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Más allá de los sentidos MAGAZINE Modelos de Propagación Característic as Mucho Más

Revista propagacion

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Modelos de propagacion

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Ms all de los sentidosMagazine

Modelos de PropagacinCaractersticas Mucho MsFue creado con la finalidad de cumplir con una actividad acadmica, de la universidad Fermn Toro Cabudare que consta de la creacin de una revista s sobre enlaces punto a punto.Ms all de los sentidosMagazineDireccin:Heddy Lu Gimenez

Redaccin:Mara V Hernndez

Edicin:Jhoan Mota

Modelos de PropagacinExisten diferentes tipos de modelos de propagacin, predicen las perdidas en decibeles de la potencia en un ambiente muy singular, y son un conjunto de expresiones matemticas, diagramas y Algoritmos usados para representar las caractersticas de radio de un ambiente dado. Estos modelos a menudo se basan en modelos probabilsticos, los cuales se pueden clculos con una probabilidad de que la seal llegue o no llegue, algunos de estos modelos se basan en las mediciones realizadas en el lugar de inters o de prediccin se pueden clasificar en empricos o estadsticos, tericos o determinanticos o una combinacin de estos dos.

Mientras que los modelos empricos se basan en mediciones, los modelos tericos se basan en los principios fundamentales de los fenmenos de propagacin de ondas de radio. Los modelos de propagacin predicen la prdida por trayectoria que una seal de RF pueda tener entre una estacin base y un receptor mvil o fijo. La ventaja de modelar radiocanales teniendo en cuenta las caractersticas de la trayectoria entre Transmisor (Tx) y Receptor (Rx), es conocer la viabilidad de los proyectos que se deseen planear en determinados sectores, de esta manera se podr hacer una estimacin acerca de la necesidad, costos y capacidad de los equipos requeridos.

Onda SuperficialSabias que?Los primeros modelos de onda de superficie fueron propuestos por A. Sommerfeld en 1909, aunque fueron Shuleikin y Van der Pol los que aplicaron estos trabajos a la ingeniera de comunicaciones. Posteriormente Burrows, Norton y Wait contribuyeron decisivamente para configurar los modelos de Onda de Tierra. En general estos modelos suponen una tierra lisa y de caractersticas elctricas uniformes, lo que implica una longitud de ondamucho mayor que las posibles discontinuidades. Adems se suponen que tanto la antena transmisora como la antena receptora se encuentran muy prximas a la superficie terrestre de modo que:

Una onda de superficie se propaga en la discontinuidad tierra aire. La componente vertical se propaga sobre la superficie sin apenas prdidas, mientras que la componente horizontal se atena por el efecto de la conductividad del suelo. La atenuacin por absorcin es tanto mayor cuanto menor sea la conductividad del suelo. Adems de la atenuacin por absorcin se produce una atenuacin por la dispersin de la energa.

La onda de espacio compuesta por el rayo directo y del rayo reflejado en el suelo se anula a nivel del suelo, ya que el coeficiente de reflexin en el suelo es prcticamente igual a 1 y los caminos de ambos rayos son prcticamente iguales

La propagacin de estas seales depende fundamentalmente de la frecuencia y del tipo de suelo. La caracterizacin correcta del suelo es fundamental para una correcta prediccin de la propagacin mediante onda de superficie. El suelo se caracteriza como un dielctrico con prdidas definido por los parmetros de permitividad relativa y conductividad. En funcin de estos valores y de la frecuencia predominan corrientes de desplazamiento o de conduccin, y el suelo se asemeja ms a un dielctrico o a un conductor.

Tipo de sueloEr (mS/m)Agua de mar80400Agua dulce805Tierra humeda15-305-20Suelo rocoso71-5Tierra seca41-10

Principales caracteristicas:

Propagacion a ras de tierra

Modo de propagacion dominante para frecuencia menores de 30Mhz

Largo alcance, se emplea en telegrafia y radiodifusion

Relativamente estable ante perturbaciones

Ancho de banda reducido

Las antenas no estan electricamente elevadas

La tierra equivale a un plano conductor que modifican las caracteristicas de radiacion

Se emplean antenas monopolo para la transmision

Las potencias radiadas son muy elevadas, del orden de kw hasta Mw.

Onda de espacio o troposfricaEs el tipo de propagacin en los que la contribucin ms importante proviene de la combinacin del rayo de visin directa (propagacin en espacio libre) refraccin, atenuacin y dispersin , del rayo reflejado en la superficie terrestre y del rayo difractado por las irregularidades del terreno, o por la propia curvatura de la Tierra. En la mayora de los casos, sobre todo en las bandas de microondas, se requiere enlace visual entre las antenas con lo que se limita el alcance a la lnea del horizonte. En este apartado se estudiarn los fenmenos de reflexin, difraccin, junto con los fenmenos debidos a la presencia de la troposfera: atenuacin y refraccin troposfrica. Se emplea con antenas elevadas y directivas

Caracteristicas principales:Se emplea con antenas elevadas y directivas.

El alcance es muy variable: decenas de Km a los 40.000 Km en comunicaciones por satlite y millones de Km en comunicaciones de espacio profundo

Este modelo se aplica a Radiodifusin de FM y TV, Telefona mvil, enlaces fijos, radar, comunicaciones va satlite, etc.

Se aplica en radiodifusin y comunicaciones punto a punto

Propagacin por onda ionosfrica

La ionosfera es la regin de las capas altas de la atmsfera (60 a 400 km de altura) que,debido a su ionizacin, refleja las seales radioelctricas hasta las frecuencias de 30 MHz. En el ao 1902, Kennelly y Heaviside postularon la existencia de esta capa, relacionndola como la responsable de la reflexin de las ondas electromagnticas que hacan posibles las comunicaciones telegrficas de largas distancias, que Marconi haba establecido en 1901 entre Gales y Terranova. Sin embargo, no fue hasta 1925 cuando se realizaron medidas directas que confirmaron la existencia de la ionosfera. Appleton y Barnett, mediante una transmisin vertical, determinaron la altura de reflexin de la onda en la ionosfera. La ionizacin, o presencia de electrones libres, se produce fundamentalmente por Las radiaciones solares en las bandas de ultravioletas y de rayos X, por los rayos csmicos y por los meteoritos. Esto hace que la densidad de electrones vare segn la hora del da

Caracteristicas Principales En VLF (3KHz-30KHz) el suelo y la ionosfera se comportan como buenos Conductores

Las antenas, verticales, son elctricamente pequeas, aunque de dimensiones fsicas muy grandes

Las reflexiones ionosfricas (realmente refracciones) se producen en las bandas MF y HF (0.3-30 MHz).

En HF se utilizan antenas elevadas con polarizaciones horizontales y verticales.

El alcance de un solo salto vara entre

Se aplica en radiodifusin, comunicaciones punto a punto, navales

ComparandoModelode Propagacin detierra plana

Modelode Propagacin deTierra Curva

Este modelo simple supone una propagacin de espacio libre afectada por un factor de atenuacin de campo elctrico Fe. Las antenas que se utilizan son monopolos sobre tierra, la cual se modela mediante un plano conductor.

Se aplica este modelo para longitudes de enlaces tales que las flechas debidas a la curvatura terrestre son superiores a unos 5m.

El angulo de incidencia es:

Su angulo de incidencia es:

La firencia de trayectoria :

El punto de reflexion es :La diferencia de fases en ambos trayectos es :

Las Alturas son en mt y Km:

Modelode Propagacin detierra plana

Modelo de Propagacin deTierra Curva

Cuadro comparativo de Frecuencias y mostrando la forma en que las ondas viajan va a depender mucho de la banda en la que se transmite:

CONCLUSIONES

Los modelos de propagacin se pueden clasificar en base al tipo de ambiente ya sea para ambientes cerrados o abiertos, as mismo tambin incluso dentro de una misma banda pueden usarse dos modelos de propagacin diferentes esto se debe a la aplicacin que se le d al rango de frecuencias.Para el caso de telefona celular en la banda de UHF se consideran modelos de propagacin para ambientes urbanos como por ejemplo el modelo de Longley-Rice, modelo de Okumura- Hata y el Walfisch - Ikegami

RECOMENDACIONES

La recomendacin de la ITU-R recoge todos los aspectos anteriores para la estimacin de las perdidas. Se basa en varios modelos segn el tipo de escenario (con vista directa, con difraccin etc).Tambin recoge modelos de dispersin multitrayecto y valores tpicos de dispersin

Direccin:Heddy Lu Gimenez

Redaccin:Mara V Hernndez

Edicin:Jhoan Mota