1. EFECTO IONÓSFERA
1.1. INTRODUCCIÓN
1.1.1. En 1901 Marconi realiza la primera comunicación radiotelegráfica transatlantica.
1.1.2. En 1902 descubrio que las comunicaciónes a largas distancias se comportaban de una mejor manera en la noche que en el día.
1.1.3. En el mismo año Kennelly y Heaviside, postularon la existencia de una capa ionizada en la parte alta de la atmósfera como la responsable de la reflexión de las ondas electromagnéticas, explicando de esta forma el mecanismo de propagación a grandes distancias.
1.2. PROGACACIÓN EN UN MEDIO IONIZADO
1.2.1. La propagación en la ionosfera se puede modelar a partir de la propagación en plasmas.
1.2.2. Por tanto, la capa D produce durante el día una fuerte atenuación a las frecuencias correspondientes a la banda de MF, a pesar de tratarse de frecuencias superiores a la frecuencia de resonancia
1.3. INFLUENCIA DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
1.3.1. El efecto más notable es que la constante de propagación es función de la polarización de la onda. En concreto la constante de propagación es distinta para una onda polarizada circularmente a derechas o a izquierdas. Esto produce una rotación en el plano de polarización de una onda linealmente polarizada.
1.3.2. Esta diferencia es función de la dirección de propagación de la onda respecto al campo magnético terrestre, de la intensidad del campo magnético y de la frecuencia de resonancia de la ionosfera, e inversamente proporcional al cuadrado de la frecuencia.
1.4. COMUNICACIONES IONOSFÉRICAS
1.4.1. A frecuencias bajas y muy bajas (bandas de LF y VLF) la ionosfera supone un cambio brusco en términos de l del índice de refracción atmosférico. Esta variación abrupta produce una reflexión de la onda incidente en la parte baja de la ionosfera.
1.4.2. La superficie de la tierra y la parte baja de la ionosfera forman una guía de ondas que favorece la propagación a grandes distancias
1.4.3. La ionosfera es un medio cuyo índice de refracción varía con la altura.
1.4.4. A medida que la densidad de ionización aumenta, el índice de refracción disminuye, produciéndose la refracción de la onda, o curvatura de la trayectoria, de forma análoga a la refracción atmosférica.
1.4.5. La distancia máxima alcanzable está limitada por la potencia del transmisor, la sensibilidad del receptor, la altura virtual de reflexión y la curvatura terrestre.
2. MODELIZACIÓN DE LA PROPAGACIÓN EN ENTORNOS COMPLEJOS
2.1. INTRODUCIÓN
2.1.1. La modelización de la propagación debe abordarse a partir de modelos empíricos que permiten determinar el valor medio o esperado de las pérdidas de propagación.
2.1.2. El resultado es la caracterización estocástica de las pérdidas de propagación, cuyo objetivo no es predecir el valor exacto de las pérdidas, sino asociar a una atenuación una probabilidad de ocurrir.
2.2. MODELO OKUMURA-HATA
2.2.1. Se desarrolló a partir de medidas realizadas en Tokio.
2.2.2. Las pérdidas de propagación L definidas como: PL/PT =-L+GT+GR (dB)
2.2.3. R>1km como Zona urbana densa L = A + B log R - E (dB) Zona urbana de baja densidad L = A + B log R - C (dB) Zona rural L = A + B log R - D (dB)
2.2.4. Donde R es la distancia en km y los parámetros A, B, C, D y E dependen de la altura de la antena de la estación base (hb), la altura de la antena del terminal (hm) ambas expresadas en metros, y la frecuencia (f) expresada en MHz
2.2.5. El modelo pueden calcularse como: A = 69,55 + 26,16 log f - 13,82 log hb B = 44,9 - 6,55 log hb C = 2(log (f/28))2 + 5,4 D = 4,78(log f)2 + 18,33 log f + 40,94 E = 3,2(log (11,75hm))2 - 4,97 ciudades grandes f 300 MHz E = 8,29(log (1,54hm))2 - 1,1 ciudades grandes f<300 MHz E = (1,11 log f-0,7)hm - (1,56 log f - 0,8) ciudades medias y pequeñas
2.3. CARACTERISTICA ESTADISTICA DE LAS PERDIDAS PERDIDAS DE PROPAGACIÓN
2.3.1. Variaciones relativamente lentas en función de la distancia recorrida y que físicamente cabe asociarlas a la variación en el entorno.
2.3.2. De forma que las pérdidas de propagación se caracterizan como: L = L50 + Ls
2.3.3. Donde L50 es la atenuación mediana no excedida el 50 % del tiempo obtenida mediante un modelo empírico
2.3.4. Un modelo empírico es: s = 0,65(log f)2 - 1,3log f + A
2.3.5. con A = 5,2 en entornos urbanos y 6,6 en los suburbanos.
2.4. DESVANECIMIENTOS RAPIDO MULTICAMINO Y DIVERSIDAD
2.4.1. Un móvil al desplazarse observa fuertes variaciones en el nivel de señal recibido.
2.4.2. En entornos urbanos densos en que es habitual que no exista visibilidad directa entre el terminal móvil y la estación base las fluctuaciones en la densidad de potencia incidente y por tanto en la potencia recibida se caracterizan por una función de densidad de probabilidad Rayleigh.
2.4.3. Un elemento crítico para el adecuado funcionamiento de un sistema en diversidad es que a la salida de cada rama receptora se obtenga una señal estadísticamente independiente de las demás.
2.4.4. La diversidad en espacio en recepción es sólo una de las posibles formas de emplear la diversidad para combatir el desvanecimiento multicamino.
2.4.5. También se pueden realizar sistemas basados en la combinación dinámica de la señal recibida por cada rama de forma que se maximice en cada momento la relación señal a rudio, de forma que el receptor se adapte a las características cambiantes del entorno de propagación. A este concepto se le denomina genéricamente como antenas inteligentes.