CAPITULO II MARCO TEÓRICO 1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACI ÓN

嚜澧APITULO II

MARCO TE?RICO

1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACI?N

Para la consecuci車n de esta investigaci車n fue menester recurrir a la

verificaci車n de ciertos trabajos de investigaci車n y referencia de edictos de

resistas especializadas en la tem芍tica.

Asoka (2002) establece como criterio de su investigaci車n un modelo de

predicci車n en su trabajo investigativo titulado Modelo de predicci車n que

combina la atenuaci車n por lluvia y otros da?os en la propagaci車n a

trav谷s de enlaces de tierra sat谷lite, el uso creciente de bandas de

frecuencia Ka, Ku encausando el desarrollo de estudios acerca de los

fen車menos que ocasionan atenuaci車n en los enlaces.

Es necesario establecer el impacto total de cada efecto de atenuaci車n

sobre una ruta de comunicaci車n, y muestra un procedimiento para

predecir el efecto combinado de atenuaci車n de lluvias y algunos otros

da?os de propagaci車n en un enlace sat谷lite -tierra, esta es una investigaci車n

en la que se describen sus procedimientos y de dise?o no experimental.

Ramos (2005), establece por medio de su investigaci車n: C芍lculo de la

atenuaci車n por lluvia en un radio-enlace, estable un procedimiento para

calcular la atenuaci車n causada por la lluvia en un radio-enlace. El efecto que

tienen los hidrometeoros como la lluvia, la nieve, granizo y otros hacen que

las se?ales que viajan a nivel de la troposfera sufran atenuaci車n durante su

propagaci車n debido a la dispersi車n y absorci車n causados por los fen車menos

antes mencionados. Este estudio aplica una estrategia de tipo descriptivo,

dise?o no experimental.

El estudio anterior sirvi車 para establecer a trav谷s de los resultados

obtenidos el comportamiento de una se?al de radio-enlace a nivel de la

troposfera entre sat谷lites. Esto se logr車 estableciendo c芍lculos de los niveles

de atenuaci車n para la frecuencia, la longitud recorrida por la se?al y la tasa

de precipitaci車n espec赤ficos.

Los investigadores anteriores, toman como base referencial para sus

trabajos fuentes documentales proporcionadas por la Uni車n Internacional de

Telecomunicaci車n (UIT).

Seg迆n Mu?oz, Pacheco, Cubill芍n, Durante, Duran y Ferm赤n (2005) en

su trabajo de investigaci車n: Modelo troposf谷rico de los par芍metros de radio

atenuaci車n para, pa赤ses tropicales. El caso de Venezuela. Esta investigaci車n

establece de la influencia de la troposfera, en el comportamiento en los

radio-enlaces para zonas tropicales (caso espec赤fico de Venezuela), en el

mismo se hace una caracterizaci車n del medio de propagaci車n de las ondas

electromagn谷ticas en t谷rmino s del gradiente de refractiv赤dad y el 赤ndice

troposf谷rico.

Este esta investigaci車n la estrategia aplicada es de tipo explicativa, y

de acuerdo con un dise ?o experimental. Los resultados obtenidos por

medio de este estudio se?alan el espectro de la ate nuaci車n de los radio enlaces y su media anual (30 a?os) en la franja de los 0.4 a 4 Ghz para las

principales ciudades de Venezuela.

Asimismo es propuesto un modelo para la refracci車n troposf谷rica en

t谷rminos de altura y frecuencia, este provee una manera de evaluar las

atenuaciones que sufren las ondas electromagn谷ticas asumiendo ciertas

condiciones termodin芍micas de la atm車sfera, adem芍s se propone la

realizaci車n de un mapa de atenuaci車n para los radio-enlaces en los pa赤ses

ubicados en el tr車pico, lo que puede ayudar a predecir posibles

interrupciones de la comunicaciones y cualquier otro efecto no deseado.

2. BASES TE?RICAS

2.1 ATENUACI?N

Atenuaci車n por dispersi車n de onda: Debido a que la atenuaci車n se debe

al esparcimiento esf谷rico de la onda, a veces se llama atenuaci車n espacial

de la onda. La atenuaci車n de la onda se expresa generalmente en t谷rminos

del logaritmo com迆n de la relaci車n de densidad de potencia.

La reducci車n en potencia debida a la ley cuadr芍tica inversa presume la

propagaci車n del espacio libre (un vac赤o o casi un vac赤o) y se llama

atenuaci車n de la onda. La reducci車n en la densidad de potencia debida a la

propagaci車n del espacio no libre se llama absorci車n. La ley inversa cuadr芍tica

para la radiaci車n matem芍ticamente describe la reducci車n en la densidad de

potencia con la distancia de la fuente. Conforme se aleja un frente de onda

de la fuente, el campo electromagn谷tico continuo, que es radiado desde

esa fuente, se dispersa. Es decir, las ondas se alejan m芍s unas de otras y,

consecuentemente, el n迆mero de ondas por unidad de 芍rea disminuye.

Nada de la potencia radiada se pierde o se disipa, porque el frente de la

onda se aleja de la fuente; la onda simplemente se disipar芍 sobre un 芍rea

m芍s grande, disminuyendo la densidad de potencia. La reducci車n en la

densidad de potencia con la distancia es equivalente a la p谷rdida de

potencia y com迆nmente se llama atenuaci車n de la onda. Debido a que la

atenuaci車n se debe al esparcimiento esf谷rico de la onda; matem芍ticamente

la atenuaci車n de la onda se define como:

Y8 = 10 log

Ps

Pe

(1)

P s = potencia de salida

P e = potencia de entrada

Ate nuaci車n y dispersi車n por lluvia: El estudio de los fen車menos de

absorci車n y dispersi車n producidos por la lluvia se basa en el c芍lculo de las

secciones cruzadas de absorci車n y dispersi車n de una gota de lluvia. Este

c芍lculo es sencillo en el caso de una gota esf谷rica de agua de radio no

superior a la d谷cima parte de la longitud de onda del campo el谷ctrico

transmitido, y se puede aplicar la teor赤a de dispersi車n de Rayleigh de

baja frecuencia.

Dado que los radios de las gotas de lluvia oscilan desde una fracci車n

de mil赤metro hasta unos cuantos mil赤metros, la teor赤a de dispersi車n de

Rayleigh es generalmente v芍lida para longitudes de onda del orden de 3

cm. o de algo menos. Ahora bien, la suposici車n de gotas esf谷ricas no es

v芍lida, dado que las gotas de lluvia se achatan como consecuencia de las

presiones y fuerzas aerodin芍micas que sufren durante la ca赤da.

En cualquier caso, para longitudes de onda elevadas puede

considerarse un radio esf谷rico equivalente. A frecuencias milim谷tricas si

que resulta importante la forma de la gota, y la determinaci車n de las

secciones cruzadas es mucho m芍s compleja y laboriosa. No obstante,

con las modernas t谷cnicas y programas inform芍ticos la limitaci車n no es en

el aspecto computacional, sino m芍s bien a la hora de determinar la forma

de las gotas de agua, que dependen de su tama?o y de la velocidad de

ca赤da.

La lluvia puede ser una causa importante de atenuaci車n a frecuencias

superiores a 1 Ghz. La atenuaci車n total producida por la lluvia se puede

obtener multiplicando la atenuaci車n espec赤fica por la longitud de la celda

de lluvia. La atenuaci車n por lluvia puede obtenerse haciendo uso de la

siguiente expresi車n; (UIT-R 838)

a

yr = KR

Donde:

(2)

yr , Atenuaci車n espec赤fica debida a la lluvia (db/Km).

R, Intensidad de la lluvia (mm/h).

K , a; son constantes en funci車n de la frecuencia y de la lluvia,

 ................
................

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