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ENINVIE Encuentro de Investigación en IE, 4—5 Marzo, 2004 ENINVIE – UAZ 2004 Encuentro de Investigación en Ingeniería Eléctrica Zacatecas, Zac, Marzo 4 —5, 2004

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Factibilidad de un Radio Enlace de UHF
Andrés Calvillo Téllez, Centro de Investigación y Desarrollo de Tecnología Digital, CITEDI, IPN, Tijuana B. C. TEL: 01(664)6231344, ext. 82874, correo-e: calvillo@citedi.mx

Resumen — Elpresente artículo contempla la realización de un estudio de factibilidad técnica de un radio enlace hipotético punto a punto en la banda de UHF. Se estima la calidad del enlace considerando los parámetros de atenuación de la señal durante la propagación en el espacio libre, atenuación de línea de transmisión, conexiones y sobre todo considerando la atenuación debido a condiciones climáticas quepropician el desvanecimiento de la señal. Los resultados obtenidos se corroboran mediante la modelación en MATLAB® de la franja de Fresnel ilustrando el libramiento del 60% de claridad del primer obstáculo, mostrando además el perfil de la trayectoria con claridad del radio enlace así como una imagen digitalizada del terreno que muestra las irregularidades de la topografía. Abstract — In this work weperformed a technical feasibility study for a hypothetical point to point radio link for the UHF band. We analyzed the three most common aspects of the path analysis: the line transition attenuation, connections and mainly the attenuation that is due to the climatic condition that causes the signal fading. To verify the results we used mathematical modeling in MATLAB®. Specifically we tested theFresnel zone, we observed that the signal had a 60% of clarity over the first obstacle. Moreover, we are showing a path study of the radio link clarity, also the topographic irregularities of the terrain can be seen in a digital image. Palabras clave — Radio Enlace, Zona de Fresnell Propagacion, Línea de vista, Altitud sobre el nivel del mar, propagacion en el espacio libre.

I. INTRODUCCIÓNL

as señales de radio viajan a través del espacio libre moviéndose esencialmente en línea recta. Las comunicaciones terrestres sin embargo, toman lugar a través de la atmósfera de la tierra que ocasiona que las señales casi nunca viajen en línea recta. Las señales de radio viajan más lento en un medio denso que en uno no tan denso. Por lo tanto las condiciones atmosféricas causan la refracciónde las señales propiciando su curvatura con la distancia hacia la superficie de la tierra, provocando el desvanecimiento de la señal en la trayectoria debido a la atenuación en el espacio libre, las obstrucciones y las pérdidas por reflexiones. La atenuación en el espacio libre se puede estimar creando un perfil de la trayectoria, sumando la curvatura de la tierra y determinando las alturas de lasantenas lo suficiente para que la señal libre un 60% de la primera zona de Fresnel. En casi todos los casos se puede tolerar algunas pérdidas por obstrucción, esto es no siempre se necesita librar el 60% si corresponde a una trayectoria razante. Algunos radio enlaces pueden operar en trayectoria razante si el margen de desvanecimiento es suficiente para recuperar la señal y soportar la atenuacióndebida a los cambios atmosféricos.

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II. CLARIDAD DE LA PRIMERA ZONA DE FRESNEL Cálculo de la distancia entre los puntos. Conociendo la ubicación exacta y las coordenadas geográficas de cada punto del radio enlace se calcula la distancia de separación DAB [Km] entre las antenas, empleando los datos de: latitud promedio latp,diferencia de longitudes ∆long y diferencia de latitudes ∆lat con la siguiente formula: (1) 2 2

d=

p + ∆lat

donde

P = ∆long cos lm
∆Long = Long A – Long B

lm =

latitud de A + latitud de B 2

∆Lat = Lat A – Lat B Utilizando el programa de MATLAB y sustituyendo las coordenadas geográficas en sus respectivas ecuaciones obtenemos la distancia entre las dos estaciones DAB = 12.54km...