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Tropospheric scatter

Diffraction

Line of sight

PROPAGACIN DE ONDASRECOMENDACIN UIT-R P.676-10

Atenuacin debida a los gases

atmosfricos

Franklin Lapo

Alexis Riofrio

8voCilclo Titulacion Electronica y Telecomunicaiones

30 Abril 2014, Loja

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En la Recomendacin UIT-R P.676 se definenmtodos para evaluar la atenuacin causada por losgases atmosfricos en trayectos terrenales y oblicuosmediante:

a) Una estimacin de la atenuacin causada porlos gases, cuyo clculo se efecta sumando las rayasde absorcin individuales, que es vlida para la gamade frecuencias 1-1 000 GHz, y

b) Un mtodo aproximado simplificado paraevaluar la atenuacin debida a los gases aplicable enla gama de frecuencias 1-350 GHz.

UIT-R P.676-10 (09/2013)

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UIT-R P.676-10 (09/2013)

La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UITConsidera:

La necesidad de evaluar la atenuacin causada por los gasesatmosfricos en trayectos terrenales y oblicuos

Recomienda1 Que, de manera general, se utilicen los procedimientos delAnexo 1 para calcular la atenuacin debida a los gases en frecuenciasde hasta 1 000 GHz. (En la Oficina de Radiocomunicaciones se dispone

del cdigo programado en MATLAB);2 Que, para estimaciones aproximadas de la atenuacincausada por los gases en la gama de frecuencias de 1 a 350 GHz, seutilice el procedimiento que se presenta en el Anexo 2, el cual requieremenos clculos.

.

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Anexo 1 : Clculo de la atenuacin causada por los

gases, con el mtodo raya por raya

Anexo 2: Estimacin aproximada de la atenuacincausada por los gasesen la gama de frecuencias 1-350 GHz

Este Anexo contiene algoritmos simplificados para una

estimacin rpida y aproximada de la atenuacin causadapor los gases para un nmero limitado de condicionesmeteorolgicas y una variedad limitada de configuracionesgeomtricas.

Anexos

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Las atenuaciones especficas debidas al aire seco y alvapor de agua, y consideradas a partir del nivel del marhasta una altura de 10 km, pueden estimarse utilizandoalgoritmos simplificados, que se basan en la adaptacin

de curvas al clculo de raya por raya.La atenuacin especfica causada por los gases, ,viene dada por la frmula:

Anexo 1: 1 Atenuacin especfica

dB/km)(1820,0 f"Nfwo donde o y w son las atenuaciones especficas (dB/km) debidas al aire seco

(atenuacin causada por el oxgeno, atenuacin del nitrgeno inducida por presin

y la atenuacin no resonante de Debye) y el vapor de agua, respectivamente y

donde fes la frecuencia (GHz) y N(f)es la parte imaginaria del valor complejo

de la refractividad, que depende de la frecuencia:

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El valor de la raya viene dado por:

Anexo 1: 1 Atenuacin Especifica

dondep: presin del aire seco (hPa)e : presin parcial del vapor de agua (hPa) (presin baromtrica totalptot=p+ e)= 300/TT : temperatura (K).

i

Dii f"NFSf"N )()(

aguadevaporelpara)1(exp10

oxgenoelpara)1(exp10

2

5,31

1

2

37

1

beb

apaSi

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Atenuacion%20especifica.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Atenuacion%20especifica.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Atenuacion%20especifica.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Atenuacion%20especifica.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Atenuacion%20especifica.docx

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2.1Trayectos terrenalesPara los trayectos terrenales y los ligeramenteinclinados junto al suelo, la atenuacin en el trayecto,A,puede expresarse como sigue:

donder0es la longitud del trayecto (km).

Anexo 1: 2 Atenuacin del trayecto

) dB00 rrA wo

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2.2 Trayectos oblicuosLa atenuacin total producida en trayectos oblicuos,A(h, ), a partir de una estacin con altitud, h, y ngulode elevacin, , puede calcularse del modo siguiente

cuando 0:

donde :

Anexo 1: 2 Atenuacin del trayecto

) )

h

HH

hA dsen

,

)()(arccos

HnHr

c

cos)()( hnhrc

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2.2 Trayectos oblicuosLa Figura muestra la atenuacin cenital calculada enpasos de 1 GHz con este modelo para la atmsfera dereferencia mundial segn la Recomendacin UIT-R

P.835, con capas horizontales de 1 km de espesor.Presenta la suma de las atenuaciones producidas encada capa, para los casos de atmsfera hmeda (Curva

A) y de atmsfera seca (Curva B).

Anexo 1: 2 Atenuacin del trayecto

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2.2 Trayectos oblicuos

Anexo 1: 2 Atenuacin del trayecto

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Los efectos de dispersin se examinan en el Manual de Radiometeorologa del UIT-R, que contiene un modelo para calcular ladispersin sobre la base del clculo raya por raya.

A efectos prcticos, los efectos de dispersin no deben imponerlimitaciones importantes a los sistemas de comunicaciones

terrenales en ondas milimtricas que operan con anchuras debanda de hasta unos pocos cientos de MHz en sistemas de cortoalcance (por ejemplo, inferiores a unos 20 km

Para los sistemas de comunicaciones por satlite, las longitudesde trayecto ms largas a travs de la atmsfera obligan a

desplazar las frecuencias de funcionamiento hacia las regiones deventana del espectro donde la atenuacin atmosfrica y ladispersin correspondiente sean bajas.

Anexo 1: 3 Efectos de dispersin

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Anexo 2: 1 Atenuacin especfica

Las atenuaciones especficas debidas al aire seco y al vapor de agua, yconsideradas a partir del nivel del mar hasta una altura de 10 km, pueden estimarse

utilizando los siguientes algoritmos simplificados, que se basan en la adaptacin de

curvas al clculo de raya por raya

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Atenuacion%20especifica%20anexo2.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Atenuacion%20especifica%20anexo2.docx

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2.1 Trayectos terrenalesEn un trayecto horizontal o ligeramente inclinado y prximo alsuelo, la atenuacin en el trayecto,A, puede escribirse como sigue:

donde r0es la longitud del trayecto (km

Anexo 2: 2 Atenuacin en el trayecto

dB)( 00 rrA wo

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2.2 Trayectos oblicuos

Anexo 2: 2 Atenuacin en el trayecto

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Trayectos%20oblicuos%20anexo%202.docx

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2.2 Trayectos oblicuos

Anexo 2: 2 Atenuacin en el trayecto

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La atenuacin total causada por el vapor de agua puede calcularsedel siguiente modo:

Anexo 2: 3 Atenuacin causada por elvapor de agua en trayectos cenitales

)),,,(

),,,()(0173,0

,

,

refrefvrefrefw

refrefvrefwtw

tpf

tpfPVPA