Definir y reconocer los elementos conceptuales y componentes de un sistema de radio enlace

1. Modelos de
Radiopropagación
- Definir y reconocer los elementos conceptuales y componentes de un
sistema de radio enlace
Radiocomunicaciones. PNF Ingeniería Electrónica

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Mecanismos de propagación en VLF
Onda Guiada Tierra-Ionosfera, [1.6.3 HR06, pp 38]
• En VLF (3KHz-30KHz) el suelo y la ionosfera se comportan como buenos
conductores.
• Como la distancia h que los separa (60-100Km) es comparable con la longitud
de onda en esta banda (100Km-10Km), la propagación se modela como una
guía esférica con pérdidas.
• Las antenas, verticales, son eléctricamente pequeñas, aunque de
dimensiones físicas muy grandes.
• Las aplicaciones son Telegrafía naval y submarina, ayudas a la navegación,
etc. Y poseen cobertura global.
Ionosfera
Troposfera Tierra

3. 3
Mecanismos de propagación en LF, MF,
HF
Onda de Tierra o de Superficie.
• En las bandas LF, MF y HF (hasta 10-150 MHz) aparece una onda de superficie que
se propaga en la discontinuidad tierra-aire.
• Las antenas habituales son monopolos verticales con alturas entre 50 y 200 m que
producen polarización vertical.
• El alcance, función de la potencia transmitida y la frecuencia, varía entre
▪ LF: 1000 a 5000 Km
▪ MF: 100 a 1000 Km
▪ HF: menor de 100 Km
• Se aplica a sistemas navales y radiodifusión Troposfera
Tierra

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Mecanismos de propagación en MF, HF
Onda Ionosférica.
• Las “reflexiones ionosféricas” (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 varía entre:
▪ MF: 0 a 2000 Km
▪ HF: 50 a 4000 Km
• Se aplica en radiodifusión, comunicaciones punto a punto, navales
Troposfera
Tierra
T R
Ionosfera

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Mecanismos de propagación por encima de VHF
Onda de espacio o troposférica
• Para las frecuencias de VHF y superiores, para las que la ionosfera se hace
transparente, se asume una propagación en espacio libre modificada por el suelo
(reflexión y difracción) y por la troposfera (refracción, atenuación y dispersión).
• Se emplea con antenas elevadas y directivas.
• El alcance es muy variable: decenas de Km a los 40.000 Km en comunicaciones por
satélite y millones de Km en comunicaciones de espacio profundo.
• Este modelo se aplica a Radiodifusión de FM y TV, Telefonía móvil, enlaces fijos,
rádar, comunicaciones vía satélite, etc.
• Se aplica en radiodifusión y comunicaciones punto a punto.
Troposfera
Tierra
T
R
h>>λ
Ionosfera

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Influencia del terreno
▪ Influencia del terreno
• ¿Cuál es el resultado del rayo directo más rayo reflejado?
• ¿Cómo calcular el Coeficiente de reflexión a partir de las características del suelo?
▪ Propagación sobre tierra plana
• ¿Cuál es la expresión aproximada?
▪ ¿Qué se entiende por Tierra Plana?
• ¿Qué pasa a valores grandes de la distancia?
▪ Propagación por onda de superficie
• ¿Cómo modificar los resultados anteriores para tenerla en cuenta?
• ¿A qué frecuencias es importante?
• ¿Cómo se puede obtener a partir de figuras?

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Influencia del terreno
▪ Ecuación general de propagación
Rayo Directo
Rayo Reflejado
T
et
R
e
ψ
ψ
• La expresión general del campo recibido en estas condiciones viene dada por la
“ecuación general de la propagación”:
• Donde:
▪ e intensidad de campo en recepción en condiciones reales
▪ eo: intensidad de campo en condiciones de espacio libre

8. Ecuación general de propagación.
La intensidad de campo eléctrico de la antena receptora, según Bullington, es
igual a:
Ésta expresión indica que la intensidad de campo recibida se debe a la
contribución de la onda directa (E0), la onda reflejada (E0Re-jΔ) y la onda
superficial (E0(1-R)Ae-jΔ). Siendo,
E0: la intensidad de campo en el espacio libre.
R: el coeficiente de reflexión.
A: el factor de atenuación de la onda superficial.
Δ: la diferencia de fase entre la onda directa y la onda reflejada.

9. Métodos de propagación. Uso de modelos
UIT-R P 1144. "Guía para la Aplicación de los métodos de propagación'
1. Modelo de dos rayos.
Dependiendo de la naturaleza del terreno, la frecuencia y la polarización, puede
existir una componente superficial. El campo en Rx viene dado por la Ecuación
General de Propagación vista anteriormente.
RR
RD
Rx
Tx

10. La atenuación en exceso vendrá dada por,
Donde,
Δ= es el desfase entre el rayo directo (RD) y el rayo reflejado (RR).
Métodos de propagación. Uso de modelos

11. Modelo de tierra plana. Si d(km) < 10λ1/3, [λ en m, y si las alturas de las
antenas transmisora y receptora es varias veces λ , se desprecia la OS.]
R
R
R
D
R
x
T
x
h
t
h
r
d
1 d
2
d
 
Métodos de propagación. Uso de modelos

12. Modelo de tierra curva. Si d(km) > 10λ1/3, [λ en m, y si las alturas de las antenas
transmisora y receptora es varias veces λ, se desprecia la OS].
R
R
R
D
R
x
h
t
h
r
d
1
d
2
d
T
x
h
’t
h
’r
 
R
e
q
Métodos de propagación. Uso de modelos

13. Los otros parámetros vienen dados por:
Donde, Re: es el coeficiente de reflexión efectivo.
ψ: es ángulo formado entre el rayo directo y el plano tangente.
D: factor de divergencia, y viene dado por:
Para incidencia casi rasante R=1, D=1 y β=π, queda:
Métodos de propagación. Uso de modelos

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MSc.María Zuleima Pérez
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Fuentes utilizadas:
- Wayne Tomasi “Sistemas de comunicaciones electrónicas”. 4ta edición
- Zulima Barboza de Vielma “Antenas y propagación” . Guia estudio ULA Mérida
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Modelos de Radiopropagación