MANUAL TÉCNICO - Radio Observatorio de Jicamarca
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1. Internet dezik Conversion 17 10 2006 10 51 Explorer a v2 0 exe Ex a 28 05 2008 9 39 so e DE ESF_EEJ HYD_1 bxc 19 03 2007 14 30 300m y NE Ur Imagenes_19 03 07 bxc 19 03 2007 14 31 E 14 07 2008 11 51 14 05 2007 13 19 04 02 2008 17 25 Ut Meteor juboO7 txc 3 10 07 2007 13 05 poros b13_18 07 txc f 17 07 2007 8 41 26 04 2007 13 58 31 08 2005 15 37 20 06 2007 12 45 06 05 2008 14 01 Ty f TO MA Figura 7 2 Ventana de selecci n de transmisores El operador ha de seleccionar entre las opciones descritas si se da el caso que se ingrese un n mero o valor distinto al del requerido el programa se cerrar autom ticamente Si la selecci n es correcta se enviar n los datos del archivo seleccionado al transmisor o transmisores seleccionados luego de terminar la ventana cerrar autom ticamente 22 Cruser Rommel TOMCO program_config tome Debug tcmc exe IT CMC ndro p software Basado en protocolo PKTi Radio Observatorio de Jicamarca Grupo de operaciones de radar Seleccionar el transmisor destino para la configuraci n i TX TOMCO 2 TX TOMCO E 3 Ambos transmisores seleccione un n mero 1 3 i Transmitiendo datos Esperando respuesta Archivo C sDocuments and Settings win240B8 Escritorio TOMCO Experiments JASMET tx c abierto Use predistortion ON Figura 7 3 Inicio de comandos de programaci n 8 CONFIGURACI N Y VERIFICACI N DEL SISTEMA DE T2. Figura 4 8 Modulo ZSAT 31R5 La siguiente tabla muestra el modo de uso Digital Step Attenuator Electrical Specifications MODEL FREQUENCY PRIMARY ATTENUATION STEPS ATTENUATION VSWR MHz dB dB 1 L GICO STATE q CONTROL PORT 1 1 1 1 1 1F 0 0 0 0 0 0 3 d 5 Max 05 0 18 12025 240 25 440 3 B404 1640 5 L 10 to 100 MHz M 100 to 500 MHz 4 500 to 1000 MHz Total attenuation above thru loss 1 Step accuracy ia specified for basic steps For combination of stepa accuracy iz additive 2 Thru oss is minimum inserbon loss with all attenuation elementa bypassed All TTL controls state are Low 11 El control de cada bit se hace utilizando interruptores que dan los niveles l gicos a las entradas digitales del atenuador El circuito de control se muestra a continuaci n DIGITAL ATTENUAT OE EP oT Figura 4 9 Circuito y PCB del control de atenuador digital 12 Figura 4 10 Circuito de control atenuador digital El m dulo de control final se muestra en el siguiente gr fico Figura 4 11 M dulo de control 13 En el siguiente gr fico se muestran las diferentes partes de este m dulo gt e A i E H Entrada de se ales Entrada y salida De control Adaptado De sefial a los INPUF sE a DB15 DB15 atenuadores TX TOMCO A TX TOMCO B digitales TTL Diferencial TXB Control de atenuadores digitales A Cintemopror Figura 4 12 Partes del m dulo de control Paneles del
3. Adi E Nega 8 amp 8 JGND Verde S 9 PulseAddressO Azul ________ 2 PA E 17 14 Pulse Address 2 Blanco 15 TO verde S O DB9 BusRS485 J o S O 4 Data Celeste Panel posterior 6 Extemalshutdown Rosado Negro Tabla 5 1 Cableado de control del sistema TOMCO Figura 5 2 Instalaci n del sistema de transmisores TOMCO 6 PROGRAMACI N Y CONFIGURACI N DEL SISTEMA DE TRANSMISORES 6 1 Programaci n El sistema de trasmisores posee un programa de control el cual implementa el protocolo de comunicaciones requerido por la tarjeta de control TCMC para acceder a sus principales funciones y caracter sticas El software lleva por nombre MCP EXE referido a las siglas de Multidrop Communication Protocol que tiene una gran similitud a la capa de informaci n del protocolo TCP IP la descripci n de este protocolo esta detallada en el manual de interfaz del transmisor La presentaci n del panel de control se puede apreciar en la siguiente imagen 18 Multidrop Control Panel E x File Setup Help Ta Control Ax Control Predistortion PulseShapes DOS MultiDrop Modulelnto Pulse Select Source Transmitter Selec i Extemal Internal E o Pulse Humber E AEH E BIES CIHE DIEF A 1111100110101 1 0 O Square O ro 0000011001010 1 0 Square A 100 1 10 5 quare 10 0 100 1 10 o Square 40 60 1111100101014 00 reflected trip threshold 0 1 00 40 Tx Update Use Predistortion e Transm
4. funci n y los acomoda de acuerdo al protocolo a utilizarse para ser enviados de manera serial a la tarjeta de control verificando para cada caso el traslado satisfactorio de los paquetes Funci n set up serial port Se encarga de establecer la configuraci n del puerto serial en caso el puerto seleccionado este habilitado Se encuentra disponible el c digo fuente del programa correspondiente 7 1 Procedimiento para la configuraci n gt Se deshabilita el control de transmisi n TX ENABLE se abre en la PC del transmisor la carpeta TOMCO Experiments donde se encuentran todos los archivos de configuraci n utilizados regularmente 21 MPLAB IDE lt Repros Si test bat ASH po cak 7 00 da Wiri saga ra Maras al Adobe Re ader Pr 0 do 8 mkt pa Etapa 1 Datasheet ANTI td EA qui al dp EGP PR TEC TESTE Figura 7 1 Carpeta de archivos de configuraci n en la PC del transmisor Luego de abrir la carpeta se selecciona el experimento que se desea programar y se abre Se mostrar una ventana que le permite al operador seleccionar cual de los transmisores ha de programarse el transmisor A el transmisor B o ambos transmisores seg n se muestra en la siguiente gr fica oo ytes Tools Help Papelera de Explorador de avg7str y SR Bak E FAT Tai 3 Folders 3l us o x a Er reciclaje Windows H pe s 4 Address address 5 C Documents and Settings winZ000 EscritoriolTOMCO Experiments e r
5. l mites de la especificaci n SdBm a 5 dBm En nuestro caso la se al de RF Drive debe estar ajustada a un voltaje de aproximadamente 220 mVpp con carga de 50 Ohmios se deben ajustar los atenuadores para obtener estos valores a la entrada del transmisor Por ltimo se conectan las entradas de RF a los conectores RF DRIVE y se inicia la secuencia de transmisi n con la habilitaci n del m dulo VT20B Dependiendo del comportamiento del sistema ha de hacerse ajustes en los par metros programados para evitar posibles fallas y o alarmas 24 8 2 Diagramas de flujo para la verificaci n del correcto funcionamiento del sistema Flujo de control INICIO Verificar cargas conectadas al TX en uso Verificar controlador de radar Verificar Breaker de entrada Breaker principal Encender m dulo de control Habilitar 3 condiciones Conectar cable de comunici n al TX en uso Verificar el puerto li Verificar cond Utilizado por otro O ES Enable programa Cable desconectado A control Buscar comia pregrabado o crear un archivo con datos requeridos litud 30 Leer config Figura 8 1 Diagrama de flujo para verificaci n del control 25 Flujo de RF S NO 4 S Deshabilitar Condicion TX ENABLE Desconectar RF drive del TX TOMCO Habilitar Condicion TX ENABLE verificar amplitu de la se al RF pulsada a la entrada del TX TOMCO
6. o liPulseaddressO O Tabla 3 2 Disposici n de pines conector DB15 Figura 3 1 Panel posterior m dulo VT20B i LED s del panel frontal del modulo VT20B Sirven para dar informaci n r pida al operador sobre el estado del sistema consta de 5 leds de informaci n del estado total del sistema y 8 leds de indicaci n individual del estado de cada uno de los PA internos Los indicadores se describen a continuaci n gt gt DC POWER Indica el estado de la fuente principal del modulo VT20B se muestra encendido cuando la fuente se encuentra en buen estado y lista para su uso RF POWER Es una muestra del nivel de la se al de salida La intensidad de este led depender del nivel de potencia de salida del modulo VT20B as como el ciclo de trabajo duty cycle del pulso transmitido TX ENABLE Indica el cumplimiento de las tres condiciones de habilitaci n MISMATCH Este led est ligado a la l nea de estado generada por la tarjeta de control TCMC si se detecta un exceso de onda reflejada la tarjeta de control bloquea la salida y activa este led indicando al operador que la carga no es la adecuada para el correcto funcionamiento del transmisor OVERTEMP El m dulo VT20B posee puntos estrat gicos de muestra de la temperatura si alguno de estos supera el nivel seguro de funcionamiento se bloqueara la salida hasta que el sistema detecte que la temperatura vuelve a un nivel seguro PA1 PA8 Indican el estado de cada PA
7. para cada modulo transmisor El nivel de luminosidad depender de la potencia presente a la salida de cada PA as como del ciclo de trabajo del pulso programado F lt E e Figura 3 2 Leds indicadores del panel frontal modulo VT20B j LED s del panel frontal de la fuente de poder Nos indican el estado de las fuentes internas los cuales deben estar encendidas en su totalidad al momento de encender el m dulo Figura 3 3 Panel frontal de la fuente de poder del modulo VT20B 4 HARDWARE DEL SISTEMA DE TRANSMISORES TOMCO Tomando en cuenta la informaci n anterior se puede elaborar un esquema b sico para las conexiones necesarias en el TX TOMCO de manera individual Esquema b sico de funcionamiento RADAR CONTROLLER ADI ADZ TATRO TTL to differential converter Cable de control diferencial Carga 50 Ohmios pg O OOO s 3 Transmisor TOMCO de 20 KW peak PG para configuraci n y monitoreo Leyenda Gus RS 485 Entradas del TA am Salidas del TX Linea bidireccional Figura 4 1 Esquema de conexiones b sico del m dulo VT20B El esquema anterior nos describe de manera sencilla como ingresan las se ales a la tarjeta de control TCMC del TX TOMCO Las se ales de control provienen del controlador de radar el cual se encargar de toda la secuencia de transmisi n del sistema A continuaci n se describir la forma en que se implementa cada uno de los bloques del sistema descrit
8. se dividen en dos A y B cada una independiente de la otra esto quiere decir que cada bloque de cuatro PA s puede excitarse con distintas se ales pulsadas que coincidan en el periodo de repetici n IPP Las entradas de estas se ales se encuentran en la parte posterior del modulo VT20B La impedancia de cada una de las mismas es de 50 Ohmios y el nivel de entrada recomendado es de O dBm Nota No se debe excitar el m dulo VT20B con una frecuencia distinta a la ya especificada por el fabricante c TX TRIGGER Es una entrada l gica CMOS encargada de iniciar el pulso de transmisi n Posee dos modos de acceso El primero se encuentra en el panel posterior del transmisor en donde se encuentran dos entradas de tipo BNC TRIGGER A TRIGGER B de las cuales solo la primera de ellas est habilitada La entrada TRIGGER B se encuentra deshabilitada para prop sitos de renovaci n dado el caso en que se desee utilizar dos tarjetas de control en lugar de una y as poder controlar cada bloque de cuatro PA s de manera independiente El otro modo de control es a trav s de entradas diferenciales por el conector DB15 Este modo es el m s recomendado pues minimiza la posibilidad de errores en la detecci n de la se al de TRIGGER debido al ambiente ruidoso al que est sometido El conector DB15 est incluido en el panel posterior del m dulo VT20B Este conector ser descrito detalladamente m s adelante d RF GATE Esta se al es la
9. RANSMISORES TOMCO gt gt v Encender el transmisor a utilizar Verificar las conexiones de las se ales de control as como tambi n la correcta conexi n de las salidas de potencia a su respectiva carga Abrir y ejecutar el archivo de configuraci n requerido para el experimento a tomar Desde el computador cargar el programa TOMCO CONTROL EXE MCP EXE S1 la configuraci n requerida es nueva y no existen archivos para ese experimento se crea uno siguiendo los siguientes pasos El usuario debe definir los par metros de ancho de pulso en el caso de pulso sin codificar de lo contrario ha de tomarse en cuenta el n mero de bits y el ancho de cada uno de ellos En el caso de utilizarse distintos pulsos debe tomarse en cuenta cuales ser n las l neas de direccionamiento esto definir la posici n del pulso a programarse 0 7 El sistema de control esta direccionado al pulso O por defecto Niveles de entrada 0 0 0 esto quiere decir que si solo se necesita un pulso de transmisi n no se necesita conectar ninguna se al a las entradas del panel de control Los par metros de Amplitude Pre tx gate post tx gate etc ser n definidos por el operador dependiendo del estado del sistema siguiendo pautas que se definen a continuaci n Amplitud Depender del estado de la carga conectada a la salida del m dulo VT20B ha de tomarse en cuenta la informaci n de VSWR otorgada por el sistema Pre tx gate y post tx gate Esto
10. Radio Observatorio de JICAMARCA Radio Observatory RADIO OBSERVATORIO DE JICAMARCA Apartado 130207 Lima 13 Per Tel fonos 51 1 317 2313 4 Fax 51 1 317 2312 TE ao ade 4 2 5 1 6 1 6 2 7 1 8 1 8 2 NDICE INTRODUCCION ani A 3 CONCEPTOS BASICOS sssesseseeseeseoseoseeeesroseoscoreeroseeeroseoseoseoresrosroseoresresrosroreoresroseoeeereereseosrereeresroseereseeseesees 3 DESCRIPCION DEL SISTEMA VT20B assssasnssssesisicossacastosasao oi scaaaeiirsd aaa ita conan doi an ancora sta ci ani ce sann clicada 3 HARDWARE DEL SISTEMA DE TRANSMISORES TOMCO ontocccccccccsomossccccccccccossnccccccocccccccccccccnananos 7 Modulo de conto annen RE dai 8 Panel de acondicionamiento de se al RF pulsada oooooonncinicinonanananincncnnonononononononononononononononononononononononononcnons 14 INSTALACION DEL SISTEMA Y CABLEADO coccccconnoncoccccoconananoccnccoconanocccccnccocconccccccconononacccccccnnananos 17 Instalacion de cableado de control y RP narnia A 17 PROGRAMACION Y CONFIGURACION DEL SISTEMA DE TRANSMISORES 0 0 000 00 18 A RS E O ER ER RR 18 Descripci n del pancl de contiol principal ee os 19 NUEVO PROGRAMA DE CONFIGURACI N DE PULSOS o oooccccnnccccccocconnnncccnccconcccnncocccccnccnanaccccccconss 21 Procedimiento par la CON SUTACION cero di 21 CONFIGURACION Y VERIFICACION DEL SISTEMA DE TRANSMISORES TOMCO 23 Y Erniicaci mido PULSOS e RR PR NR DR RN RN O DR RR S 23 Diagramas de fluj
11. ST ISR Figura 9 1 Esquema de conexiones de control b Conexiones de RF REAR VIEW ADD 1 GATE TRIGGER RFA AMOO TOMCO A GA E RF DRIVEB RF he A REAR VIEW TX TRIGGER A Pulse ADD A2 Pulse ADD A1 Pulse ADD AD Fuse A ae Control TOMCO B Conrral TOMCO A 110 VAC IN 7 4 2007 Diagrama de conexiones de se al RF del Experimento MST ISR 0615 DB15 TX TRIGGER B Pulse ADD B2 Pulse ADOBI Pulse ADD BO O Figura 9 2 Esquema de conexiones RF pulsada 2 Programaci n del TX TOMCO Uno de los puntos m s importantes de la configuraci n de un experimento como este es el de la programaci n de los transmisores cada experimento utiliza distintos pulsos y dependiendo de la carga la amplitud de salida es tambi n variable En el caso de MST ISR se tiene como carga al DRIVER el cual posee una impedancia de entrada variable es por esta raz n que al iniciar cada experimento MST ISR se debe programar una amplitud de salida baja 25 lo cual sirve para realizar una buena sinton a Este valor ha de probarse hasta que la excitaci n del DRIVER GRID CURRENT sea m xima esto es se al que hay una buena transferencia o al menos adecuada transferencia de potencia del TX TOMCO al DRIVER Los pasos para la programaci n fueron descritos anteriormente en este caso ha de seleccionarse el archivo MST ISR txc Se al Gate generada DP o p A paS J ad E y Ae e ESI ES A E tom e g 4 Figura 9 3
12. Se al GATE generada vista desde el osciloscopio 28 Se al de salida 64 bits Pa a AA ok de AA Figura 9 4 Muestra de la se al de 64 bits transmitida Se al de salida 64 bits 3 bits Figura 9 5 Muestra de la se al de 3 bits transmitida 29 Panel de supervisi n Los paneles de supervisi n se ver n de esta forma Hay que notar que el valor de VSWR es bastante confuso pero son valores normales para este tipo de experimento Multidrop Control Panel File Setup Help Ts Control Fix Control Predistortion PulseShapes ODS MultiDrop Moduleinto Pulse Select Soure Transmitter Selec i e Estemal Internal a o Pulse Number E 8 64 BIES CIEE DIEF 11101101111000 1 0 7 guare o Square El 111011011110007 1 0 Square 106 0 En 110 1 0 Square 10 0 100 1 1 0 o Square 40 B 1111100101011 Do Wreflected trip threshold 0 100 10 Tx Update Use Predistortiom mi Transmitter Statu Enabled Temperature DK YES Duty Limit Exceeded NO E Selected Pulse Number Power Supply OK Double Trigger Detected NO Line voltage Mismatch Detected HO Forward Voltage Clear Latched Flags Reflected voltage Yow A Internal Temperature Figura 9 6 Estado TOMCO A conectado a Driver 3 Fuente MOSFET 40V Experimento MSI ISR 19 Junio 2007 Multidrop Control Panel File Setup Help Ta Control Ax Control Predistortion PulseShapes DOS MultiDrop Modulelnfo Pulse S
13. cer la importancia de cada uno de ellos as como de corregir los errores que puedan presentarse 2 CONCEPTOS B SICOS Sistema de transmisores de radar de 49 92 Mhz Comprende dos m dulos VT20B M dulo VT20B Unidad de transmisi n de 20 Kw pico dividido en dos bloques de potencia A y B de 10 Kw pico cada uno A su vez cada m dulo VT20B consta de cuatro PA power amplifier de 2 5 KW pico cada uno 3 DESCRIPCI N DEL SISTEMA VT20B a Tarjeta de control Transmitter Control Card TCMC Cada modulo VT20B contiene una tarjeta de control para los dos transmisores internos de 10 KW esta se encarga de otorgar facilidades de una comunicaci n bidireccional con el transmisor as como generar la duraci n forma amplitud y c digo del pulso a transmitir Esta tarjeta es la encargada de generar la se al RF GATE requerida por el DDS Direct Digital Synthesis para la generaci n de se al RF pulsada Asimismo tiene la posibilidad de almacenar 8 diferentes pulsos a los cuales el operador puede acceder mediante hardware o software en el caso del direccionamiento por hardware el operador debe ingresar la direcci n del pulso mediante el uso de la combinaci n de tres bits siguiendo el patr n descrito en la siguiente tabla A Address 2 o Address 1 oo as Address 0 S Pulse Tabla 3 1 Direccionamiento de pulsos b Control RF driv Es la se al pulsada requerida para poder excitar cada una de las entradas del m dulo VT20B Estas
14. elect Sourc Transmitter Selec i Estemal Internal 3 o Pulse Mumber E AEH BIS C E DIEF TEC 11101101111000 1 0 Square E ED 1110110111000 1 0 Square 106 0 El 110 10 Square 10 0 100 1 10 0 Square 40 60 1111100101011 00 vrellected trip threshold 0 1 00 ao TX Update Use Fredistortion W Transmitter Status Enabled Temperature OK yes Duty Limit Exceeded HO E Selected Pulse Number Power Supply OK Double Trigger Detected HO Line voltage Mismatch Detected NO Forward Voltage Clear Latched Flags Reflected Voltage SMA Internal Temperature Figura 9 7 Estado TOMCO B conectado a Driver 1 Fuente MOSFET 40V Experimento MSI ISR 19 Junio 2007 30
15. encargada de la generaci n de la se al pulsada se puede considerar como la ventana del pulso de transmisi n Se trata de una se al l gica que ser utilizada por el FSU Frequency Synthesiser Unit o en nuestro caso un DDS Direct Digital Synthesis para la generaci n de una se al pulsada de 49 92 Mhz de frecuencia Esta se al es generada por la tarjeta de control TCMC en respuesta a la se al del TRIGGER La duraci n de la se al RF GATE est definida por los par metros de ancho y forma de pulso programados en la tarjeta de control v a interfase serial La salida de la se al GATE est condicionada por la habilitaci n del transmisor TX ENABLE e TX ENABLE Es la se al de habilitaci n del transmisor encargada de activar la ventana de transmisi n RF GATE y as irradiar la se al programada La se al de habilitaci n Tx ENABLE posee tres condiciones para su activaci n gt Switch Principal Ubicado en la parte frontal del m dulo VT20B el cual es utilizado para la habilitaci n y deshabilitaci n del m dulo VT20B de forma manual gt Conector de control DB15 Es una se al l gica no diferencial utilizada para habilitaci n o deshabilitaci n del m dulo VT20B bajo condiciones l gicas gt TX Enable panel posterior Es una conexi n adicional para secuencias de habilitaci n externas Nota Para poder habilitar el m dulo VT20B deben cumplirse las tres condiciones de habilitaci n descritas Una vez cumplidas la
16. gundo gt Y YV V V V gt Enable Indica si el transmisor se encuentra o no habilitado Selected Pulse Number Indica el pulso seleccionado Line Voltaje No implementado Forward Voltaje Es una medida del voltaje incidente detectado a la salida del transmisor Reflected Voltaje Es una medida del voltaje reflejado detectado a la salida del transmisor VSWR Voltage Standing Wave Ratio Es el valor calculado sobre los datos de voltaje incidente y voltaje reflejado Es una buena se al del estado de la carga con respecto al transmisor Internal Temperatura Es la medida de la temperatura interna Alarmas Flags gt gt gt gt gt Temperature OK Indica el estado de la temperatura en el m dulo Power Supply OK Indica el estado de la fuente de poder Duty Limit Exceded Indica si el l mite de duty cycle ha sido excedido Double Trigger Detected Indica si un pulso de trigger fue recibido durante el proceso de transmisi n del pulso Mismatch Detected Indica alarma si el estado de la carga no es la adecuada Todas estas alarmas se pueden limpiar mediante el uso del bot n Clear Latched Flags 20 Ti NUEVO PROGRAMA DE CONFIGURACI N DE PULSOS Para programar de manera sencilla los transmisores se ha elaborado una aplicaci n que permite realizar esta tarea tan solo abriendo el archivo de configuraci n previamente elaborado este programa ha sido elaborado bajo entorno de C Para evitar errores de confi
17. guraci n se ha creado una carpeta con los archivos com nmente utilizados para as acceder a ellos de manera r pida El programa cuyo c digo fuente est incluido en este documento consta de una funci n principal main y de tres funciones adicionales process file send multidrop packet y set up serial port incorporadas dentro del c digo cuyo funcionamiento se detalla a continuaci n Funci n Main La funci n principal Main es la encargada de iniciar todo el procedimiento de configuraci n del transmisor esta funci n necesita dos argumentos esenciales el archivo de configuraci n a utilizarse y la direcci n del transmisor a programar si estos dos argumentos no son entregados directamente se preguntar al operador por ellos Luego de haber obtenido los dos argumentos necesarios se llama a la funci n Process File Funci n Process file Toma el nombre del archivo entregado como argumento e intenta abrirlo si este proceso no resulta satisfactorio la aplicaci n se cerrar pero si el archivo se logra abrir con xito los datos del mismo ser n le dos y ordenados en variables que luego han de utilizarse para la comunicaci n con la tarjeta de control Luego de efectuar toda esta tarea se llama a la funci n send multidrop packet Funci n send_multidrop_packet Configura el puerto llamando a la funci n set up serial port luego toma los datos le dos del archivo de configuraci n trasladados como argumentos dentro de la misma
18. itter Statu Enabled Temperature DE ps Duty Limit Exceeded HO E Selected Pulse Number Power Supply OK Double Trigger Detected HO Line Voltage Mismatch Detected HO Forward Voltage Clear Latched Flags Reflected voltage YEWA Internal Temperature Figura 6 1 Panel de control principal del programa MCP EXE 6 2 Descripci n del panel de control principal El programa MCP EXE posee distintos controles separados por pesta as en la ventana principal Para nuestro caso solo es necesario la correspondiente al control de transmisi n Tx Control por lo cual solo se detallar los componentes que ah se encuentran La ventana se puede dividir en las siguientes partes gt Pulse Select Source Encargado de indicar al transmisor si la selecci n de pulsos pregrabados en la tarjeta de control TCMC se har al nivel de hardware o software Las opciones son control External Hardware o control Internal Software Es importante que el operador verifique esta opci n para el correcto funcionamiento del sistema gt Transmitter Select Permite seleccionar el m dulo VI20B utilizando su direcci n en la red RS485 gt Configuraci n del Pulso Esta secci n nos permite programar los pulsos deseados y cargarlos en la tarjeta de control TCMC Los par metros requeridos son los siguientes Shape Shp Se selecciona la forma del pulso a transmitir La tarjeta de control TCMC posee formas de pulso predeterminadas a las cuales les corres
19. l RF pulsada se utiliza tres powers splitter uno de los cuales se vino utilizando desde las primeras versiones de acondicionador de se al y dos de ellos fueron elaborados en tarjeta de impreso 15 Figura 4 16 M dulo de acondicionamiento de se al RF pulsada DN E A T Wa N SPLITTER entradas 4 salidas hase a a al P E B aT entrada 2 NET IRF TE EM p GR ll Figura 4 17 Panel de acondicionamiento de se al RF pulsada y sus partes 16 5 INSTALACI N DEL SISTEMA Y CABLEADO Luego de la ubicaci n de los transmisores en la posici n de operaci n se hizo la instalaci n del cableado de control y de las salidas de RF cada uno de los transmisores posee sus propias sefiales compartiendo solo el bus de comunicaci n entre la PC y las tarjetas de control La instalaci n se distribuye acorde al siguiente gr fico Radar Controller Control lines Control lines RF A and RF A and RF B out RF B out a Es a A il RS485 BUS Antennas Figura 5 1 Configuraci n final del sistema de transmisores TOMCO 5 1 Instalaci n de cableado de control y RF La instalaci n del cableado de control y el bus de comunicaciones se realiz con un cable multiconductor de 24 hilos La distribuci n de este cableado se describe en la siguiente tabla N mero Descripci n Color del cable de Pin DB15 Conector E Pulse Address 0 2 Pulse Address 1 FR TX Trigger rule
20. m dulo de control En el siguiente gr fico se muestran las etiquetas del m dulo de control REAR VIEW ATTENUATOR A TX TRIGGER A Pulse ADD A2 Pulse ADD A1 Pulse ADD AD Fuse E od AA RA RA Control TOMCO B Control TOMCO A 110 VAC IN DB15 DB15 TX TRIGGER B Pulse ADD B2 Pulse ADD B1 Pulse ADD BO OUT ATTENUATOR B C O C FRONT VIEW ATTENUATOR A CTR ATTENUATOR B CTR J O A O 000000 000000 Figura 4 13 Paneles del m dulo de control 4 2 Panel de acondicionamiento de se al RF pulsada Debido a que las entradas del transmisor requieren cierto control se ha elaborado un panel de 14 control y distribuci n de se al RF pulsada Esta se al es generada por el DDS en respuesta a la se al de GATE enviada desde el transmisor TOMCO Common RF il RFA RFB ig RFswTCH a E re swircH Hg Control Amplitud 220 mwpp con carga 50 Ohmios Amplitud 220 mv pp con carga 50 Ohmios TO RF DRIVE A TO RF DRIVE B TO RF DRIVE A TO RF DRIVE B TX TOMCO A TX TOMCO A TX TOMCO B TX TOMCO B py Acondicionador de se al RF pulsada Figura 4 14 Esquema del acondicionamiento de se al RF pulsada La secci n de amarilla corresponde a los atenuadores digitales se resalta esta parte puesto que a pesar de ser parte del acondicionamiento de se al los atenuadores digitales no se encuentran en el panel ellos est n ubicados en el m dulo de control por requerir de una fuente de 5SVDC Para la divisi n de la se a
21. o 4 1 M dulo de control gt Fuente 5VDC salida WDC Figura 4 2 Circuito esquem tico de fuente de 5 VDC El circuito PCB se muestra en el siguiente gr fico Figura 4 3 PCB de fuente 5 VDC Figura 4 4 Fuente de 5 VDC gt Circuito de conversi n TTL Diferencial F404 Molex 6 pines Mio ex 6 pines Figura 4 5 Circuito esquem tico del control diferencial de la tarjeta TCMC El conversor TTL Diferencial est basado en inversores Tambi n se puede notar resistencias a la entrada de cada inversor lo que asegura un nivel constante en cada entrada El dise o en PCB se muestra en el siguiente gr fico e an E E a mi ENABLE LE Figura 4 6 PCB conversor TTL Diferencial gt Circuito para el conector DB15 Este circuito ser el encargado de acomodar las se ales generadas en el conversor TTL Diferencial en un orden correspondiente para ser transmitido a trav s del conector DB15 10 cilada 3OoL23INNOI sida ld 2N01 TIYIT re Figura 4 7 PCB conector DB15 gt Atenuadores digitales Estos digitales fueron incluidos dentro del m dulo de control por requerir de una fuente de 5 VDC para su control El modo de funcionamiento de estos ser detallado a continuaci n Caracter sticas Modelo ZSAT 31R5 Descripci n Atenuador de O a 31 5 dB con pasos de 0 5 dB Hay que considerar que este dispositivo posee una p rdida por inserci n de 6 dB
22. o para la verificaci n del correcto funcionamiento del sistema oooooooooooooocnncnnnncnnnnnannnannnos 23 EJEMPLO caa lendo tas tanisadas do uai Dea na Donas e LEE Selo Unta bRss ss atado arai coin da da ont 26 SISTEMA DE TRANSMISORES TOMCO DE 49 92 MHZ DEL ROJ 1 INTRODUCCI N El sistema de transmisores Tomco est compuesto por dos unidades individuales de 20 KW pico dichas unidades son utilizadas como excitadoras de unidades de mayor potencia y tambi n como transmisores conectados a una antena sintonizada Las unidades poseen controles individuales configurables por el operador Pueden trabajar individualmente o en conjunto seg n una configuraci n tipo maestro esclavo En el presente manual se realiza una descripci n detallada del sistema priorizando los puntos de mayor importancia descripci n del hardware y software elaborado para cumplir con los requerimientos del sistema y se finaliza con un ejemplo aplicativo sobre su manejo En los primeros puntos se describen los conceptos b sicos as como una descripci n de cada uno de los componentes que dispone una unidad VT20B Con esta descripci n el operador se familiarizar con dicha unidad Los siguientes puntos se describen el hardware y software elaborado para la operaci n del sistema de modo individual o en conjunto y su modo de uso Al poseer una idea clara de este proceso y de los componentes involucrados en el funcionamiento del sistema el operador ser capaz de recono
23. ponde un numero 0 Square 1 Up Ramp 2 Down Ramp 3 Triangle 19 4 Gaussian 5 Sm La tarjeta tambi n admite crear formas de pulso que el operador puede dise ar pero para este sistema esta funci n no es utilizada gt gt gt Ancho del Pulso en uS Pulse width en pasos de 0 1uS El ancho de pulso es medido entre los puntos de potencia media 3 dBm del pulso Amplitud del pulso La amplitud del pulso expresada en porcentaje Este valor puede variar de O a 100 C digo del pulso Expresada como una cadena de Os y 1s Si no es necesario codificar el pulso entonces solo un 1 l gico ha de usarse en este espacio Tiempo de Tx Pregate y Tx Post gate Corresponde al tiempo entre los cuales no habr se al a la salida es utilizada para discriminar la distorsi n que ocurre al pulsar una se al de RF TOMCO recomienda un valor de 1 uS para estas posiciones Tiempo de pre rx gate y post rx gate tiene una funci n similar excepto que este sirve para la se al rx gate Retraso entre bit Funci n no implementada ha de usarse O en estos espacios Vreflected trip threshold Utilizado para dar un nivel seguro de potencia reflejada para el m dulo VT20B Esta no se podr cambiar directamente Use Predistortion Utilizado para linealizar la salida de RF El estado del transmisor est compuesto por varios bloques de informaci n que el transmisor reporta a la PC y es actualizada aproximadamente una vez por se
24. s par metros depender n del comportamiento de la se al pulsada normalmente es luS para ambos casos pero si se encuentra mejor respuesta luego de un tiempo un poco mayor a luS estos par metros pueden cambiar Interbit delay Este par metro depender de la respuesta del sistema sobre la carga para pulsos codificados Todos los par metros vistos anteriormente pueden ser modificados durante las pruebas del sistema 8 1 Verificaci n de pulsos gt El primer paso luego de la programaci n de pulsos es verificar la se al de TRIGGER Como se explic antes esta se al es la encargada de iniciar toda la secuencia de transmisi n ya que permite la generaci n de la se al GATE Esta se al es com nmente de lus de ancho la 23 activaci n interna de se al es por flanco de subida El segundo paso es verificar si el sistema VT20B genera la se al GATE con el ancho programado Esta prueba ha de hacerse con las conexiones de entrada de RF DESCONECTADAS esto con el fin de no causar da os al sistema si alg n par metro no ha sido configurado correctamente Para activar la salida de la se al GATE deben cumplirse las tres condiciones de habilitaci n del sistema Luego de verificar que la se al GATE es enviada correctamente se espera que la se al de RF retorne con una buena conformaci n y nivel Esta se al es utilizada para la excitaci n del m dulo VT20B pero antes es ingresada por atenuadores para dar una se al dentro de los
25. s tres condiciones dos contactos de la parte posterior Hazard contacs se cerrar n estos contactos pueden ser utilizados con el fin que el operador vea conveniente f RF OUT Son las salidas de 10 Kw pico cuatro PA Cada una de estas salidas debe estar correctamente conectada a una carga de 50 Ohmios una antena bien sintonizada o una carga resistiva 9 RS232 RS485 La interfaz serial permite la comunicaci n con la tarjeta de control TCMC y da acceso al operador a las m ltiples funciones y caracter sticas de la misma entre ellas se incluyen la supervisi n del estado del sistema y la configuraci n de pulsos El m dulo VT20B acepta comunicaci n serial en el est ndar RS232 as como en el est ndar RS485 esta ltima se recomienda para minimizar los errores de comunicaci n h Control DB15 El conector de control DB15 se encuentra en el panel posterior del m dulo VT20B Las funciones habilitadas para esta conexi n son gt TX TRIGGER Da inicio al pulso de salida del transmisor gt TX ENABLE Habilita al transmisor para la transmisi n gt Phase invert control Control de fase entre pulso y pulso No utilizado actualmente gt Pulse select address Permite el acceso a los ocho pulsos pregrabados en la tarjeta de control TCMC Las se ales en esta conexi n son del tipo diferencial la disposici n se describe en el siguiente cuadro Pinnumber Description__________________ A IPulseaddress2 A A A ay
26. utilizando carga de 50 Ohm Ajustar NO Atenuadore s digitales Deshabilitar Condicion TX ENABLE Reconectar RF drive del TX TOMCO Habilitar Condicion TX ENABLE Suspender inicio de Deshabilitar Condicion TX ENABLE CUR FLAG TX EN ON Ventficar Sincronismo Deshabilitar Controlador Condicion Da radar TX ENABLE GPS CLR FLAG TA EN OM Verificar Deshabilitar pulso Condicion grabado TX ENABLE Wenfical se ales de Direccion Verficar Controlador de radar CUR FLAG TA EN ON Verificar cables de Deshabilitar cade a Condicion TY A perio TX ENABLE carga Disminuir amplitud O verificar cables de NO conexi n a la carga Verificar carga Aumentar amplitud Figura 8 2 Diagrama de flujo para verificaci n de RF 9 EJEMPLO Configuraci n de pulsos correspondiente al experimento MST ISR Pulso de 64 bits de c digo de luS de ancho de pulso pulso de 3 bits de c digo de 100 uS de ancho de pulso 26 Conexiones a Conexiones de control REAR VIEW TRIGGER RFA O Oy oo wo O TOMCO B TOMCO A RF DRIVE B RF DRIVE A RFDRIVEB RF DRIVE A a TX TRIGGERA Pidse ADDA2 Puse ADDAI Puise ADO AO A DO DO O 1 Carsral TOMCO 8 Control TOMCO A 110 VAC IN D815 0815 TX TRIGGER B Pulse ADD B2 sa ADD B1 Pulse ADD BO ATTENUATOR 8 Ps O G EE 7 4 2007 Diagrama de conexiones de control del Experimento M
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