INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN PORLAMAR
Realizado por: Henry Lopez C.I: 16.825.463
Porlamar Enero de 2016
Refracción Troposférica Las ondas de radio en la troposfera sufren refracción y dispersión debido a cambios de temperatura, presión y contenido de vapor. Descripción de la Troposfera Es la parte de la atmósfera, que se extiende desde el suelo hasta: 8 - 10 km en latitudes polares; 10-12 en latitudes medias y 16 - 18 en el Ecuador. • Se caracteriza porque sus condiciones de presión, temperatura y humedad varían fuertemente con la altura. En primera aproximación válida para los 2 primeros Km de altura h (en Km): Temperatura: T(h)=290-6,5h (K) Presión: p(h)=950-117h(mb) Presión parcial del vapor de agua: e(h)=8-h(mb). La presión parcial de vapor de agua disminuye hasta que coincide con la de saturación en que precipita y se hace nula ( a partir de 2-3 km).
Atmósferas standard Es un valor medio de las propiedades de la troposfera. Existen varios modelos, donde h (en Km) mide la altura sobre el nivel del mar: – Modelo lineal (válido hasta 1 km): N(h)=315-43. Modelo exponencial: N(h)=315.esp(-0.135h) Curvatura del Rayo La dependencia del índice de refracción con la altura genera una curvatura de los rayos definida por la Ley de Snell. Radio Equivalente de la Tierra Un procedimiento muy extendido en el diseño de radioenlaces consiste en tener en cuenta el efecto de la refracción troposférica modificando el radio de la Tierra (a) y suponiendo una trayectoria recta para el
Efecto conducto En condiciones en que sobre una gran extensión horizontal hay un decrecimiento grande de la refractividad con la altura, las ondas de radio quedan atrapadas en el margen de alturas de dichas condiciones formando un conducto. Propagación por Dispersión Troposférica Características generales: Señal débil: la energía en el receptor es una fracción de la dispersada. Señal fluctuante: desvanecimientos profundos a corto plazo. Disminución efectiva de las ganancias de las antenas. o Fundamentos de la propagación por dispersión troposférica Efectos de la difracción troposférica (gráfica Dolukhanov). Existen bolsas de aire cuyas características son distintas del aire circundante que pueden ser modeladas como nubes que ocupan el volumen común a las dos antenas.
Atenuación debida a los Gases de la Troposfera La atmósfera apenas introduce ninguna atenuación por debajo de los 3 GHz, a excepción de los fenómenos ionosféricos.
Por encima de 3 GHz aparece: Atenuación por lluvia. Atenuación por niebla. Atenuación por resonancias moleculares.
Las curvas del ITUR dan el valor de atenuación para trayectos horizontales próximos a tierra.
Influencia de los Hidrometeoros •
Existencia de partículas líquidas o sólidas que producen un doble efecto: Absorción: agua y hielo son medios dieléctricos imperfectos que disipan tanto más cuanto mayor es la frecuencia. Dispersión: la permitividad compleja del agua es muy distinta de la del aire por lo que se dispersa energía en todas las direcciones. Parámetros n y p de propagación: gráfica de Hall. Gráfica de la página 20 compara los efectos de los hidrometeoros con los gases en la propagación de radio. Se aprecia el efecto de gases, niebla y lluvia. El efecto de niebla y lluvia afecta en las frecuencias mayores mientras que en los gases es permanente. El efecto de la nieve y el hielo es menor por dos razones: la constante p es mucho más pequeña y el contenido por unidad de volumen en agua es bastante menor. Se necesitan estadísticas de precipitaciones para realizar un estudio apropiado de la propagación.
Atenuación debida a la lluvia Depende fuertemente del tamaño de las gotas y de su deformación al caer y de la cantidad global de agua en el aire. Debido a la dificultad de medir los anteriores parámetros se expresa la atenuación en función de la intensidad de lluvia (I) medida en mm/h. Varía con la frecuencia hasta unos 100 GHz. Depende algo de la polarización (H-V). La gráfica adjunta es un valor medio. Se produce por: La disipación por efecto Joule debido al comportamiento del agua como dieléctrico imperfecto. La dispersión de la energía en direcciones diferentes a la de propagación.