telecomunicaciones

CAPÍTULO 5
MODELOS DE PROPAGACIÓN

La ruta que sigue la señal desde el transmisor hasta el receptor puede ser desde
una simple y sencilla línea de vista hasta un ambiente en cual tengamos una gran
cantidad de obstáculos como edificios, montañas o árboles que lo interfieran.
La predicción y el modelado de los canales de radiocomunicación son una
de las partes mas complicadas que intervienenen el diseño de sistemas de
comunicación, por lo general esta parte se hace de manera estadística, tomando
como base mediciones realizadas en una zona especifica y para un determinado
sistema o parte del espectro.

Los modelos de propagación han puesto su mayor interés en predecir la
potencia por medio de una señal recibida a una distancia determinada del
transmisor, así como también lasvariaciones de la potencia de la señal en la
cercanía de un punto de interés.
Los modelos de propagación que predicen la potencia de la señal para
cualquier distancia de separación entre el transmisor y el receptor, son
conocidos como modelos de propagación “Large-Scale” y son de gran utilidad
para el cálculo de áreas de cobertura para sistemas de radio [16].
Los modelos que predicen loscambios rápidos en la intensidad de la
señal recibida en distancias pequeñas de unas cuantas longitudes de onda, se
les conocen como modelos “Small-Scale” [16].

5.1 Modelos de propagación para ambientes abiertos.
Los modelos de propagación de Radio Frecuencia surgen por la necesidad de
modelar una zona geográfica de terreno irregular para así poder predecir las
pérdidas a través del caminohacia el móvil (“path loss”), existen una gran
cantidad de factores que se deben tener en cuenta como son:
•

Un perfil del terreno de la zona a modelar (zona de cobertura)

•

Presencia de obstáculos como edificios, arboles, etc.
Para este fin a lo largo de la historia muchos científicos han propuesto

varios modelos, los cuales apuntan a predecir la potencia de la señal en un
puntoespecífico de recepción dentro de un área, pero estos métodos varían en

su enfoque, complejidad y precisión. En su mayoría éstos están basados en la
interpretación de mediciones en diversos tipos de áreas de servicio.

5.1.1 Modelo de Propagación en el Espacio Libre.
Este modelo es utilizado para predecir la potencia de la señal cuando entre el
transmisor y el receptor existe una clara líneade vista. Los sistemas de
comunicación satelital y los enlaces microondas se pueden modelar como
propagación en el espacio libre. El modelo del espacio libre predice que la
potencia recibida decae como función de la distancia de separación entre el
transmisor y receptor elevada a alguna potencia.
La potencia recibida en el espacio libre por una antena receptora la cual
está separada de laantena transmisora una distancia d, está dada por la
ecuación 5.1: [18]
Pr(d) = PtGtGr λ2 / (4 π )2 d2 L

Ecuación 5.1

Donde:
Pt es la potencia transmitida.
Pr es la potencia recibida la cual es función de la separación Tx-Rx
(transmisor-receptor).
Gt es la ganancia de antena transmisora.
Gr es la ganancia de la antena receptora.

d es la distancia de separación de Tx-Rx dada enmetros.
L es el factor de pérdida del sistema no relacionado a la propagación (L³ 1).
λ es la longitud de onda dada en metros.
La ganancia de la antena está dada por:
G = 4π Ae / λ2

Ecuación 5.2

La apertura efectiva Ae se relaciona con el tamaño físico de la antena y λ
se relaciona con la frecuencia de la portadora mediante:
λ=c/f

Ecuación 5.3

Donde:
f es la frecuencia de laportadora dada en Hertz.
c es la velocidad de la luz dada en metros/segundo.
Los valores de Pt y Pr deben ser expresados en las mismas unidades.
Gt y Gr son cantidades adimensionales.
Las pérdidas L son usualmente debidas a la atenuación de la línea de
transmisión, a las pérdidas por filtros, y a las pérdidas de la antena en los
sistemas de comunicación. Cuando L=1 significa que no hay pérdidas...