Characterization of transmission lines based on frequency-domain and time-domain measurement techniques

• Autor(a) principal: Weber, Guilherme Heim
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3298
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::MEDIDAS ELETRICAS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS::TEORIA GERAL DOS CIRCUITOS ELETRICOS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES; Linhas elétricas; Linhas de telecomunicação; Cabos elétricos; Condutores elétricos; Cabos de telecomunicação; Engenharia elétrica; Electric lines; Telecommunication lines; Electric cables; Electric conductors; Telecommunication cables; Electric engineering; Engenharia Elétrica

A importância de cabos elétricos em sistemas modernos de comunicação de dados e transmissão de energia não pode ser subestimada. A transmissão segura e eficiente de dados ou energia depende da integridade dos cabos elétricos e redes de cabos. Em muitas aplicações o monitoramento contínuo das características do cabo é necessário para garantir o desempenho do sistema. Neste trabalho, diferentes técnicas no domínio do tempo e no domínio da frequência são aplicadas a um conjunto de experimentos para explorar diferentes meios para caracterizar linhas de transmissão de forma comparativa. Primeiro, dois cabos exemplares são analisados por técnicas no domínio da frequência para obter suas capacidades em função de diferentes comprimentos de cabo. Os resultados mostram a influência do comprimento sobre a capacidade do canal para ambos os cabos, os quais foram comparados a sistemas comerciais de transmissão de dados. Como segunda parte dos experimentos, um conjunto de linhas de transmissão em cascata escolhido é caracterizado no domínio do tempo e da frequência. A análise do domínio do tempo baseada em métodos de reflectometria e transmissometria revela descasamentos de impedância ao longo da linha e resposta ao impulso, respectivamente. A análise no domínio da frequência é baseada nos parâmetros de espalhamento e permite a extração dos parâmetros elétricos do canal. Além disso, a análise no domínio do tempo dos parâmetros de espalhamento pode ser realizada pela transformada inversa chirp Z, uma abordagem fraca geralmente baseada em uma solução de norma mínima. Uma vez que a natureza dos descasamentos de impedância ao longo da linha é esparsa, propõe-se uma transformada inversa chirp Z esparsa, especialmente projetada para este tipo de aplicação. O método é verificado comparando-se os resultados fornecidos pela abordagem geral, mostrando desempenho promissor através dos perfis de reflexão e transmissão obtidos.