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Rádio Digital

CONTINUAÇÃO
Autor: Ronald Barbosa – assessor técnico da Abert e diretor de Rádio da SET

Em continuação ao tema Rádio Digital, o passo seguinte dado pelo grupo coor denado pela ABERT para realização dos testes usou os Guias da Anatel, que estabelecem os Procedimentos para Avaliação do Sistema de Rádio Digital AM IBOC e os Procedimentos para Avaliação do Sistema de Rádio Digital FM IBOC. Esses documentos podem ser encontrados no endereço www.anatel.gov.br.

Esses Guias constituíram os pontos fundamentais para conhecimento dos princípios gerais para elaboração dos testes realizados, tanto os de campo quanto os de laboratório.

No caso do AM IBOC, os procedimentos foram encaminhados por meio de uma Proposição elaborada pela Universidade de Brasília e levada à Consulta Pública, através da CP nº. 771, de 05 de março de 2007.

Tínhamos, então, como avaliar e, por meio do Apêndice I do Guia, como executar os procedimentos específicos de testes e diretrizes do HD Radio – marca registrada da Ibiquity – para sistemas de transmissão em radiodifusão em AM (faixa de Onda Média), além dos requisitos básicos para testar a tecnologia empregada nas emissoras selecionadas para teste.

O Apêndice II do Guia trouxe os critérios para avaliação do Sistema de Rádio Digital AM-IBOC também para o HD Radio.

De posse desses documentos, foi possível ao Instituto Presbiteriano Mackenzie, contratado para realizar as medições técnicas, submeter o grupo a um procedimento de como programar tais medições.

A primeira informação foi com respeito aos dados da estação transmissora. Por exemplo, os dados da Fundação Padre Anchieta – Centro Paulista de Rádio e TV Educativas – SP.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE OPERAÇÃO DA ESTAÇÃO
FREQÜÊNCIA: 1200 kHz
CLASSE: B
CAMPO CARACTERÍSTICO, Ec: 315 mV/m
POTÊNCIA DIURNA: 50 kW
POTÊNCIA NOTURNA: 20 kW
LOCALIZAÇÃO DA ESTAÇÃO TRANSMISSORA
LOCALIDADE/UF: São Paulo/SP
ZONA DE RUÍDO: 1
COORDENADAS GEOGRÁFICAS: 23º40’35”S e 46º42’52”W
TRANSMISSOR
FABRICANTE: Harris Corporation
MODELO: 3DX-50
POTÊNCIA NOMINAL: 100 kW (somente durante a realização dos testes)
POTÊNCIA ANALÓGICA AUTORIZADA (diurna e noturna) 50/20 kW
EXCITADOR
FABRICANTE: Harris Corporation
TIPO: HÍBRIDO IBOC AM
MODELO: DEXTAR AM IBOC
PROCESSADOR DE ÁUDIO
DIGITAL – FABRICANTE: Harris Corporation – MODELO: Omnia-5EX ANALÓGICO – FABRICANTE: ORBAN – MODELO: 9100 B
SISTEMA IRRADIANTE
DIRETIVO (2 torres ativas, (S) separação entre elementos = 62,5 m, (Psi) fases das correntes nas bases = 178º, (F) relação de campo = 0,55, (Az) azimutes relativos NV= 174°
TIPO BÁSICO – monopolo de altura = 70 m
FORMA DE ALIMENTAÇÃO: Em série
RAZÃO DE ONDA ESTACIONÁRIA: f: 1,0049 f+5 kHz: 1,0749 f+10 kHz: 1,1647 f+15 kHz: 1,26 f-5 kHz: 1,0796 f-10 kHz: 1,1501 f-15 kHz: 1,2216
LINHA DE TRANSMISSÃO
TORRE 1
FABRICANTE: RF Systems Radio Frequency Systems
MODELO: HCA 4 1/8”
DIÂMETRO: 4 1/8”
COMPRIMENTO: 235 m
IMPEDÂNCIA CARACTERÍSITICA: 50 Ohms
ATENUAÇÃO: 0,03 dB/100m
TORRE 2
FABRICANTE: RF Systems Radio Frequency Systems
MODELO: LCF 1 5/8” 50 JA
DIÂMETRO: 1 5/8”
COMPRIMENTO: 205 m
IMPEDÂNCIA CARACTERÍSITICA: 50 Ohms
ATENUAÇÃO: 0,075 dB/100m
SINAL AM IBOC DIGITAL
DENSIDADE ESPECTRAL DE POTÊNCIA
(valores esperados em função do ajuste do excitador)
BANDA LATERAL PRIMÁRIA: 28
BANDA LATERAL SECUNDÁRIA: 40
BANDA LATERAL TERCIÁRIA: 50
POTÊNCIA DIGITAL AJUSTADA: kW
TAXA DE BITS DESTINADA AO CODIFICADOR DE ÁUDIO CANAL PRINCIPAL (CORE): kbps
CANAL DE MELHORAMENTO (ENHANCED): kbps

As características espectrais do sinal AM IBOC híbrido estão distribuídas em três bandas laterais chamadas de primárias, secundárias e terciárias, e ocupa uma faixa de freqüência com largura total de 30 kHz. O sinal digital transmitido juntamente com o sinal analógico apresenta uma densidade espectral de potência diferente para cada banda de freqüência que compõe o sinal híbrido.

Portanto, o sistema irradiante não é transparente na avaliação do teste de campo e precisa ter suas características levantadas para se ter a real dimensão e a forma do espectro híbrido transmitido, bem como a uniformidade na densidade espectral a partir da saída do transmissor.

Nós sabemos o quanto são sensíveis as respostas de sistemas irradiantes de Onda Média, mesmo que as características de instalação sejam idênticas entre duas emissoras. O resultado final na avaliação do desempenho do sistema varia muito de emissora para emissora.

No exemplo acima, a Fundação Padre Anchieta usa um sistema irradiante diretivo mostrado na figura a seguir.

Portanto, é fundamental para o projetista e para o engenheiro da emissora conhecer as características de casamento do sistema irradiante com o transmissor, principalmente quando ele utiliza uma caixa de sintonia para sistemas diretivos de dois elementos.

O conhecimento do coeficiente de onda estacionária (VSWR) a partir da freqüência central ao longo de ±15 kHz deve ser avaliado e estar com valores dentro daqueles indicados pelos fabricantes de transmissores, para que as faixas laterais sejam iguais e simétricas. Caso contrário, isso permitirá o aparecimento de distorção no sinal transmitido.

O tipo de modulação empregada varia com respeito à banda lateral, sendo uma modulação mais robusta na banda lateral primária (64-QAM) e uma modulação QPSK na banda lateral terciária.

Todas essas considerações são levadas em conta na verificação das características analógicas da emissora, bem como na verificação das características digitais.

Para a realização dos testes a partir dos Guias da Anatel foram gerados procedimentos detalhados denominados Procedimentos de Testes de Campo em Sistemas de Rádio Digital AM IBOC Híbrido, que nos facilitaram o passo a passo das medições e a obtenção dos resultados desejados.

Foi gerada uma planilha para facilitar a coleta de informações no campo. A mostra de partes separadas da planilha é indicada a seguir e dá informações sobre toda a situação do desempenho digital e da compatibilidade analógica.

Revista da SET – ed.103