of 35/35

Conceptos propagacion

  • View
    420

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

Text of Conceptos propagacion

  • Modelos de PropagacinPara que sirven?Regulaciones vs. aspectos cientficosModos de propagacin.Los modelos

  • ITU Recommendations on Radiowave Propagation

  • Modos de propagacin & Prdida de propagacin (L)Espacio LibreOnda de superficie. Difracin por la curvatura de la tierra. Reflexiones en la tierra. Efectos del terreno.IonosfericaTroposferica: refraccin, super-refraccion y formacin de ductos, forward scatteringDifraccin en borde filoso knife edge & borde suave rounded edgeAtenuacin Atmosfrica Variabilidad & Estadisticas

  • Propagacin en espacio libreEIRP (watts) a pfd (W/m2) = P/(4.p.D2) equivalent to (dBW 11 -20.log(D))EIRP (watts) a E (V/m) = sqrt(30.P)/DEIRP (kW) to E (V/m) = 173*sqrt(P)/D(km)pfd (W/m2)=E2/Z0=E2/(120.p)Ecuacin de Friisr en km y f en MHz

  • Enlace punto a puntoFrecuenciaPrdida por espacio libreAtenuacin por lluviaGanancia de antenaAncho de hazZonas de FresnelRelaciones de fase de los distintos rayosMulticaminosRefraccin atmosfricaCurvatura de la tierra

  • Prdida por espacio librePara convertir de EIRP(W) a pfd(W/m2) es independiente de la frecuenciaEIRP(W) a Prx(W) de una antena isotropica es: Prx={Peirp/(4. p.D2)}*{l2/(4.p)}

  • ObstculosCaractersicas del Terreno y edificios, atenan la seal. (NB en algunas circunstancias la difraccin en bordes filosos puede mejorar la propagacin atrs del horizonte)El modelo de OKUMURA-HATA calcula la atenuacin tomando en cuenta el porcentage de edificios en el trayecto Tx-Rx, as como carctersticas del terreno

  • Elipsoide de Fresnel

  • Est un obstculo obstruyendo?

  • Fresnel ellipsoids and Fresnel zones

    In studying radiowave propagation between two points A and B, the

    intervening space can be subdivided by a family of ellipsoids, known

    as Fresnel ellipsoids, all having their focal points at A and B such that

    any point M on one ellipsoid satisfies the relation:

    (1)

    where n is a whole number characterizing the ellipsoid and n 1 corresponds

    to the first Fresnel ellipsoid, etc., and is the wavelength.

    As a practical rule, propagation is assumed to occur in line-of-sight, i.e. with

    negligible diffraction phenomena if there is no obstacle within the first Fresnel ellipsoid.

    The radius of an ellipsoid at a point between the transmitter and the receiver is

    given by the following formula:

    (2)

    or, in practical units:

    (3)

    where f is the frequency (MHz) and d1 and d2 are the distances (km) between transmitter

    and receiver at the point where the ellipsoid radius (m) is calculated.

    _1050414349.unknown

    _1050414362.unknown

    _1050414329.unknown

  • (Radio Horizon)

    An approximation to the 0.6 Fresnel clearance path length

    The path length which just achieves a clearance of 0.6 of the first Fresnel zone

    over a smooth curved earth, for a given frequency and antenna heights h1 and h2,

    is given approximately by:

    D06

    km(30)

    where:

    Df:frequency-dependent term

    km(30a)

    Dh:asymptotic term defined by horizon distances

    km(30b)

    f:frequency (MHz)

    h1, h2 :antenna heights above smooth earth (m).

    _1076820923.unknown

    _1076820946.unknown

    _1076820961.unknown

    _1037031132.unknown

  • Influencia del entorno en la propagacinReflexin y refraccin

    Dispersin

    DifraccinGTD, UTD

  • Reflexin

  • Reflexin en superficies rugosas

  • Clasificacin de superficie rugosa

  • Atenuacin del rayo reflejadoCuando la superficie es rugosa, la seal reflejada es atenuado por un factor f, dependiente de la desviuacin estndar de la alura de la superficie de reflexin.

  • Refraccin

  • Atenuacin atmosfricaComienza a ser relevante a frecuencia superiores a los 5 GHzDepende pincipalmente, pero no exclusivamente del vapor de agua en la atmosfera. Vara segn la ubicacin, altura, ngulo de elevacin del trayecto.Puede sumar ruido y atenuar la seal de inters. La lluvia tiene un efecto importante

  • Atenuacin de gasese atmosfricos

  • Atenuacin por lluvia

  • Dispersion en la lluvia

  • Principio de HuygensDifraccin en borde filoso

    - La idea es plantearse la descomposicin en Wavelets del frente de onda sobre el obstculo.

    - Luego, los Wavelets iluminan la zona de sombra generada por el obstculo.

  • Principio de HuygensParmetro v de Fresnel-Kirchhoff

    Prdidas por difraccin

    El campo difractado obedece a la ecuacin:

  • Difraccin en borde filoso - La idea es plantearse la descomposicin en Wavelets del frente de onda sobre el obstculo.

    - Luego, los Wavelets iluminan la zona de sombra generada por el obstculo.

  • Geometra de la difraccin

  • Prdidas en funcin de v

    Oscilaciones debido a la obstruccin de los zonas superiores de Fresnel. Luego decrecimiento montono en primera zona de Fresnel. v = 0: obstruccin de medio Fresnel, es decir, 6dB.

  • Simulaciones

  • Modelos de Propagacin Las recomendaciones de la ITU dan varios approved mtodos y modelos Mtodo mas popular es:Okumura-Hata

  • Okumura-Hata method

    E 69.82(6.16 log f13.82 log H1+a(H2)((44.9(6.55 log( H1)(log d)b

    where:

    E:field strength (dB((V/m)) for 1 kW e.r.p.

    f:frequency (MHz)

    H1:base station effective antenna height above ground (m) in the range 30 to 200m

    H2:mobile station antenna height above ground (m) in the range 1 to 10 m

    d:distance (km)

    a(H2) =(1.1 log f(0.7) H2((1.56 log f(0.8)

    b =1 for d(20 km

    b =1(0.140.000187 f0.00107

    ) (log [0.05d])0.8

    for d>20 km

    where:

    H1/

    _1076307791.unknown

    _1076307885.unknown

  • Problemas con los modelosTodos los modelos tienen limitaciones. Por ej.Longley Rice no incluye la ionosfera, limitado a bajas frecuencias. Alguna habilidad y experiencia es necesaria para elegir el modelo correcto para las circunstancias presentes. Exactitud es limitada. Diferentes modelos porporcionan respuestas diferentes.Se puede necesitar una interpretacin estadsticaSe precisan DATOS de entrada EXACTOS. (ej.modelos de terreno)Cualquier modelo necesita una gran aceptacin universal para eliminar argumentos legales. La aceptacin puede ser mas importante que la exactitud.

  • Adonde nos lleva esto?A pesar de las dificultades. Los modelos tienen larga vida por delanteNo podemos vivir sin ellos La mejor gua que tenemos para saber como unas transmisiones van a afectar a otros.