Desenvolvimento de um transmissor para comunicação através da terra

Abstract

Os sistemas de transmissão Throughthe Earth (TTE) apresentam-se como alternativa promissora para estabelecer a comunicação sem fio em minas subterrâneas, que é um tópico de grande importância para a indústria mineradora nacional. A comunicação TTE é realizada por meio de indução magnética em frequências de operação abaixo de 30 kHz, sendo capazes de promover comunicação entre a superfície e o subterrâneo da mina, rastrear pessoas e controlar equipamentos remotamente. Dadas as severas restrições de largura de banda e atenuação do canal, já que se utiliza a terra enlace, este trabalho busca a prototipagem do transmissor para comunicação TTE que consiga realizar a transmissão digital de dados. O projeto foi desenvolvido com o auxílio da ferramenta LT SPICE e Proteus proporcionando uma análise comportamental dos circuitos, bem como o osciloscópio e gerador de funções que proporcionaram uma análise física do funcionamento do sistema. A implementação dos circuitos foi realizada com o software Eagle implicando na confecção das Placas de Circuito Impresso correspondentes aos blocos do transmissor. Foram utilizados a modulação digital BPSK (Bit Pulse shift keying), porque apresenta baixa probabilidade de erro de bit e é robusto ao ruído, assim utilizou-se o software Matlab para enviar os dados via porta serial. O oscilador mostrou-se satisfatório variando-se a frequência de 1 kHz até 25 KHz e com ajuste de distorção.Com o embasamento teórico, comprovação prática dos circuitos e conceitos abordados na disciplina TCC1 realizou-se o protótipo final do transmissor; cujo este mostrou-se bastante eficiente na comunicação, transmitindo os dados digitais sem distorção significativa de modo que a segunda, terceira e quarta harmônicas contidas no sinal tiveram níveis de distorção em torno de 33%, 42% e 33% respectivamente da fundamental que não interferem significativamente na qualidade do sinal transmitido.