PÉRDIDAS EN EL MEDIO DE PROPAGACION

PÉRDIDAS EN EL ESPACIO LIBRE FLS (dB)

El estudio de propagación se hace con el propósito de determinar que la potencia de recepción sea mayor que el umbral de recepción. En un enlace de microondas, debido a que el medio de propagación de la información es el aire, la señal transmitida sufre pérdidas o atenuaciones a lo largo de su trayectoria. Las pérdidas en el espacio libre dependen de la distancia y la frecuencia, están determinadas por el parámetro FLS, el cual se calcula mediante la siguiente fórmula:

En donde:

F = Frecuencia del enlace en MHz.

D = Distancia del enlace en Km.

PÉRDIDAS POR DIFRACCION LD(dB)

La difracción es el fenómeno que ocurre cuando una onda electromagnética incide sobre un obstáculo, la tierra y sus irregularidades pueden impedir la visibilidad entre las antenas transmisora y receptora en ciertas ocasiones. Las pérdidas por difracción se calculan primero con el despejamiento normalizado:

Y después se hace la perdida por difracción:

ATENUACION POR ABSORCION ATMOSFERICA Y LLUVIA LLL (dB)

Los vapores de agua y de oxígeno no condensados poseen líneas de absorción en la banda de frecuencias de microondas y de ondas milimétricas. Por ello existen frecuencias donde se produce una gran atenuación separada por ventanas de transmisión donde la atenuación es mucho menor

En el caso del vapor de agua, se producen fuertes líneas de absorción para longitudes de onda de 1,35 cm, 1,67 mm e inferiores. En el caso del oxígeno, las longitudes de onda de los picos de absorción son 0,5 y 0,25 cm. La atenuación debida al efecto conjunto de los vapores de agua y oxígeno es aditiva. Obsérvese que para 0,5 cm la atenuación debida únicamente al oxígeno supera los 10 dB/km.

Los principales elementos en la atmósfera que absorben la energía electromagnética son VAPOR, AGUA Y OXIGENO. La resonancia del Oxigeno ocurre a 0.5 cm (60 GHz.). Y la resonancia del vapor de agua ocurre a 1.3 cm (23 GHz).

Para frecuencia debajo de los 5GHz, el efecto es despreciable, hasta los 10 GHz la atenuación por lluvia es insignificante. La absorción de vapor de agua y la atenuación por lluvia son usualmente consideradas por arriba de los 10 GHz

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Algunas de las características principales de este fenómeno de atenuación son:

Se produce porque la onda electromagnética cede energía al líquido de una gota de lluvia. Esta absorción de energía por parte de la gota provoca su calentamiento.

No es importante para agua en estado sólido (hielo o nieve) ya que las moléculas están rígidamente unidas formando cristales que no resuenan con la onda que las atraviesa.

Aumenta con:

La intensidad de la lluvia

La frecuencia de la onda incidente

La disminución del ángulo de elevación

Puede despreciarse para f < 6 GHz

A medida que la lluvia se incrementa la atenuación aumenta. A mayor frecuencia, mayor la absorción del vapor de agua.

Los índices de lluvia son proporcionados por la UIT en términos de diferentes zonas definido como INDICE DE LLUVIA.

La atenuación en el trayecto es la suma de la atenuación causado por los gases atmosféricos (incluyendo el vapor de agua) y la atenuación por la lluvia.

PÉRDIDAS POR VEGETACION LVEG (dB)

Un factor importante de degradación en sistemas que operan a frecuencias de microondas, lo constituye la vegetación (árboles, arbustos, etc.) existente en las inmediaciones del radioenlace. Estos sistemas se caracterizan por emplear enlaces cortos (2-6 km) con visión directa entre las antenas, pero en ciertas ocasiones el radioenlace puede verse accidentalmente obstruido por árboles o incluso techos de edificios en entornos urbanos, tal y como se muestra en la figura. En esta situación, el campo electromagnético presente en la antena receptora puede modelarse como la suma de la onda proveniente directamente del transmisor, y multitud de pequeñas ondas dispersadas por los edificios adyacentes y por las hojas de los árboles cercanos. Dado que las fases de estas ondas son aleatorias, las señales resultantes pueden estimarse mediante análisis estadístico.

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Situación típica de obstrucción/dispersión del haz por Vegetación en un sistema de microondas.

En resumen, la gran variedad de edificios, tipos de terreno y vegetación a considerar en una determinada zona susceptible de instalar un sistema de radiocomunicaciones que opere a frecuencias milimétricas, hace que sea extremadamente difícil proporcionar reglas de diseño generales para estimar la cobertura. La utilización de herramientas informáticas de trazado de rayos y de modelado de obstáculos a partir de información preliminar sobre la zona reduce la complejidad del diseño del sistema. Sin embargo, la realización de mediciones experimentales es completamente necesaria para validar los modelos y proporcionar confianza a los resultados de las predicciones.

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