Propagation models

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(No Transcript)
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Modelos de Propagación

• Para que sirven?
• Regulaciones vs. aspectos científicos
• Modos de propagación.
• Los modelos

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ITU Recommendations on Radiowave Propagation
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Modos de propagación Pérdida de propagación (L)

• Espacio Libre
• Onda de superficie. Difración por la curvatura de
  la tierra. Reflexiones en la tierra. Efectos del
  terreno.
• Ionosferica
• Troposferica refracción, super-refracciñon y
  formación de ductos, forward scattering
• Difracción en borde filoso knife edge borde
  suave rounded edge
• Atenuación Atmosférica
• Variabilidad Estadisticas

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Propagación en espacio libre
Ecuación de Friis
r en km y f en MHz

• EIRP (watts) a pfd (W/m2) P/(4.p.D2)
• equivalent to (dBW 11 -20.log(D))
• EIRP (watts) a E (V/m) sqrt(30.P)/D
• EIRP (kW) to E (V/m) 173sqrt(P)/D(km)
• pfd (W/m2)E2/Z0E2/(120.p)

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Enlace punto a punto

• Frecuencia
• Pérdida por espacio libre
• Atenuación por lluvia
• Ganancia de antena
• Ancho de haz
• Zonas de Fresnel
• Relaciones de fase de los distintos rayos
• Multicaminos
• Refracción atmosférica
• Curvatura de la tierra

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Pérdida por espacio libre

• Para convertir de EIRP(W) a pfd(W/m2) es
  independiente de la frecuencia
• EIRP(W) a Prx(W) de una antena isotropica es
  PrxPeirp/(4. p.D2)l2/(4.p)

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Obstáculos

• Caracterísicas del Terreno y edificios, atenúan
  la señal. (NB en algunas circunstancias la
  difracción en bordes filosos puede mejorar la
  propagación atrás del horizonte)
• El modelo de OKUMURA-HATA calcula la atenuación
  tomando en cuenta el porcentage de edificios en
  el trayecto Tx-Rx, así como carcterísticas del
  terreno

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Elipsoide de Fresnel
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Está un obstáculo obstruyendo?
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(Radio Horizon)
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Influencia del entorno en la propagación

• Reflexión y refracción
• Dispersión
• Difracción
• GTD, UTD

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Reflexión
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Reflexión en superficies rugosas
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Clasificación de superficie rugosa
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Atenuación del rayo reflejado
Cuando la superficie es rugosa, la señal
reflejada es atenuado por un factor f,
dependiente de la desviuación estándar de la
alura de la superficie de reflexión.
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Refracción
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Atenuación atmosférica

• Comienza a ser relevante a frecuencia superiores
  a los 5 GHz
• Depende pincipalmente, pero no exclusivamente del
  vapor de agua en la atmosfera.
• Varía según la ubicación, altura, ángulo de
  elevación del trayecto.
• Puede sumar ruido y atenuar la señal de interés.
• La lluvia tiene un efecto importante

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Atenuación de gasese atmosféricos
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Atenuación por lluvia
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Dispersion en la lluvia
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Principio de Huygens

• Difracción en borde filoso
• - La idea es plantearse la
• descomposición en Wavelets
• del frente de onda sobre
• el obstáculo.
• - Luego, los Wavelets iluminan
• la zona de sombra generada
• por el obstáculo.

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Principio de Huygens

• Parámetro v de Fresnel-Kirchhoff
• Pérdidas por difracción
• El campo difractado obedece a la ecuación

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Difracción en borde filoso

• - La idea es plantearse la
• descomposición en Wavelets
• del frente de onda sobre
• el obstáculo.
• - Luego, los Wavelets iluminan
• la zona de sombra generada
• por el obstáculo.

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Geometría de la difracción
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Pérdidas en función de v

• Oscilaciones debido a la obstrucción de los
  zonas superiores de Fresnel.
• Luego decrecimiento monótono en primera zona de
  Fresnel.
• v 0 obstrucción de medio Fresnel, es decir,
  6dB.

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Simulaciones
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Modelos de Propagación

• Las recomendaciones de la ITU dan varios
  approved métodos y modelos
• Método mas popular es
• Okumura-Hata

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(No Transcript)
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Problemas con los modelos

• Todos los modelos tienen limitaciones. Por
  ej.Longley Rice no incluye la ionosfera, limitado
  a bajas frecuencias. Alguna habilidad y
  experiencia es necesaria para elegir el modelo
  correcto para las circunstancias presentes.
• Exactitud es limitada. Diferentes modelos
  porporcionan respuestas diferentes.
• Se puede necesitar una interpretación estadística
• Se precisan DATOS de entrada EXACTOS. (ej.modelos
  de terreno)
• Cualquier modelo necesita una gran aceptación
  universal para eliminar argumentos legales.
• La aceptación puede ser mas importante que la
  exactitud.

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Adonde nos lleva esto?

• A pesar de las dificultades. Los modelos tienen
  larga vida por delante
• No podemos vivir sin ellos
• La mejor guía que tenemos para saber como unas
  transmisiones van a afectar a otros.