Reflectômetro no domínio do tempo (TDR)

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TDR da VIAVI: Preciso e portátil

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O StrataSync é uma solução de armazenamento na nuvem que oferece recursos, configuração e gerenciamento de dados de testes dos instrumentos VIAVI e assegura que todos tenham instaladas as mais recentes opções e versões de software.

O que é um reflectômetro no domínio do tempo (TDR)?

Um refletômetro no domínio do tempo (TDR) é um dispositivo de teste que gera um pulso de energia ou sinal "step" no cabo para determinar a localização e a magnitude de quebras, emendas, terminações ou outros eventos ao longo do comprimento de um cabo condutor. Falhas de impedância causam retorno de reflexões ao dispositivo de teste TDR, no qual podem ser analisados.

Dependendo do sincronismo, da fase e da amplitude da energia refletida, o local e a natureza da falha podem ser determinados com precisão. Semelhante à reflectometria óptica no domínio do tempo (OTDR) usada para caracterizar trechos de cabos de fibra óptica, o TDR interpreta a energia refletida para criar uma representação gráfica de um trecho de linha de transmissão ou de cabo coaxial.

Aplicações de reflectômetro no domínio do tempo

As aplicações para um TDR incluem o uso de telecomunicações convencionais, bem como outras funções emergentes e distintas. À medida que os links de fibra óptica se expandiram, inovações como DOCSIS permitiram que instalações coaxiais existentes continuassem viáveis, com a velocidade e o desempenho de largura de banda amplamente melhorados, necessários para vias modernas de internet e comunicação.

Reflectômetros no domínio do tempo podem ser usados para testar trechos longos de cabos e determinar com precisão a posição de quebras, reduzindo assim o tamanho e a frequência de reparos caros dos cabos (incluindo escavação) e minimizando substituições desnecessárias de trechos. 

Na área de telecomunicações, os testadores de cabos TDR também são extremamente úteis em aplicações de manutenção preventiva. Problemas como corrosão, danos ao isolamento, entrada de umidade e outros indicadores de desgaste podem ser detectados proativamente. 

Tecnologia TDR

Desde sua origem na década de 1980, a reflectometria no domínio do tempo tornou-se uma tecnologia cada vez mais útil, pois a infraestrutura de cabos coaxiais envelheceu e as aplicações para medição com TDR mudaram. Os princípios operacionais básicos do TDR são análogos ao radar porque um sinal incidente é introduzido no cabo para se obter informações de qualquer sinal refletido que seja observado.

  • Impedância

    Impedância é a quantidade de oposição, medida em Ohms (Ω), que um material apresenta ao fluxo de corrente quando uma tensão é aplicada. Diferentemente da resistência, os resultados de impedância dependem da frequência e também da magnitude da medição. Danos ao cabo, alterações no tipo de cabo, defeitos de fabricação e entrada de água induzirão mudanças de impedância específicas no local, que podem ser refletidos no coletor de amostras do dispositivo de teste TDR. A diferença entre a impedância característica do cabo e a impedância refletida pode ser usada para determinar a natureza e a magnitude do defeito.

    Se a impedância ao longo de um cabo for uniforme, não haverá reflexões induzidas, o que significa que a continuidade e a integridade da linha são ininterruptas. Se um evento for detectado, o local pode ser determinado pelo localizador de falhas em cabo TDR analisando o tempo do ciclo de reflexão com relação à velocidade de propagação no cabo, que é a velocidade nominal na qual um sinal desloca-se através de um determinado material condutor.

  • Largura de pulso

    A largura do pulso, tipicamente medida em nanossegundos (ns), é a duração de um sinal de baixa tensão induzido. Uma largura de pulso mais longa também contém mais energia, permitindo um maior deslocamento dentro do cabo. Uma largura de pulso de reflectômetro no domínio do tempo mais curta fornecerá mais informações granulares, particularmente para eventos relativamente próximos ao testador de cabos TDR. Pulsos mais curtos também minimizam o impacto de pontos cegos, que são áreas próximas a um gerador de sinal "step" do TDR na qual o sinal incidente e o sinal refletido se sobrepõem, indicando defeitos invisíveis.

Teste com TDR

O teste com um reflectômetro no domínio do tempo tornou-se mais eficiente e intuitivo, pois a tecnologia e a funcionalidade melhoraram. Normalmente, um teste com TDR começa com algumas funções básicas de configuração. A velocidade apropriada de propagação deve ser selecionada com base no tipo e na bitola do cabo. Se for usada uma tecnologia TDR mais antiga, o range e o ganho também devem ser definidos, com base no comprimento esperado do cabo a ser testado. Esse comprimento será exibido tipicamente na tela de visualização principal, bem como com marcadores de distância predefinidos ao longo da parte inferior do display.

Se forem detectadas reflexões, sua magnitude e posição podem ser determinadas movendo-se o cursor para as áreas de alteração de impedância na tela ou utilizando listas de eventos na tela em equipamentos de teste TDR mais avançados. Marcadores podem ser usados para determinar a distância entre eventos ou o comprimento de um único distúrbio. Os recursos de armazenamento em um analisador TDR são úteis para comparar um traço de cabo a um cabo em boas condições (referência) ou o mesmo traço de cabo salvo a partir de medições anteriores.

TDR de pulso
O TDR de pulso é o método de reflectômetro no domínio do tempo mais usado comumente. Ele usa ciclos de geração de largura de pulsos definidos seguido de períodos parados durante os quais o dispositivo “escuta” os sinais refletidos. Quanto maior a largura do pulso, maior o período parado necessário para permitir que o sinal refletido retorne.  Dada esta restrição, a largura do pulso é geralmente ajustável de modo que o comprimento do cabo possa ser considerado, entretanto a redução da largura do pulso reduz a resolução em distâncias mais longas.  Um analisador TDR de pulso está sujeito a grandes pontos cegos e resolução inferior com base em níveis de transmissão de potência relativamente baixa.

Step TDR 
O Step TDR mais avançado resolve as limitações dos TDR de pulso. A tecnologia Step permite que o equipamento de medição TDR transmita sinais continuamente enquanto monitora e analisa simultaneamente os sinais refletidos. O Step TDR opera com potência de transmissão mais elevada, que melhora a relação sinal/ruído. A média digital minimiza o impacto de qualquer interferência na linha que possa comprometer os resultados do teste e permite uma resolução mais elevada das falhas.  Uma vantagem adicional em relação ao TDR de pulso é a eliminação dos pontos cegos.

Equipamentos de teste TDR

Equipamentos de teste TDR altamente portáteis, com precisão e sensibilidade disponíveis apenas em instrumentos de nível laboratorial, fornecem uma solução econômica para uma ampla variedade de finalidades. Com conectividade Wi-Fi e gerenciamento de dados habilitados na nuvem, as expectativas de velocidade, versatilidade e simplicidade do analisador TDR podem ser continuamente excedidas.

A VIAVI levou a tecnologia avançada e a precisão dos Step TDR aos  DSP TDR portáteis e robustos, projetado para equipes de trabalho de manutenção em redes de cabos. Apesar da tecnologia avançada, o DSP TDR também conta com uma interface fácil de usar, com lista de eventos na tela disponível ao apertar um botão. Este recurso útil elimina a necessidade de localização manual do evento com o cursor.

Um adaptador Wi-Fi integrado permite comunicação perfeita com os tomadores de decisão. Usando a solução de gestão StratAsync baseada na nuvem, os dados podem ser convenientemente carregados, analisados e retidos para uso futuro.

Plataformas versáteis multiuso de teste de campo também incluem a funcionalidade conveniente de recfletômetro no domínio do tempo para diferentes aplicações. Para testes em loop local, o OneExpert DSL combina capacidade de teste de Wi-Fi, fibra, xDSL e de cabeamento de cobre em uma solução de teste de alto desempenho. Para equipes de trabalho de telecomunicações, o recurso Onecheck TDR identifica tipos e locais de falhas em par trançado de forma rápida e fácil e pode ser selecionado por meio de um único botão. O Onecheck também inclui recursos de automação no TDR para simplificar a documentação e o fechamento do trabalho.

Para instalação e serviço em cabos, o OneExpert CATV é uma plataforma portátil adicional de teste de desempenho de rede que oferece a capacidade opcional Home TDR (tap para testes em residências) e conectividade de nuvem conveniente via StrataSync. Esta solução de teste portátil completa pode realizar testes de ativação e desempenho DOCSIS 3.1 com eficiência, testes simultâneos de entrada e downstream e testes opcionais de fuga em residências. Com modularidade e automação excepcionais, o conjunto abrangente de recursos também suporta Wi-Fi, redes PON, RFoG e ativação e troubleshooting de serviços Ethernet.

O futuro dos TDRs

Como cada nova geração de tecnologia DOCSIS aumenta o nível do desempenho de velocidade e largura de banda usando enlaces coaxiais existentes, o futuro dos TDRs na área de telecomunicações já está garantido. Os aprimoramentos nos produtos da VIAVI com a incorporação do Step TDR e a conectividade em nuvem melhoraram muito a utilidade geral das soluções de reflectômetros no domínio do tempo em campo e criaram um valor excepcional de longo prazo.

Com equipamentos de medição TDR avançados, a VIAVI permanece comprometida com soluções de ponta, protegidas contra obsolescência para teste, manutenção e troubleshooting em vias de comunicação vitais.

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