1. Modelización de la propagación en entornos complejos
1.1. Introducción
1.1.1. desplazamientos. En este contexto, 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. Sobre este valor medio se superpone una variable aleatoria que modela las fluctuaciones en la atenuación.
1.1.2. En el caso de ser destructiva se producirá un fuerte desvanecimiento en la señal recibida. Sin embargo, con sólo desplazar el móvil una distancia del orden de media longitud de onda (17 cm a 900 MHz), la contribución puede ser constructiva, y por tanto se pueden observar fuertes variaciones
1.2. Modelos empíricos para el valos medio de las pérdidas de propagaión.Modelo Okumura-Hata
1.2.1. Generalmente los modelos empíricos distinguen entre zonas urbanas muy densas, zonas urbanas de baja densidad y zonas rurales. A lo largo del tiempo se han desarrollado distintos modelos empíricos. Uno de los más empleados es el denominado Okumura-Hata, que se desarrolló a partir de medidas realizadas en Tokio. De acuerdo con este modelo las pérdidas de propagación L definidas como se pueden calcular para distancias 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)
1.2.2. El modelo Okumura-Hata predice una disminución del valor medio de la potencia recibida en función de la distancia de la forma
1.3. Caracterización estadística de ñas pérdidas de propagación
1.3.1. al describir una circunferencia en torno a una estación base se medirán variaciones en las pérdidas de propagación. Variaciones relativamente lentas en función de la distancia recorrida y que físicamente cabe asociarlas a la variación en el entorno. Dado que estas variaciones dependen de múltiples factores independientes, la resultante es una variación aleatoria de distribución gaussiana
1.4. Desvanecimientos rápidos multicamino y diversidad,
1.4.1. un móvil al desplazarse observa fuertes variaciones en el nivel de señal recibido. A este efecto se le denomina desvanecimiento por multicamino, y se caracteriza estocásticamente.
1.4.2. La diversidad en espacio en recepción es sólo una de las posibles formas de emplear la diversidad para combatir el desvanecimiento multicamino. Otras formas son la diversidad en polarización, diversidad en frecuencia, o diversidad temporal. Asimismo también es posible introducir diversidad en transmisión. También existen diversas formas de combinar la señal recibida por cada una de las ramas, desde el más simple consistente en conmutar de rama cuando la relación señal a ruido es inferior a un cierto umbral, sistema que tiene la ventaja que sólo necesita un receptor, a la selección en cada momento de la rama que presenta la mejor relación señal a ruido y que requiere de tantos receptores como ramas.
2. Efectos de la Ionosfera
2.1. Introduccion
2.1.1. El primer experimento para realizar mediciones directas de la ionosfera lo llevaron a cabo Appleton y Barnett en Londres, en 1925. Consistía en emitir una señal de onda continua de fase
2.1.2. Bajo ciertas condiciones la capa F se desdobla en dos, las capas F1 y F2. La causa primordial de ionización de la ionosfera es la radiación solar en la región del espectro de los rayos X y ultravioletas.
2.2. Medio Ionizado
2.2.1. Un plasma es una región de espacio, con la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética del vacío, que contiene electrones libres. Un modelo simplificado es el de plasma frío, en el que se desprecia el movimiento de los electrones por causas térmicas. Un análisis más acorde con la realidad debe considerar la presencia de un campo magnético estático, de la misma manera que en la ionosfera existe el campo magnético terrestre.
2.3. Influencia del Campo Magnñetico Terrestre
2.3.1. 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. Considérese la siguiente onda linealmente polarizada según el eje x, que se propaga en la dirección del eje z, y que se descompone como la suma de dos ondas polarizadas circularmente
2.3.2. A este efecto se le denomina rotación de Faraday. El ángulo de rotacion de la polarización depende de la diferencia entre las dos constantes de propagación. 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. Para frecuencias superiores a 10 GHz la rotación de Faraday es totalmente despreciable (inferior a 1º);
2.4. Comunicaciones Ionosfericas
2.4.1. La existencia de la ionosfera permite, tal como comprobó Marconi, las comunicaciones a grandes distancias. El efecto de la ionosfera es distinto para las diferentes bandas de frecuencias. 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.
2.4.2. Se puede considerar que la superficie de la tierra y la parte baja de la ionosfera forman una guía de ondas que favorece la propagación a grandes distancias en estas bandas de frecuencias (típicamente entre los 5.000 y 20.000 km). Dado que la onda no llega a penetrar en la ionosfera, este modo de propagación es relativamente insensible a las variaciones de la ionosfera.