Propagacion Por Difraccion
Páginas: 12 (2984 palabras)
Publicado: 24 de mayo de 2012
RECOMENDACIÓN UIT-R P.526-5
PROPAGACIÓN POR DIFRACCIÓN
(Cuestión UIT-R 202/3)
(1978-1982-1992-1994-1995-1997)
Rec. UIT-R P.526-5
La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,
considerando
a) que es necesario proporcionar información técnica para el cálculo de las intensidades de campo sobre los trayectos de propagación por difracción,
recomienda
1 que seutilicen los métodos descritos en el Anexo 1 para el cálculo de las intensidades de campo en trayectos de propagación por difracción, que pueden corresponder a la superficie de una Tierra esférica o a terrenos irregulares con diferentes tipos de obstáculos.
ANEXO 1
1 Introducción
Aunque la difracción se produce únicamente por la superficie del suelo u otros obstáculos, para evaluar losparámetros geométricos situados en el plano vertical del trayecto (ángulo de difracción, radio de curvatura, altura del obstáculo) ha de tenerse en cuenta la refracción media de la atmósfera en el trayecto. Para ello, se traza el perfil del trayecto con el radio ficticio de la Tierra que convenga (Recomendación UIT-R P.834). De no disponer de otras indicaciones, se puede tomar un radio efectivo dela Tierra de 8 500 km.
2 Elipsoides de Fresnel y zonas de Fresnel
Al estudiar la propagación de las ondas radioeléctricas entre dos puntos A y B, el espacio correspondiente puede subdividirse en una familia de elipsoides, llamados elipsoides de Fresnel, todos con sus focos en los puntos A y B, de manera que cualquier punto M de uno de esos elipsoides satisface la relación:
(1)donde n es un número entero que caracteriza el elipsoide correspondiente, n ’ 1 corresponde al primer elipsoide de Fresnel, etc., y λ es la longitud de onda.
A efectos prácticos se considera que la propagación se efectúa con visibilidad directa, es decir, con fenómenos de difracción despreciables, si no existe ningún obstáculo dentro del primer elipsoide de Fresnel.
El radio de un elipsoide,en un punto situado entre el transmisor y el receptor, viene dado por la fórmula siguiente:
(2)
o, en unidades prácticas:
(3)
donde f es la frecuencia (MHz) y d1 y d2 son las distancias (km) desde el transmisor y desde el receptor al punto en que se evalúa el radio (m) del elipsoide.
Para ciertos problemas hay que tener en cuenta las zonas de Fresnel, que son las zonasobtenidas tomando la intersección de una familia de elipsoides con un plano. La zona de orden n es la parte comprendida entre las curvas obtenidas con las elipsoides n y n – 1, respectivamente.
3 Difracción en una tierra esférica
La pérdida adicional de transmisión debida a la difracción en una tierra esférica puede calcularse por la fórmula clásica de la serie de residuos (Recomendación UIT-RP.368). Para distancias grandes sobre el horizonte, sólo es importante el primer término de esa serie, y puede escribirse como el producto de un término de distancia, F, y dos términos de ganancia de altura, GT y GR. Pueden obtenerse estos términos bien de fórmulas simples o de nomogramas.
3.1 Cálculos numéricos
3.1.1 Influencia de las características eléctricas de la superficie de la TierraEl grado en que las características eléctricas de la superficie de la Tierra influyen en la pérdida por difracción puede determinarse calculando un factor normalizado de admitancia de superficie K, obtenido por las siguientes fórmulas.
En unidades coherentes:
(4)
para polarización horizontal, y:
(5)
para polarización vertical;
o, en unidades prácticas:
(4a)(5a)
donde:
ae : radio efectivo de la Tierra (km)
ε : permitividad relativa efectiva
σ : conductividad efectiva (S/m)
f : frecuencia (MHz).
En la Fig. 1 se muestran valores típicos de K.
Si K es inferior a 0,001, las características eléctricas de la Tierra no revisten importancia. Para valores de K superiores a 0,001, han de utilizarse las fórmulas apropiadas que se...
PROPAGACIÓN POR DIFRACCIÓN
(Cuestión UIT-R 202/3)
(1978-1982-1992-1994-1995-1997)
Rec. UIT-R P.526-5
La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,
considerando
a) que es necesario proporcionar información técnica para el cálculo de las intensidades de campo sobre los trayectos de propagación por difracción,
recomienda
1 que seutilicen los métodos descritos en el Anexo 1 para el cálculo de las intensidades de campo en trayectos de propagación por difracción, que pueden corresponder a la superficie de una Tierra esférica o a terrenos irregulares con diferentes tipos de obstáculos.
ANEXO 1
1 Introducción
Aunque la difracción se produce únicamente por la superficie del suelo u otros obstáculos, para evaluar losparámetros geométricos situados en el plano vertical del trayecto (ángulo de difracción, radio de curvatura, altura del obstáculo) ha de tenerse en cuenta la refracción media de la atmósfera en el trayecto. Para ello, se traza el perfil del trayecto con el radio ficticio de la Tierra que convenga (Recomendación UIT-R P.834). De no disponer de otras indicaciones, se puede tomar un radio efectivo dela Tierra de 8 500 km.
2 Elipsoides de Fresnel y zonas de Fresnel
Al estudiar la propagación de las ondas radioeléctricas entre dos puntos A y B, el espacio correspondiente puede subdividirse en una familia de elipsoides, llamados elipsoides de Fresnel, todos con sus focos en los puntos A y B, de manera que cualquier punto M de uno de esos elipsoides satisface la relación:
(1)donde n es un número entero que caracteriza el elipsoide correspondiente, n ’ 1 corresponde al primer elipsoide de Fresnel, etc., y λ es la longitud de onda.
A efectos prácticos se considera que la propagación se efectúa con visibilidad directa, es decir, con fenómenos de difracción despreciables, si no existe ningún obstáculo dentro del primer elipsoide de Fresnel.
El radio de un elipsoide,en un punto situado entre el transmisor y el receptor, viene dado por la fórmula siguiente:
(2)
o, en unidades prácticas:
(3)
donde f es la frecuencia (MHz) y d1 y d2 son las distancias (km) desde el transmisor y desde el receptor al punto en que se evalúa el radio (m) del elipsoide.
Para ciertos problemas hay que tener en cuenta las zonas de Fresnel, que son las zonasobtenidas tomando la intersección de una familia de elipsoides con un plano. La zona de orden n es la parte comprendida entre las curvas obtenidas con las elipsoides n y n – 1, respectivamente.
3 Difracción en una tierra esférica
La pérdida adicional de transmisión debida a la difracción en una tierra esférica puede calcularse por la fórmula clásica de la serie de residuos (Recomendación UIT-RP.368). Para distancias grandes sobre el horizonte, sólo es importante el primer término de esa serie, y puede escribirse como el producto de un término de distancia, F, y dos términos de ganancia de altura, GT y GR. Pueden obtenerse estos términos bien de fórmulas simples o de nomogramas.
3.1 Cálculos numéricos
3.1.1 Influencia de las características eléctricas de la superficie de la TierraEl grado en que las características eléctricas de la superficie de la Tierra influyen en la pérdida por difracción puede determinarse calculando un factor normalizado de admitancia de superficie K, obtenido por las siguientes fórmulas.
En unidades coherentes:
(4)
para polarización horizontal, y:
(5)
para polarización vertical;
o, en unidades prácticas:
(4a)(5a)
donde:
ae : radio efectivo de la Tierra (km)
ε : permitividad relativa efectiva
σ : conductividad efectiva (S/m)
f : frecuencia (MHz).
En la Fig. 1 se muestran valores típicos de K.
Si K es inferior a 0,001, las características eléctricas de la Tierra no revisten importancia. Para valores de K superiores a 0,001, han de utilizarse las fórmulas apropiadas que se...
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