4K sinais SDI

A Emelec VíasCom testou os seus cabos de vídeo digital para sinais SDI-4K até às distâncias máximas indicadas nas folhas de dados. Em baixo explicamos como foram feitos os testes.

SINAIS ESTANDARDIZADOS

4K é um sinal que tem uma resolução com 4 vezes mais pixels do que Full HD (também conhecido como 3G-SDI). Isto significa que para representar um sinal 4K, é necessária 4 vezes mais informação do que para um sinal 3G-SDI, forçando o cabo a transportar muito mais informação no mesmo intervalo de tempo.

Tal como os sinais HD que podem ser transmitidos a duas frequências (HD-SDI e 3G-SDI), os sinais 4K também são divididos em dois tipos: se são transmitidos a 30 frames por segundo (fps ou frames por segundo) ou o dobro disso, 60 fps. Definimos 6G-SDI como o sinal de resolução de 4K a 30 fps e 12G-SDI como o sinal de 4K a 60 fps que precisa do dobro da velocidade. Os 6G e 12G indicam a taxa de bits do sinal, 6 ou 12 Gigabits por segundo que é a quantidade de bits por segundo que passa através do cabo.

Os padrões que definem os sinais 4K são SMPTE 2081 para o sinal 6G-SDI e SMPTE 2082 para o sinal 12G-SDI. Ambos os padrões limitam a atenuação que o sinal deve experimentar na saída do cabo a um máximo de 40 dB para uma frequência que deve ser metade da sua taxa de bits. Assim, o sinal de 6G-SDI 6 Gbps não deve exceder 40 dB de atenuação a uma frequência de 3 GHz. Para o sinal 12G-SDI, a atenuação não pode exceder 40 dB a uma frequência de 6 GHz.

TESTES REALIZADOS

Com base nos limites estabelecidos pelos próprios padrões, o processo seguido para calcular o comprimento máximo do cabo para transmitir ambos os sinais foi medir a atenuação do cabo nas frequências de 3 GHz e 6 GHz. Primeiro, partimos de uma distância inicial que temos vindo a reduzir até encontrarmos 40 dB de atenuação a uma frequência de 3 GHz, isto deu-nos o comprimento máximo recomendado do cabo para transmitir o sinal 6G-SDI. Depois, o mesmo processo de redução do comprimento do cabo foi levado a cabo até se encontrar 40 dB a uma frequência de 6 GHz, o que resultou no comprimento máximo recomendado para transmitir o sinal de 12G-SDI.

Os gráficos obtidos a partir dos testes com o cabo Q11-3007 são mostrados abaixo.

Atenuação de 40 dB a 3 GHz (6G-SDI) para uma distância de 110 metros do cabo Q11-3007.

Atenuação de 40 dB a 6 GHz (12G-SDI) para uma distância de 70 metros do cabo Q11-3007.

Para calcular a atenuação, foi usado um analisador de rede Keysight N9916A para gerar sinais a frequências até 14 GHz. O cabo está ligado a ele em ambas as extremidades. Foi feita uma varredura entre 100 MHz e 6 GHz para observar a atenuação do cabo dentro destas frequências. Com a ajuda dos marcadores que o analisador nos permite colocar, podemos ver exactamente quanta atenuação é gerada tanto a 3 GHz como a 6 GHz.

Realização do teste para a bobina do cabo Q11-243.

Foram feitos cálculos para cabos de núcleo único Q11-3005, Q11-3006, Q11-3007, Q11-3008 e Q11-3009, e para cabos multi-core Q11-234 e Q11-243.

Os resultados obtidos em metros de cabo foram os seguintes:

Todas as medições foram efectuadas no laboratório do Departamento de Engenharia Electrónica da Universidade Politécnica da Catalunha, no Campus de Terrassa.