Radioenlace

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  • Publicado : 30 de agosto de 2012
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Es una interconexión entre terminales fijos o móviles efectuada por ondas de radio. Si todos los terminales están en Tierra, es un radioenlace terrestre. Se reserva el término satelital para cuando uno de los terminales esta en un satélite.

Generalmente los radioenlaces se explotan entre 2 y 50 GHz por eso se les llama radioenlaces de microondas.

Se asume que el trayecto que sigue una ondade radio se encuentra lleno de obstáculos, como accidentes geográficos o construcciones, además de estar afectado por la curvatura de la Tierra.






Cálculo de radioenlace terrestre

El radioenlace terrestre se diseña de forma que en cada uno de sus vanos se den condiciones de visibilidad directa, habida cuenta de la curvatura de la Tierra. Existen 4 efectos y conceptos relevantes enla propagación de señales de radio.

1. Pérdida en el espacio libre. La onda de radio pierde potencia incluso en una línea recta, porque se esparce sobre una mayor región en el espacio a medida que se aleja del transmisor.
2. Zonas de Fresnel. La onda de radio viaja en una amplia zona en forma de cigarro, más que en una simple línea recta.
3. Línea de vista. La definición para onda de radio esalgo diferente que para la luz
4. Multitrayectoria. La onda de radio puede encontrar varias vías para llegar a unreceptor.
En buena medida, todos estos conceptos pueden ser comprendidos aplicando el principio de Huygens.


Pérdida en el espacio libre

La onda de radio pierde potencia incluso en una línea recta, porque se esparce sobre una mayor región en el espacio a medida que se alejadel transmisor.
La pérdida en el espacio libre (Lfs) mide esta dispersión de la potencia en un espacio libre sin obstáculos.




Cálculo de Lfs
Primero, para determinar la potencia recibida, atenuada, en un radioenlace, se consideran las antenas transmisora y receptora y el espacio que las separa, obteniéndose la ecuación de transmisión de Friis en el espacio libre.






Es comúnexpresar la ecuación de Friis en términos de pérdida en el espacio libre (Lfs) o pérdida de trayectoria, y expresarla en dB con el signo cambiado.





Cálculo de pérdida







Como regla práctica, sin considerar las ganancias de las antenas, en una WLAN de 2,4 GHz, se pierden 100 dB en el primer kilómetro y se reduce en 6 dB cada vez que se duplica esa distancia. Por tanto, un enlacede 2 km tiene una pérdida de 106 dB, mientras que en 4 km es de 112 dB.



Zonas de Fresnel

Según Huygens, los puntos que no están en el eje directo entre A y B también radian potencia hacia B, es decir las ondas viajan en una zona en forma de elipsoide de revolución. Esta es la Zona de Fresnel.

En el trayecto, se deben evitar obstáculos, como montañas, pero también se debe evitar ladifracción, causada por la obstrucción parcial de cualquier objeto fijo.

La difracción causa que aparezca una 2ª onda en el receptor, y las 2, dependiendo de sus fases relativas, podrían cancelarse entre sí hasta cierto grado, produciendo el desvanecimiento (fadding) de la onda.
Los efectos de la difracción se reducen si el trayecto directo de la onda evita obstáculos por lo menos 60% delradio (F1) de la primera zona de Fresnel.

La teoría de Huygens-Fresnel demuestra que si la fase es 0º en el trayecto directo, la primera zona abarca hasta que la fase llegue a 180 º (λ/2), la segunda zona hasta 360 º (λ), y es un segundo elipsoide que contiene al primero. Del mismo modo se obtienen las zonas superiores.




Primera zona de Fresnel

El radio F1 en cualquier punto delelipsoide de la primera zona de Fresnel se calcula con la siguiente fórmula:









Un radioenlace de WLAN de 2,4 GHz y 9.6 km de longitud requerirá una zona libre de obstáculos en un radio de F1 = 17,32 m bajo la longitud, línea de vista, en el punto medio de la trayectoria.

En la práctica, es suficiente mantener despejado sólo el 60% de la primera zona de Fresnel.







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