Teleproject
Ferramentas

Cálculo do cabo irradiante.

Introduza os dados de catálogo do cabo e os do terminal. A ferramenta calcula a perda de sistema, o nível recebido no pior ponto do troço e o comprimento máximo alimentável na configuração escolhida.

Ir para a calculadora
Como funciona

O modelo de cálculo

O cabo irradiante tem duas perdas independentes uma da outra. Uma cresce com a distância percorrida ao longo do cabo, a outra não. A IEC 61196-4 mede-as em conjunto e a sua soma é a perda de sistema.

TUBO DO TÚNELSALA TÉCNICAESTAÇÃORÁDIO BASEAMPLIFICADORP_txDIVISORcabos e conectoresPERDAS CONCENTRADASATENUAÇÃO LONGITUDINALα × z / 100CABO IRRADIANTECARGA50 Ωperda de acoplamento+ atenuação em espaço livredTERMINALPIOR PONTO
Estação rádio base e amplificador
A potência que introduz no cálculo é a que sai do amplificador, antes dos elementos passivos.
Cabos de ligação, conectores e divisor
São os elementos passivos a montante do cabo. A soma das suas perdas vai para o campo «perdas concentradas».
Cabo irradiante
Atenua-se ao longo do percurso: é a atenuação longitudinal, em dB por cada 100 m, multiplicada pela distância z desde a extremidade de alimentação.
Carga de 50 Ω
Fecha a extremidade oposta e absorve a potência residual. Não irradia e não entra no cálculo, mas sem a carga o sinal regressa e falseia a medição.
Percurso cabo-terminal
Aqui atuam a perda de acoplamento de catálogo e, se o terminal estiver para além da distância de referência, a atenuação em espaço livre.
Alimentação por uma só extremidade: o pior ponto é a extremidade oposta, onde z coincide com o comprimento do troço. Alimentando pelas duas extremidades, o pior ponto desloca-se para meio e z reduz-se a metade.
  1. 01

    Atenuação longitudinal

    Longitudinal loss: a perda do sinal que viaja dentro do cabo, em dB por cada 100 m. Cresce com a frequência. Multiplicada pela distância desde a extremidade de alimentação, dá a parte da perda que depende do comprimento.

  2. 02

    Perda de acoplamento

    Coupling loss: a relação em dB entre o sinal à saída do cabo irradiante e o sinal recebido por um dipolo de meia onda. Não depende do comprimento de cabo já percorrido. Os fabricantes declaram-na a 50 % e a 95 %; em túnel projeta-se com o valor a 95 %.

  3. 03

    Perda de sistema

    System loss: a soma das duas anteriores. A IEC 61196-4 mede-as em espaço livre, com o cabo a 2 m do solo e o dipolo a 2 m do cabo. É o número usado nos cadernos de encargos para comparar um cabo com outro.

  4. 04

    Atenuação em espaço livre

    Se o terminal estiver mais afastado do que os 2 m da medição, acrescenta-se a atenuação em espaço livre entre as duas distâncias, igual a 20·log10(d / d_ref) dB. Abaixo da distância de referência o termo vale zero: a norma não caracteriza o campo próximo, por isso não aplicamos uma redução que a norma não mede.

  5. 05

    Perdas concentradas

    As perdas nos elementos passivos a montante do cabo: branching, conectores, divisores e cabos de ligação. Subtraem-se uma só vez, antes de o sinal entrar no troço irradiante.

  6. 06

    Pior ponto e margem

    Alimentando por uma só extremidade, o pior ponto é a extremidade oposta. Alimentando pelas duas extremidades, o comprimento de cálculo reduz-se a metade e o pior ponto passa para meio do troço. A margem disponível é a diferença entre o nível recebido e a sensibilidade do terminal.

Fórmula aplicada

P_rx = P_tx − L_concentradas − (α × z / 100) − L_acoplamento − 20·log10(d / d_ref)

z é a distância desde a extremidade de alimentação até ao pior ponto, α a atenuação longitudinal em dB/100 m, d a distância entre cabo e terminal, d_ref a distância de referência de catálogo. O último termo aplica-se apenas quando d é superior a d_ref: abaixo vale zero.

O cálculo

Link budget do troço irradiante

Equipamentos

Potência antes dos elementos passivos: as perdas concentradas são subtraídas aqui abaixo.

Perdas nos elementos passivos a montante do cabo: branching, conectores, divisores e cabos de ligação.

Nível mínimo exigido pelo terminal. Retire-o do manual, não do caderno de encargos.

Cabo irradiante

Longitudinal loss de catálogo à frequência de trabalho. Varia com a frequência: use a linha da sua banda.

Coupling loss de catálogo, medida segundo a IEC 61196-4. Em túnel projeta-se com o valor a 95 %.

Distância à qual é medida a perda de acoplamento. A IEC 61196-4 usa 2 m.

Desenvolvimento do cabo irradiante instalado no tubo do túnel, a jusante dos elementos passivos.

Alimentando pelas duas extremidades, o pior ponto desloca-se para meio do troço. O cálculo pressupõe a mesma potência em cada extremidade.

Cenário de cobertura

Distância entre o cabo e o terminal no ponto mais desfavorável da secção.

Reserva exigida acima da sensibilidade, para o tráfego rodoviário, a presença do operador e o envelhecimento dos componentes.

Perguntas frequentes

Dúvidas recorrentes sobre o cabo irradiante

Onde encontro a atenuação longitudinal do meu cabo?
Na ficha técnica do fabricante, na tabela por frequência. O mesmo cabo tem valores muito diferentes a 400 MHz e a 2100 MHz, por isso vale a linha da sua banda e não um valor médio. Um cabo de 7/8 de polegada e um de 1 5/8 de polegada dão valores sensivelmente diferentes: à mesma frequência, o diâmetro maior atenua menos.
Porque é que a perda de acoplamento vem acompanhada de uma percentagem?
Porque é uma grandeza estatística: ao longo do cabo o nível varia de ponto para ponto. O valor a 50 % é a mediana das medições. O valor a 95 % é o que não é ultrapassado em 95 % dos pontos, ou seja, o caso desfavorável. Em túnel projeta-se com o valor a 95 %: é o que descreve o pior ponto.
Qual é a diferença entre perda de sistema e perdas totais?
A perda de sistema (System loss) é a soma da atenuação longitudinal e da perda de acoplamento, ou seja, as duas grandezas que a IEC 61196-4 mede sobre o cabo. As perdas totais acrescentam o que depende da instalação e não do cabo: as perdas concentradas nos elementos passivos e a atenuação em espaço livre para além dos 2 m.
Quando compensa alimentar pelas duas extremidades?
Quando o troço ultrapassa o comprimento máximo calculado a partir de uma só extremidade. Alimentando pelos dois lados, o comprimento de cálculo reduz-se a metade, pelo que cobre cerca do dobro do tubo do túnel. São necessários, porém, dois pontos de alimentação, ou seja, duas salas técnicas alcançadas pelo sinal. Atenção a um pormenor: o cálculo pressupõe a mesma potência em cada extremidade. Se dividir um único transmissor em dois, acrescente a perda do divisor, cerca de 3,5 dB, às perdas concentradas.
Que margem de projeto compensa usar em túnel?
A margem tem de cobrir pelo menos três coisas: a atenuação devida ao corpo de quem segura o rádio, os veículos que ocupam a secção e o envelhecimento do cabo e dos conectores. Um valor de partida razoável é 10 dB, depois verifica-se com a medição no local. Alguns cadernos de encargos fixam-no explicitamente: nesse caso vale o caderno de encargos.
O cálculo tem em conta as antenas de extremidade?
Não. A ferramenta dimensiona apenas o troço irradiante. As zonas servidas por antena, tipicamente as bocas do túnel e os nichos, calculam-se à parte com o link budget clássico em espaço livre.
Porque é que o resultado não coincide com a medição no local?
Porque a perda de acoplamento de catálogo é medida em espaço livre, segundo a IEC 61196-4, com o cabo a 2 m do solo. No tubo real do túnel, a secção, os ventiladores, as condutas de cabos, o tráfego rodoviário e a posição do cabo em relação à abóbada alteram o acoplamento. O cálculo serve para dimensionar, a medição para validar.
Contactos

Precisa de uma verificação no local?

Projetamos, executamos e comissionamos sistemas de cobertura rádio em túneis há mais de vinte anos. Os nossos técnicos medem a atenuação e o acoplamento no cabo instalado e emitem o relatório de comissionamento.

Pedir informaçõesConheça o TP-CCV2