Efectos De La Lluvia En Un Enlace Satelital

| ATENUACION POR LLUVIA |
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19/08/2011 | José Alberto Campos Ramos |
| El propósito fundamental de este trabajo es el estudio de la atenuación por lluvia en los medios de transmisión entre sistemas satelitales y estaciones terrestres. |

ATENUACION POR LLUVIA
iNTRODUCCION
La posibilidad que una persona pueda ver un canal de televisión cuya transmisión se origina en otra parte delmundo, comunicarse telefónicamente desde el automóvil, o bien recibir mensajes en un radiolocalizador, es posible por la acción de los satélites que permiten amplificar las señales recibidas de la tierra para retransmitirlas por medio de ondas electromagnéticas. Sin embargo, esta recepción algunas veces se ve afectada por fenómenos atmosféricos como la lluvia, reconocida como una de lasprincipales causas que alteran la propagación de la energía electromagnética interrumpiendo la transmisión.

La absorción por lluvia se refiere a la absorción de una señal RF por la lluvia o nieve, y prevalece en especial por arriba de los 11 GHz.

ATENUACIÓN POR LLUVIA
Cuando llueve en la zona donde está instalada una estación terrena, ya sea transmisora o receptora, las señales portadoras sonatenuadas conforme se propagan a través de la región del aire en donde esté lloviendo; la distancia total “d” que las señales viajan a través del canal depende de la altura “h” de las nubes con relación al piso y del ángulo de elevación “θ” de la antena de la estación

Representación parcial de un trayecto tierra-espacio con algunos de los parámetros empleados para la predicción de atenuación porlluvia.
Representación parcial de un trayecto tierra-espacio con algunos de los parámetros empleados para la predicción de atenuación por lluvia.

MODELO DE ATENUACIÓN POR LLUVIA
Este modelo permite obtener, para un trayecto oblicuo determinado, el valor estimado de la atenuación Ap que es excedido durante lapsos acumulados con lluvia que en conjunto representen un % p especificado de un añomedio. Para predecir las estadísticas a largo plazo de la atenuación debida a la lluvia se requiere la siguiente información:

θ: ángulo de elevación del trayecto (grados)
τ: ángulo de inclinación de la polarización respecto a la horizontal (grados)
ƒ: frecuencia de la portadora
R: intensidad de la lluvia en el punto que se trate para un año medio excedida
durante el % p del año (mm/h)especificado con fines de diseño de una red, con un
tiempo de integración de un minuto, obtenida de mediciones a largo plazo.

El método general empleado en este modelo, que es útil para frecuencias en Banda C y provisionalmente para frecuencias más altas, consiste en multiplicar la atenuación específica (por kilómetro de trayecto de lluvia) o coeficiente de atenuación por lluvia γR en Db/Km, en funciónde la intensidad de la lluvia y de la frecuencia, por una longitud efectiva DG de trayecto de lluvia y por un factor de ajuste de longitud del trayecto r en función de los demás parámetros requeridos

Ap = LR = γR DG r Db

Algunos métodos para vencer la absorción por lluvia son la diversidad de sitios, el control de potencia al enlace de subida, la codificación de tasa variable, antenasreceptoras de diámetro mayor al requerido para condiciones de tiempo normales y revestimientos súper hidrofóbicos contra lluvia, nieve y hielo.



COMO AFECTA ESTE FENOMENO A LAS ORBITAS

Los expertos en satélites utilizan cuatro términos básicos para describir las diversas altitudes, que son los que son : GEO, MEO, LEO y HALE

GEO
Abreviatura de Órbita Terrestre Geosíncrona. Lossatélites GEO orbitan a 35848 kilómetros sobre el ecuador terrestre. precisan menos satélites para cubrir la totalidad de la superficie terrestre. Sin embargo adolecen de un retraso (latencia) de 0.24 segundos, debido a la distancia que debe recorrer la señal desde la tierra al satélite y del satélite a la tierra. Así mismo, los GEO necesitan obtener unas posiciones orbitales específicas alrededor...