Norma S.A. 800

TEMA V. MECANISMOS DE PROPAGACIÓN
1. Propagación en VLF. 2. Propagación ionosférica. 3. Propagación por Onda de Superficie. 4. Propagación por Onda Espacial. 4.1 Modelo de propagación de Tierra Plana. 4.2 Influencia de la troposfera en la propagación. 4.3 Modelo de tierra curva. 4.4 Difracción en obstáculos. 4.5 Atenuaciones adicionales (lluvia, vegetación, gases y vapores atmosféricos).

1.PROPAGACIÓN EN MUY BAJAS FRECUENCIAS 1.1. Propagación por efecto guía
La ionosfera se comporta como un conductor (10
−5

∼10

−6

S/m).
−3

La Tierra también se comporta como un conductor (10

−2

∼10

S/m).

Figura 5.1 El campo eléctrico se confina entre ambos conductores, teniendo menor atenuación que la que ocurriría en espacio libre a esas frecuencias. El hecho de que losconductores (tierra e ionosfera) no sean perfectos, introduce atenuación. para f < 50 Hz para f ≈ 20 KHz

α < 1 dB/1000 Km
5 dB/1000 Km < α < 15 dB/1000 Km

Banda de frecuencias (Hz)
30 – 300 300 - 3000 3000 - 30000

Longitud de onda (metros)
10 7 − 10 6 10 6 − 10 5 10 5 − 10 4

Alcance (millas)
6200 - 620

Denominación de la banda
ELF ULF VLF

Aplicaciones:
• • •

Navegación(sistema Omega opera entre 10 y 13 KHz) Servicio móvil marítimo Telégrafo

Ventajas:
• • •

Gran distancia de cobertura Poca atenuación Estable

Desventajas:
• •

Ancho de banda muy pequeño ⇒ velocidades de transmisión muy pequeñas Antenas poco eficaces ( f =10 KHz, L = 250 m ( λ /120) ⇒ Rr =0.03 Ω ). Efectos capacitivos

1.2. Propagación en el mar.

ε r ≈ 80, σ = 4 S/m ⇒ δ = 0.8 m a100 KHz; δ = 2.5 m a 10 KHz

δ=
con

2 wµσ (profundidad de penetración)

Características:
•

A frecuencias elevadas ⇒ atenuación exagerada (no se usa por encima de VLF).
14 El ruido a esas frecuencias equivale a 10 K (VLF). Si S/N es 20 dB en la atmósfera ⇒ S/N ≈ 20 dB a la entrada del receptor pues el ruido introducido por 14 el mar es irrelevante frente a esos 10 K. El mar atenúa porigual la señal y el ruido. La relación S/N no se deteriora mucho para atenuaciones inferiores a 100 dB. Protege al receptor del ruido atmosférico.

•

El gran valor de la conductividad frente a wε origina una gran refracción ⇒ el campo que se propaga verticalmente en el mar, en tierra lo hace horizontalmente. Es preciso que el campo que se propaga próximo al mar sea vertical debido a que el mares un buen conductor ⇒ las componentes horizontales tienden a cancelarse.

2. PROPAGACIÓN IONOSFÉRICA (SKYWAVE)
Al aumentar la frecuencia de trabajo, la ionosfera se va haciendo cada vez más transparente, menos conductora. A frecuencias superiores a 30 MHz es completamente transparente; a frecuencias inferiores a 1,5 MHz es conductora. La propagación por onda ionosférica se basa en que laseñal se refleje en ciertas capas de la ionosfera (repetidor pasivo). La ionosfera mide entre 90 y 1000 Km. Los enlaces obtenidos son de unos 7.000 Km. Los terminales son de bajo coste y potencias moderadas. Inconvenientes:
• • • • •

Carácter aleatorio de la ionosfera (día, noche...) Gran ruido en esta banda de frecuencia ( 10 K) Interferencias Grandes desvanecimientos Transmisión de banda estrecha14

3. PROPAGACIÓN POR ONDA DE SUPERFICIE (GROUNDWAVE)

3.1 Bandas de frecuencia.
Se utilizan las frecuencias 30 KHz ≤ f ≤ 30 MHz
Banda de frecuencias (KHz) 30 – 300 300 – 3.000 3.000 – 30.000 Denominación de la banda LF MF HF Longitud de onda (metros)

10 4 − 10 3 10 3 − 10 2 10 2 − 101

En ciertas condiciones también se puede utilizar el intervalo 30 MHz ≤ f ≤ 150 MHz. Frecuenciasmás elevadas ⇒ menor alcance

Aplicaciones:
• •

Radiodifusión (LF, MF) Comunicaciones radio de servicio fijo y móvil.

Las antenas son muy grandes aunque eléctricamente son pequeñas ⇒ monopolos. Se sitúan sobre torres altas. Se transmite con una potencia 10 KW ≤ Pt ≤ 1 MW , consiguiéndose alcances de centenares de millas.

3.2 Fundamentos de la propagación por onda de superficie.
Este...