabos apresentados acima, por apresentarem menor atenuao e melhores

caractersticas construtivas, so geralmente utilizados na construo das redes externas, ou seja, a

rede que est nas ruas.

Para a instalao interna so usados os cabos RG11, RG06 e RG59. Esses cabos, apesar de

no terem a mesma qualidade que os cabos de rede externa, so ideais para a instalao no assinante,

j que so mais baratos e tem dimenses menores. Alm disso, os taps e acopladores s aceitam em

suas portas taps os cabos da linha RG.

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RAIO DE CURVATURA MNIMO E TENSO MXIMA________________________________

Quando o tcnico estiver manuseando a cabo, um dos cuidados que deve ser tomado de no

curvar o cabo de maneira que o raio mnimo de curvatura seja excedido. Existem tabelas que

especificam qual o raio mnimo de acordo com o cabo, e importante que o tcnico respeite todas as

orientaes do fabricante.

Fig. 8 Raio mnimo de curvatura dos cabos. fonte: CommScope

Com relao tenso de puxamento, o tcnico dever sempre estar atento para no exceder a

trao mxima que o cabo pode suportar sem que ocorram danos ao cabo. A tabela abaixo apresenta

os valores de trao mxima em funo do cabo utilizado. Percebe-se pelos dados apresentados, que

quanto maior o dimetro do cabo, maior a fora de trao mxima permitida. Alm disso, conclui-

se que a linha PIII pode ter uma fora de trao maior que a linha QR.

CONSIDERAES FINAIS________________________________________________________

Com os conceitos ilustrados acima, espera-se que o tcnico esteja capacitado a entender o

porqu certas orientaes devem ser respeitadas no lanamento e manuseio do cabo. Alm disso, o

tcnico estar habilidade a compreender as conseqncias de se usar um cabo danificado no sistema

de TV a cabo. Por fim, servir de cultura geral da rea, pois importante que o tcnico tenha

conhecimentos bsicos dos materiais que so utilizados na construo da rede das operadoras de

cabo.

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CAPTULO 3 CONECTORES

FEED THRU_____________________________________________________________________

Qual a finalidade desse conector?

A finalidade do conector feed thru conectar cabo em equipamentos. Existem conectores

feed thru de vrios tamanhos e eles so usados tanto para atender MDU na sada de acopladores ou

taps, como conectar cabos em equipamentos.

Desvantagens do feed thru

O uso de conectores feed thru pode causar um fenmeno conhecido como CPD (Common

Path Distortion) nas redes de TV a cabo. Isso acontece devido a no compatibilidade de famlia entre

os metais do parafuso do acoplador e do condutor central do cabo utilizado. Como os dois ficam em

contato (o parafuso segura o condutor central) , uma camada de xido pode surgir na interface dos

dois metais, fazendo com que aparea o efeito diodo no sistema.

Esse efeito faz com que o sinal do direto se retifique, causando batimentos no canal de

retorno. Esses batimentos se caracterizam por aparecerem em intervalos de 6 MHz, que a largura

de um canal de televiso. Na figura abaixo possvel perceber um padro de 3 portadoras se

repetindo de 6 em 6 MHz

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CONECTORES KS F_____________________________________________________________


A finalidade do conector KS-F conectar um cabo RG11 em um acoplador. normalmente

usado para atender MDU ou uma residncia maior.

Vantagens em relao ao feed thru.

A vantagem desse conector em relao ao feed thru que ele no forma uma camada de

xido entre a ponta do conector e o parafuso do acoplador, devido a caractersticas do material do

conector. Com isso, no ocorre nessa conexo o CPD (Common Path Distortion).

Uma outra vantagem que o cabo pode ser facilmente retirado do conector, e ser utilizado

por algum aparelho de medio. Isso no era possvel de se fazer com o cabo utilizado no feed thru.

CONECTORES KS KS____________________________________________________________


A finalidade do conector KS- KS conectar equipamento com equipamento. Pode ser usado

como exemplo dois taps que estejam juntos, ou um amplificador mais tap, amplificador mais

acoplador e etc. Nas figuras abaixo temos dois equipamentos interligados por um conector KS-KS, e

em uma deles o conector foi est coberto por uma fita termocontrtil.

_________________________________________________________________________________

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CONECTOR PIN__________________________________________________________________


A finalidade do conector PIN conectar o cabo em equipamento.

Vantagens do conector PIN

A vantagem desse conector em relao que ele no forma a camada de xido entre a ponta

do conector e o parafuso de fixao dos equipamentos.Isso evita o surgimento do CPD (Common

Path Distortion).

EXTENSORES___________________________________________________________________

Qual a finalidade do conector extensor?

Os extensores so utilizados quando o cabo no alcana o equipamento, seja por corte errado

do cabo ou pela retirada de equipamentos da rede durante um processo de readequao.

CONECTORES DE 2 E 3 PEAS____________________________________________________

_________________________________________________________________________________

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Hoje no mercado existem fabricantes que comercializam conectores com 2 ou 3 peas. O

mais comum so os conectores de 3 peas, e a sua vantagem em relao ao conectores de 2 peas

tradicionais a possibilidade de verificar se o condutor central se encaixou corretamente no conector

para que ele possa ser apertado corretamente. Alm disso, esses conectores podem ser reutilizados e

so mais fceis de instalar.

TERMINAES__________________________________________________________________

O que ?

A terminao um circuito eletrnico passivo projetado para casar com a impedncia

caracterstica da rede coaxial (75 ). Existem no mercado vrios tipos de terminao, com caractersticas e funcionalidades diferentes. Algumas podem ter um capacitor interno para bloquear

o 60 Hz da fonte AC, enquanto outras podem no ter. A figura abaixo ilustra alguns tipos de

terminaes.

Fonte: http://www.corning.com/corninggilbert/

Qual a finalidade desse dispositivo?

A finalidade da terminao evitar micro reflexes do sinal de RF. Sem essas terminaes,

haveria micro reflexes na rede, degradando a qualidade do sinal transmitido. Abaixo ilustrado o

funcionamento ideal de uma rede bem terminada.

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Fonte: Understanding and troubleshooting linear distortions: Micro-reflections, Amplitude ripple/tilt and group delay. Ron Hranac

Numa rede de TV a cabo, a terminao faz o papel da carga e o meio de transmisso o cabo

coaxial. Quando a carga casa com a rede (ZS=ZT=ZL), todo o sinal de RF emitido pela fonte ser

absorvido pela carga. Portanto, no haver nenhuma reflexo no sistema.

E se a carga no casar com a impedncia da rede?

Ocorrero as reflexes, ou seja, a carga no conseguir absorver toda a potncia do sinal de

RF, fazendo com que ele retorne conforme o esquema abaixo.


Como o sinal fica confinado nesse meio de transmisso at sumir devido atenuao, ocorre que o mesmo sinal chega duas ou mais vezes no mesmo local. Como h atenuao no cabo e

perdas de retorno nos equipamentos, o sinal que retorna tem amplitude menor e est atrasado em

relao ao sinal original. Abaixo mostrado o sinal visto pelo final de linha.


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A conseqncia na TV analgica um canal com fantasma.


Onde devem ser instaladas as terminaes?

As terminaes devem ser instaladas em todas as sadas no utilizada dos taps (exceto os taps

auto terminados 2x4, 4x8 e 8x11), acopladores, amplificadores e ns pticos.

EXEMPLO PREPARAO DO CABO E CONECTOR___________________________________

Abaixo apresentado um exemplo de preparao do cabo e do conector do tipo PIN. Para

realizar essa tarefa o tcnico dever ter em mos uma pina para limpar o condutor central, um

preparador de cabos (cada cabo tem um preparador prprio), e um extrator de jaqueta. Todas essas

ferramentas so apresentadas abaixo.

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O primeiro passo na preparao do cabo consiste em remover a jaqueta do cabo do coaxial.

Essa tarefa deve ser realizada com o extrator de jaqueta, e para isso a cavidade dessa ferramenta

deve ser encaixada na ponta do cabo, girando-a consecutivamente at o cabo chegar num limitador

interno da ferramenta. Esse limitador evita que se remova mais jaqueta do que o necessrio,

deixando o cabo com as dimenses corretas. A figura abaixo ilustra o cabo com a jaqueta j

removida.

Removida a jaqueta, devemos utilizar o preparador de cabos para retirar o material dieltrico

do cabo. Para isso devemos utilizar o preparador de cabos, e seu funcionamento semelhante ao

extrator de jaqueta. A figura abaixo demonstra a preparao do cabo. Assim como extrator, o

preparador tambm tem um limitador, deixando o cabo nas dimenses corretas.

Realizado o passo anterior, o cabo coaxial dever estar parecido com o da figura abaixo.

Como possvel perceber, o condutor central ainda est coberto pelo material dieltrico.

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Utilizando a pina, devemos retirar todo o restante do dieltrico. A ponta da pina deve

agarrar o dieltrico de forma que o condutor central fique o mais descoberto possvel. Para remover

o dieltrico com mais facilidade, o tcnico deve girar a ferramenta ao redor do condutor at que o

dieltrico se rompa.

importante que todo e qualquer resduo seja retirado com a pina, evitando que o condutor

central sofra danos ou cortes, que so lugares propcios oxidao. Por esse motivo que a utilizao

de facas e estiletes para a preparao do cabo no recomendada.

Feito isso, o cabo dever estar parecido com o da figura abaixo.

Finalmente, para terminar de preparar o cabo devemos realizar uma medida do condutor

central junto ao conector, que tem uma marcao em seu corpo. Se o condutor central estiver mais

longo, o tcnico dever cortar a ponta com um alicate universal ou de corte. Por outro lado, se o

condutor central estiver curto, o tcnico dever refazer o cabo. A figura abaixo exemplifica o

processo.

Com o cabo preparado, o tcnico dever medir a ponta do conector. No exemplo abaixo

usado um tap da Scientific Atlanta, que possui uma marcao indicando o tamanho da ponta do

conector. A figura abaixo mostra a realizao dessa medida. Novamente, se a ponta estiver muito

comprida o tcnico dever cort-la, evitando que a ponta encoste-se carcaa do equipamento

causando um curto circuito.

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Aps preparar o conector, o tcnico deve apert-lo na porta do tap. Para fixar o conector, o

bujo deve ser retirado, o com a chave canho 3/16 o parafuso do tap deve ser apertado, fixando o

conector. As figuras abaixo ilustram o processo.

Realizado o passo anterior, o cabo deve passar atravs da porca do conector, e o parte central

do conector deve ser colocada junto ao cabo, conforme ilustrado abaixo.

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Por fim, as partes do conector so agrupadas. A primeira a rosca central com a parte

dianteira do conector (que j est encaixada e presa no tap) e a segunda e o parafuso do conector.

Aps realizar esses dois passos o cabo dever estar preso com o conector.

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O ltimo passo consiste em colocar a canusa sob o conector, parte do tap e parte do cabo. A

canusa feita de um material termocontrtil, e quando aquecida ela se comprime e agarra o conector,

uma pequena parte do tap e do cabo.

A finalidade da canusa vedar o conector, de forma que no entre gua dentro dele e do tap.

A canusa deve ser colocada antes de fechar a conexo entre o cabo e o tap, e deve ser aquecida com

o maarico, conforme as figuras abaixo.

aquecimento da canusa com o maarico

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CAPTULO 4 FONTES

OBJETIVOS_____________________________________________________________________

O objetivo deste documento introduzir os conceitos bsicos das fontes de alimentao

utilizadas para fornecer a energia eltrica necessria ao funcionamento dos dispositivos ativos que

compe a rede de TV a cabo.

INTRODUO___________________________________________________________________

Um elemento fundamental que constitui a rede de TV a cabo a fonte de alimentao. A

fonte desempenha importantes funes dentre as quais prover a alimentao eltrica para os

equipamentos presentes na rede, proteger o sistema contra distores que possam ocorrer nas redes

de transmisso eltricas e suprir energia aos equipamentos caso ocorra uma queda de energia. A

funo de fornecer energia rede para o caso de falta de energia realizada por trs baterias de 12V

instaladas no gabinete. Desta forma a rede de TV a cabo pode funcionar de 2 a 3 horas sem

alimentao da rede eltrica. As fontes so instaladas em postes e alimentadas diretamente pelo

sistema de distribuio de energia eltrica das concessionrias locais, como mostra a figura 1:

Figura 1: Instalao da fonte de alimentao

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A fonte fornece um sinal de corrente alternada (AC) que efetivamente alimenta os

dispositivos presentes na rede. A entrada do AC na rede coaxial possvel pela presena de um

insersor de potncia (LPI), que pode ser observado na figura 1.

Alm de ser responsvel pela insero do sinal AC na rede coaxial, o LPI atua como

dispositivo de proteo, impedindo que a fonte seja danificada caso ocorra um curto-circuito. A

figura 2 mostra o exemplo de um LPI utilizado em redes de TV a cabo:

Figura 2: LPI

Pode-se ver na figura 2 que o LPI permite a passagem de sinais de RF, que transportam os

canais de televiso analgicos e a portadora digital de cable modem, ao mesmo tempo em que

responsvel por colocar o sinal de AC na rede. Em seguida, ser introduzido as caractersticas do

sinal de alimentao AC.

ALIMENTAO AC_______________________________________________________________

Igualmente os bem conhecidos sinais de RF nas freqncias de 5 a 40 MHz (downstream) e

50 a 800 MHz (upstream), trafega na rede coaxial pelos mesmos cabos a alimentao AC. Isto

possvel pelo fato de a freqncia do AC ser muito menor que a freqncia dos sinais de RF.

Existem diferentes formas de onda para o AC que a fonte pode fornecer planta coaxial sendo as

principais a onda senoidal, a onda quadrada e a onda semi-quadrada. Estas diferentes formas de onda

so apresentadas na figura 3:

_________________________________________________________________________________

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Figura 3: formas de onda (a) senoidal, (b) quadrada e (c) semi-quadrada.

A linha tracejada nas formas de onda apresentadas na figura 3 representa o valor de tenso

usado para determinar a parcela da potncia que utilizada nos componentes eletrnicos e representa

a intensidade do sinal. Pode-se observar que esta tenso til menor que a tenso de pico,

representada pela linha contnua. Quanto mais prxima tenso til est da tenso de pico, mais

eficiente o sistema. Por isso, idealmente, a onda quadrada seria a melhor opo, mas esta causa

contaminao nos sinais que circulam na rede, por ser de espectro largo. Assim, utiliza-se a forma de onda semi-quadrada, que apresenta um valor til maior que a onda senoidal e menor nvel de

contaminao do espectro que a onda quadrada.

A tenso de pico da alimentao AC assume valores de 90V ou 60V, sendo prefervel utilizar

fontes de 90V pois, para uma mesma potncia, a corrente eltrica para uma tenso de 90V menor

que a corrente para uma tenso de 60V. Reduzindo a corrente eltrica na fonte e conseqentemente a

corrente que circula na rede, h uma reduo do HUM, efeito indesejado que degrada a qualidade da

imagem das TVs dos assinantes ligados rede, manifestando-se como 2 faixas horizontais nas tela dos televisores. A figura 4 ilustra a distoro HUM:

Faixas horizontais na tela do televisor

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Figura 4: Degradao da imagem da TV pela distoro HUM.

Nas sesses seguintes, sero discutidos aspectos relativos colocao de fontes na rede e

finalmente o exemplo de uma fonte real utilizadas nas redes coaxiais.

POSICIONAMENTO DE FONTES ____________________________________

Durante o projeto deve-se levar em conta que um mesmo dispositivo no pode ser alimentado

por duas fontes distintas quando colocado na rede. Neste caso, utiliza-se um bloqueador de AC na

entrada ou sada do dispositivo. Por ter caractersticas capacitivas, o bloqueador de AC permite

apenas a passagem do sinal de RF. O bloqueador pode ser colocado na entrada de Taps ou divisores. Esta configurao de rede e exemplo de utilizao do bloqueador mostrado na figura 5:

Figura 5: Exemplo da utilizao de bloqueadores

Na figura 5 a fonte 1 responsvel pela alimentao do n ptico e dos amplificadores A e

B. Neste caso, o bloqueador 2 impede que os amplificadores A e B sejam alimentados pela fonte 2.

Da mesma forma que os amplificadores, o n ptico alimentado pela fonte 1, justificando a

presena do bloqueador 1, impedindo que a alimentao AC de outras fontes alcance o n ptico.

Durante o procedimento de limpeza de rudo, onde o tcnico mata sucessivamente as sadas do n ptico para verificar em qual delas h um rudo mais significativo, a posio das fontes na

rede deve ser considerada. Seja uma rede composta por um receptor ptico que possui trs sadas

cuja configurao apresentada na figura 6:

Figura 6: Exemplo da influncia do posicionamento da fonte durante limpeza de rudo

_________________________________________________________________________________

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Neste exemplo, a alimentao AC para o n ptico chega atravs da sada C. Verifica-se que

existe uma cascata de amplificadores nas trs sadas do no ptico e, portanto, caso exista rudo neste

node ele pode ser originrio de qualquer uma das trs sadas do n ptico (ou at mesmo das trs). O

procedimento padro consiste em excluir uma das trs sadas e verificar, atravs de um analisador de

espectro, se o rudo diminuiu ou se permaneceu inalterado. Isto , elimina-se a sada A e observa-se

o espectro. Caso o rudo permanea, significa que no a sada A que impe o rudo procurado no

sistema. Este procedimento se repete para todas as sadas, mas a sada C no pode ser eliminada, de

forma a no suspender a alimentao do n ptico. Assim, observa-se que durante este procedimento

deve ser observada a colocao das fontes. Para matar a sada C necessrio ir at o primeiro amplificador da cascata desta perna e retirar o PAD de retorno, de forma a manter a alimentao do

n ptico e analisar a presena ou ausncia de rudo na sada C.

COMPONENTES ___________________________________________________________

Nesta sesso sero apresentados os principais elementos que compem uma fonte e um

exemplo de fonte utilizada em redes de televiso a cabo. A fonte basicamente composta de um

gabinete que possui duas divisrias, uma para as baterias e outra para os mdulos (mdulo eletrnico

e o mdulo de ferro). A figura 7 exemplifica um tipo de gabinete:

Figura 7: Exemplo de gabinete de uma fonte

Como modelo de uma fonte utilizada na planta coaxial das redes ser apresentada a fonte

modelo Alpha 60/15 e 90/15. A figura 8 mostra um diagrama que apresenta os LEDs presentes no painel frontal do mdulo da fonte e suas respectivas indicaes:

Test/Reset: Aciona manualmente o teste de standby Test in progress: LED aceso durante o teste

Check batteries: LED aceso defeito nas baterias Check inverter: LED aceso defeito no inversor

Charge mode: aciona manualmente float e equalize

Float: LED aceso a carga nas baterias est em flutuao Equalize: LED aceso equalizando as baterias

_________________________________________________________________________________

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Recharge: A carga nas baterias est entre 3A e 7A (limitado em 10A)

Line power: LED aceso em modo normal

Standby power: LED aceso quando entra o inversor

AC Output: LED aceso continuamente (caso apagado, checar fusvel de

sada)

Figura 8: Painel frontal fonte Alpha

A figura 8 mostra como os LEDs presentes no painel frontal de uma fonte fornecem informaes importantes sobre a operao da fonte e diagnostico de possveis problemas na

operao da fonte e das baterias. Por exemplo, no painel Status System possvel identificar se a

potncia que alimenta os equipamentos da rede de televiso a cabo da rede eltrica (modo de

operao normal) ou das baterias (modo standby). Neste ltimo caso ocorreu um problema da rede

de energia eltrica e a responsabilidade de alimentar os dispositivos ativos pertence bateria.

CAPTULO 5 ATIVAO DO RETORNO

OBJETIVOS_____________________________________________________________________

Este documento tem pr objetivo descrever a ativao do retorno dos amplificadores Line

Extender, System II e III da Scientific Atlanta, e o alguns amplificadores da Philips. So tambm

apresentados conceitos fundamentais para ativao do retorno e ferramenta SDA (Stealth Digital

Analizer), uma das mais importantes para medio de parmetros de redes de TV a cabo.

SDA STEALTH DIGITAL ANALIZER______________________________________________

O SDA fabricado pelo JDSU um das principais ferramentas para medir, testar e analisar

parmetros da rede de TV a cabo, e com ele possvel empregar programas de manuteno

preventiva e melhorar a qualidade da rede.

Esse sistema composto por pelo menos dois equipamentos, um que deve ser instalado no

headend (SDA-5500/5510) e outro para uso em campo (SDA-5000).

O nmero de aplicaes grande, sendo ele usado para o alinhamento de amplificadores ou n pticos, medio do desempenho do canal de retorno e direto, verificao da qualidade dos sinais,

deteco de erros na rede e etc.

A funo da unidade do headend de transmitir pelo canal direto as informaes coletadas

por ele, assim qualquer unidade de campo pode receber esses dados e analizar a rede.

CONECTANDO O SDA-5500/5510___________________________________________________

O SDA-5500/5510 deve ser conectado no headend, e o diagrama de conexes apresentado abaixo. importante que os nveis do sinal nos equipamentos sigam os valores especificados no

desenho, no caso do SDA-5500/5510 menor que 12 dBmV, e no combinador pelo menos 14 dB

abaixo dos canais de vdeo da operadora.

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SDA

5500

IN OUT

MODULADOR CH02

MODULADOR CH78

TAP

20 dB

in

out

TAP

ACOP.

20 dB

in

TAP

out

ACOP.

12 dBTAP

in out

COMBINADOR

out in

TAP

CANAIS HEADEND

sinal do SDA 14

dB abaixo dos

canais de vdeo

da operadora, e

telemetria 10 dB

Nvel de entrada

no SDA menor

que 12 dBmV

TESTE DE SWEEP CONCEITOS BSICOS_________________________________________

Um dos mais importantes testes que o SDA capaz de realizar o teste de sweep do retorno,

que consiste um medir as perdas e ganhos que o sinal sofre durante seu percurso entre o SDA de

campo e do headend.

Para exemplificar, o esquema acima esboa os ganhos e perdas de uma rede de TV a cabo

qualquer. Os nmeros negativos significam que o sinal sofrer atenuao, e os nmeros positivos

significa que os sinais sero amplificados. Logo, quando somamos todos esses ganhos e perdas para

obter um valor lquido, ns temos:

Valor lquido = (-9) + (-10) + (7) + (-7) + (8) + (-8) + (9) + (-15) = -25

O valor lquido que calculamos ser o mesmo valor que o teste de sweep medir. No exemplo

acima o valor de -25 dB, ou seja, o sinal perde at chegar ao SDA-5500/5510 aproximadamente 25

dB. Novamente, o valor medido ser a somatria de ganhos e perdas entre os dois equipamentos.

Para realizar esse clculo, o SDA-5000 injeta vrias portadoras (sinais) na banda de retorno, e

quando elas chegam ao SDA-5500/5510 so coletadas. Atravs do canal direto, as informaes so

_________________________________________________________________________________

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enviadas ao SDA-5000, que extrai a partir desses dados toda a informao de ganho da rede. A

figura abaixo mostra um grfico de sweep do retorno obtido com o SDA.

importante que as perdas sofridas pelas portadoras injetadas tenham valores prximos uma

das outras, pois dessa maneira o grfico do sweep ficar plano, e o tcnico poder definir somente

um valor de perda para todas as freqncias da banda de retorno. Na figura apresentada acima

perda para 13 MHz foi de 11,1 dB e para 26 MHz foi de 12,4 dB, ou seja, neste caso o tcnico

poder definir somente um valor para sweep de retorno.

J na figura abaixo h algum problema na rede que faz com que as perdas no sejam iguais

para todas as freqncias na banda de retorno. Podemos perceber nesse caso que a freqncia de 13

MHz sofre maiores perdas que a 26 MHz, e a diferena de 10,3 dB. Esse tipo de problemas pode

ocorrer quando h conectores com problemas, fazendo com que os sinais de freqncia menor

sofram mais atenuao.

Para finalizar, uma prtica muito comum em campo ajustar um valor de referncia no n

ptico, ou seja, podemos calcular a perda ou ganho entre em amplificador de RF e um n ptico

utilizando essa referncia. Maiores detalhes sero mostrados nas sees seguintes.

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CONCEITO DE GANHO UNITRIO_________________________________________________

O ganho unitrio um conceito muito utilizado no alinhamento da rede de TV a cabo, e ele

diz que na rede coaxial a somatria de ganhos e perdas deve ser igual zero. No entanto, sabe-se que

quando o sinal passa pelo cabo coaxial ele atenuado, ou seja, ele tem perdas.

Para compensar essa atenuao no cabo so usados os amplificadores, ou seja, o sinal

previamente amplificado para compensar as perdas no cabo. Dessa maneira, o sinal ser sempre

regenerado, e o ganho ser unitrio.

ATIVAO DO RETORNO_________________________________________________________

O alinhamento do retorno consiste em ajustar a rede para que se tenha um ganho unitrio, e

essa tarefa pode ser realizada com auxilio do teste de sweep do retorno. O processo da ativao deve

ser iniciado no n ptico, e seguir do primeiro para o ltimo amplificador da cascata.

Para que a rede apresente ganho unitrio, basta que o valor do sweep seja igual na entrada do

housing de todos os amplificadores. Se o valor lido for igual na entrada dos amplificadores, significa

que a somatria das perdas e ganho se anulam, e conseqentemente o ganho unitrio. A figura

abaixo ilustra uma rede com alinhamento unitrio.

possvel perceber que as perdas no cabo so previamente compensadas pelos

amplificadores. Portanto, o valor de sweep ser igual na entrada do housing de todos eles.

No entanto, a grande dificuldade de ativao do retorno reside no fato de no podermos

realizar o sweep na porta do housing do amplificador, devido inviabilidade de retirar todas as

conexes para poder ter acesso porta do housing, e a necessidade de interrupo do servio para o

alinhamento. Logo, o sweep feito em pontos de injeo internos ao amplificador, que so de fcil

acesso e quando utilizados no interrompe o funcionamento do sistema.

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Somado a isso, temos vrios tipos de amplificadores, cada um com uma estrutura interna

diferente. Isso obriga o tcnico a fazer contas parar descobrir se a rede est alinhada com ganho

unitrio ou no.

Explicado o que o alinhamento do retorno e a suas dificuldades, seguimos para o primeiro

passo no alinhamento do retorno, a ativao do n ptico. Para certificarmos que no existe

problema com a fibra do headend at o receptor ptico, medimos com o power meter ou multmetro

a potncia ptica que est chegando ao RX. Se tudo estiver conforme o esperado, o tcnico poder

ligar a fonte de alimentao (60 ou 90 V) e verificar o acendimento de alguns LEDs, como o do TX e do RX.

Logo aps realizado o alinhamento do n ptico com pads e equalizadores, at que se chegue aos valores especificados pelo projeto. Esse alinhamento pode ser feito com auxilio do teste

de sweep.

Para isso, o tcnico dever conectar o SDA-5000 de acordo com a figura acima, e como j foi

mostrado nas sees anteriores, o teste medir todas as perdas e ganhos entre o SDA-5000 (unidade

de campo) e o SDA-5500/5510 (localizado no headend).

Para facilitar a ativao do retorno, o tcnico dever ajustar como valor de referncia a perda

lida no sweep do RX. Se o valor lido for de -20 dB, significa que h uma perda lquida de 20 dB

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entre o SDA de campo e do headend, e esse valor de -20 dB ser a referncia para os prximos

amplificadores da cascata, ou seja, todos os nveis sero medidos em relao a ele.

A figura abaixo ilustra melhor o significado de colocar o valor de referncia no RX. Se por

acaso o valor absoluto do sweep no primeiro amplificador da cascata for de -22 dBmV, fcil

perceber que esse valor estar 2 dBmV abaixo do valor de referncia. Logo, o valor com referncia

lido pelo SDA ser de -2 dBmV. O mesmo vale para o segundo e terceiro amplificador da cascata,

conforme as tabelas abaixo.

A partir da, o tcnico percorrer a rede para alinhar os prximos amplificadores da cascata,

sempre com auxilio do sweep de retorno. Para executar essa tarefa de forma correta, o tcnico dever

estar atento no fabricante e modelo do amplificador que ser alinhado. Nas prximas sees sero

apresentados alguns dos amplificadores mais comuns nas redes de TV a cabo, e como eles devem ser

alinhados.

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SYSTEM II e III_- HIGH GAIN DUAL (HGD)_________________________________________

Para executar a ativao do system II necessrio utilizar uma ponteira (~ 3 dB de perda)

para injetar na placa do amplificador de retorno, conforme a figura abaixo:

Como o SDA conectado junto com a ponteira, o sweep de retorno medir tambm a perda

da ponteira e do ponto de teste (20 dB). Com isso, teremos uma perda de 23 dB do SDA at a placa,

e perda do amplificador de retorno at a porta do housing de 4,25 dB. Com esses dados em mos

possvel calcular o valor que dever ser lido para alinhar um HGD.

_________________________________________________________________________________

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comum encontrar receptores pticos com ponto de injeo de -20 dB ou -30 dB, e o valor

com referncia lido no sweep do HGD ser dependente desse valor. No caso de ser um ponto de

teste de -20 dB, o valor de sweep correto seria de em torno de +1,25 dBmV com referncia. J no

caso do ponto de injeo de -30 dB, teramos que ler + 11,25 dBmV para que a rede estivesse com

alinhamento unitrio.

SYSTEM II e III - HIGH GAIN DUAL (HGD)

Ponto de Injeo do RX Valor com referncia

-20 dB +1,25 dB

-30 dB +11,25 dB

SYSTEM II e III UNBALANCED TRIPLE (UBAL) e BALANCED TRIPLE (BAL)__________

O amplificador BAL possui trs sadas amplificadas balanceadas, e o UBAL possui tambm

trs sadas, mas uma delas tem sada mais baixa. A placa de retorno utilizada neles a mesma que do

HGD. Isso implica que o ponto de injeo para ativao do retorno fica no mesmo lugar.

Porm, as perdas internas da porta de entrada do retorno at a placa so diferentes. Tanto o

UBAL quanto o BAL perdem, segundo o manual do fabricante, 7,75 dB entre esses dois pontos.

Portanto, o valor de sweep com referncia no RX dever ser de:

SYSTEM II e III UBAL e BAL


-20 dB +4,75 dB

-30 dB +14,75 dB

_________________________________________________________________________________

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LINE EXTENDER II e III_(LE)_________________________________________ ____________

Diferentemente dos amplificadores system II ou III, a line extender II e III utiliza outro ponto

para realizar o sweep, e no utiliza a ponteira tambm. Para realizar o sweep do retorno, o tcnico

dever injetar o sinal e ler e resultado nos pontos indicados na figura.

Em alguns casos a telemetria no ser o suficiente para ler o resultado no ponto indicado na

figura anterior. Logo, o tcnico dever utilizar o ponto de injeo para fazer a leitura, e para que isso

seja possvel ser necessrio utilizar um divisor, conforme a figura abaixo.

_________________________________________________________________________________

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Logo, o valor do sweep lido neste caso ser em torno de 20 dB acima do valor esperado na

porta do amplificador. Os valores do sweep com referncia no RX so apresentados abaixo:

LINE EXTENDER II e III sem divisor 1:2


-20 dB +0 dB

-30 dB +10,0 dB

LINE EXTENDER II e III com divisor 1:2


-20 dB -4 dB

-30 dB +6,0 dB

LINE EXTENDER III PHD____________________________________________ ____________

A ativao do retorno da line extender III PHD diferente da apresentada acima, j que esse

equipamento possui outro ponto de injeo.

Percebe-se na figura acima que o ponto de injeo fica em outro local. Desse modo, a leitura

realizada no sweep ser de acordo com a tabela abaixo.

LINE EXTENDER III PHD


-20 dB +0,75 dB

-30 dB +10,75 dB

_________________________________________________________________________________

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EXEMPLO DE ATIVAO DE RETORNO____________________________________________

Para facilitar a compreenso utilizaremos um exemplo de ativao do retorno. Antes de tudo,

o sweep feito no RX, e a perda sofrida at o SDA-5500/5510 ser configurada como referncia, ou

seja, quando o tcnico realizar o sweep no prximo amplificador da cascata, ele estar lendo o valor

do ganho ou atenuao at o RX, e no at o SDA no headend.

Na ilustrao abaixo possvel perceber que todos os valores com referncia no RX esto de

acordo com os estimados nas sees anteriores. Com isso, conclu-se que a rede est alinhada com

ganho unitrio.

Apesar do valor com referncia ser diferente para cada amplificador, isso no significa que

eles esto desalinhados. Os valores lidos no so iguais devido s diferenas internas de cada tipo de

amplificador, conforme explicado anteriormente. Se o tcnico estimasse o valor de sweep na porta

do housing, concluiria que so todos iguais.

Durante a ativao do retorno, o tcnico dever estar atento aos valores dos pontos de teste

do n ptico e dos amplificadores. No caso acima, todos os pontos de teste perdem 20 dB. Mas o que

aconteceria se o ponto de teste do RX fosse de 30 dB ? Se isso acontecer, os valores de sweep sero

diferentes para que a rede seja alinhada com ganho unitrio.

Como possvel notar, os valores lidos devero estar cerca de 10 dB acima para que a rede

esteja alinhada com ganho unitrio. Pode ocorrer tambm um caso misto, onde os pontos de testes

so de -20 ou -30 dB. O exemplo abaixo ilustra um caso desses.

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O procedimento para calcular os valores com referncia apresentado a seguir:

Determina-se qual o valor do ponto de teste do RX e qual foi o valor absoluto do sweep lido no ponto de teste. Esse valor ser tambm o de referncia.

Ex: Ponto de teste de -20 dB, e valor de sweep -27 dB.

Subtraindo o valor do sweep do valor do ponto de teste, temos o valor estimado do sweep na porta do housing do RX.

Ex: Valor do sweep na porta do housing do RX = -27 (-20) = -7 dB

Para que a rede apresente ganho unitrio, o valor do sweep na porta do housing dos amplificadores devem ser iguais ao do RX.

Ex: Supondo o prximo amplificador da cascata um HGD, o sweep na porta do housing

deveria ser igual a -7 dB.

Determinar qual a perda interna do amplificador, da porta do housing at o ponto de injeo. Esse valor depende do tipo de amplificador usado.

Ex: No caso do HGD, a perda da porta do housing at o ponto de injeo de 4,25 dB

Subtrair o valor do sweep na porta pelo valor de perda determinado no passo anterior. O valor de perda do amplificador deve ser colocadoc

Ex: Valor = -7 ( - 4,25) = -2,75 dB.

Com esse valor resultante em mos, adiciona-se o valor da atenuao do ponto de injeo do amplificador.

Ex: Supondo que a atenuao do ponto de teste seja de -20 dB, e que necessrio usar a

ponteira de 3 dB de perda para conectar o SDA ao amplificador, o valor do sweep no ponto

de injeo do amplificador deveria ser de: (-2,75)+(-23) = -25,75.

Dessa maneira, o valor com referncia no RX do sweep do amplificador ser a diferena entre o lido e a referncia.

Ex: valor com referncia = (-25,75)-(-27) = +1,25 dB

Logo o valor do sweep com referncia foi calculado para que se tenha uma rede com alinhamento unitrio.

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AMPLIFICADORES PHILIPS______________________________________________________

Faremos uma anlise semelhante a anterior para alguns amplificadores da Philips. Muitos

desses amplificadores no possuem um ponto de injeo, como o TNA (Trunk Network Amplifiers)

e GNA (Global Network Amplifiers). Logo, o sweep e leitura so feitos no tap mais prximo ao

amplificador.

Portanto, para realizar a ativao do retorno desses amplificadores, o tcnico dever conhecer

o valor do tap onde a injeo e leitura feita. No caso da Line Extender, h um ponto de injeo que

perde 30 dB, com isso o sweep no precisa ser feito no tap.

Logo, percebe-se que novamente os valores que sero no so iguais (supondo uma rede

alinhada com ganho unitrio). Pode ocorrer de um tap ter somente uma de suas portas disponveis. O

que pode ser feito nesse caso realizar o sweep e leitura pela mesma porta tap, utilizando para isso

um divisor 1:2.

No entanto, o tcnico dever estar atento para compensar as perdas que o sinal de RF sofre

quando passa pelo acoplador, conforme a figura abaixo.

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O procedimento para calcular os valores com referncia apresentado a seguir:

Determina-se qual o valor do ponto de teste do RX e qual foi o valor absoluto do sweep lido no ponto de teste. Esse valor ser tambm o de referncia.

Ex: Ponto de teste de -20 dB, e valor de sweep -27 dB.

Subtraindo o valor do sweep do valor do ponto de teste, temos o valor estimado do sweep na porta do housing do RX.

Ex: Valor do sweep na porta do housing do RX = -27 (-20) = -7 dB

Para que a rede apresente ganho unitrio, o valor do sweep na porta do housing dos amplificadores devem ser iguais ao do RX.

Ex: Supondo o prximo amplificador da cascata um TNA, o sweep na porta do housing

deveria ser igual a -7 dB para que a rede esteja com ganho unitrio.

Somando o valor que o sweep deveria ter na entrada do housing do amplificador com o valor do tap, teremos o valor do sweep absoluto na porta do tap.

Ex: No caso apresentado acima, o valor na porta do housing do amplificador deve ser

igual a -7 dB, e o valor do tap de 17. Logo, o valor do sweep absoluto na porta tap de:

(-7)+(-17) = -24 dB.

Subtraindo o valor de referncia no RX do valor obtido acima, temos o valor de sweep com referncia no RX que devemos ler no SDA-5000 para que a rede esteja com alinhamento

unitrio.

Ex: Valor do sweep com referncia = (-24) - (-27) = +3,0 dB

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CONSIDERAES FINAIS________________________________________________________

Para realizar a tarefa de ativao do retorno, o tcnico dever ter sempre em mente que o

teste de sweep mede o valor lquido de perdas e ganhos entre o SDA-5000 e o SDA-5500/5510, e

como no possvel alinhar a rede utilizando a porta do housing dos amplificadores os pontos de

injeo devem ser utilizados.

Logo, o tcnico dever conhecer bem os amplificadores e suas perdas para executar a tarefa

de ativao do retorno satisfatoriamente. Habilidades na manipulao de nmeros, entendimento e

manuseio dos equipamentos so de tambm extrema importncia, pois facilitar o processo do

alinhamento para o tcnico.

Por fim, conceitos bsicos como o do ganho unitrio, atenuao no cabo, amplificao de

sinal e injeo de portadoras so fundamentais para o tcnico que realizar a ativao do retorno em

campo.

ir - apostila hfc2

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