miércoles, 28 de mayo de 2014

Modos de Propagación

Modos de Propagación de Ondas
(Tomado de Wikipedia)

Para realizar un análisis de la propagación de las ondas se debe tomar en cuanta la naturaleza de la misma, es decir, si son mecánicas o electromagnéticas.


Cuando se habla de ondas mecánicas, se hace referencias a aquellas que necesariamente utilizan un medio para su transmisión. Cuando se refieren a ondas electromagnéticas (OEM) son aquellas que se basan en un campo eléctrico y uno magnético, y estas no utilizan un medio para su trasmisión.

 
Se puede decir entonces que cuando una onda se propaga en el espacio libre esta no sufren perdidas de energía, no obstante, estas se degradan por factores como lo son; la atenuación cuando la densidad de la potencia disminuye; la absorción establece que la atmosfera contienen partículas que absorben le energía electromagnética debido a los componentes de la misma y estas reducen la densidad de la potencia; la interferencia es aquella perturbación de una señal en su recepción.


El criterio de RAYLEIGH establece el comportamiento de una onda cuando esta choca con una superficie. Esta puede ser lisa si dicha superficie presenta pequeñas irregularidades con respecto a λ y rugosa cuando la superficie presentan mayores irregularidades con respecto a λ.


Existen dos tipos fenómenos con respecto a la propagación de la onda en la superficie:

Superficies Lisas:
  • Reflexión especular: es cuando la propagación de la onda no pasa a un segundo medio o se reflejan

  • Reflexión interna total: es cuando la onda se regresa al primer medio o se refracta al más de 90º.

  • Refracción: es cuando una onda cambia de dirección de un medio a otro con distinta velocidad como sucede con la luz.

Superficies Rugosas:

  • Difracción: son aquellas ondas que rellenan la zona de sombras de radio.
  • Dispersión: cuando la onda se divide y su resultante se propaga en diferentes direcciones.

Propagación por onda superficial
ondas terrestres)

Este tipo de onda viaja por la superficie de la tierra. Para realizar su polarización debe ser verticalmente, ya que se realiza de manera horizontal se produce un corto con la conductividad del suelo; por lo tanto se utilizan antenas verticales de baja altura y con una banda de frecuencia de VLF, LF, MF, que a su vez es una desventaja. Se debe tener en consideración que el suelo proporciona perdidas por resistencia y por dieléctrico, pero están también varían dependiendo de la composición del suelo.


La propagación de ondas superficiales o terrestres son mas efectivas en el mar, utilizando bandas ya se MF ó HF sin depender en que altura se encuentre la antena; todo esto se debe a que el agua salada es buena conductora, en cambio las superficies desérticas no lo son. Se debe tomar en consideración que el rango de frecuencia de 15 KHZ-2MHZ no se atenúa en la superficie. 




Este tipo de propagación se utiliza para la comunicación entre barcos, barco-tierra, radionavegaciones, radio difusión AM, estación del tiempo, transmisores militares, etc.


En cuanto a sus ventajas tenemos que las condiciones atmosféricas afectan muy poco la propagación y que para realizar una trasmisión a cualquier parte del mundo se puede lograr con una potencia suficiente. En las desventajas tenemos una alta potencia de trasmisión.


Propagación troposférica
(ondas espaciales)

Este tipo de ondas viajan varios kilómetros inferiores de la atmosfera; se incluyen las ondas directa y reflejada en el suelo. Es una trasmisión por línea de vista. Se debe considerar que este tipo de propagación esta limitada a la curvatura de la tierra.

Cuando una onda se refleja en el suelo, la misma adquiere las características del suelo. En la antena receptora la intensidad de campo dependerá de la distancia entre ellas. Esta propagación trabaja con frecuencia mayores a las 30 ó 40 MHZ, y su propagación es por conductos atmosféricos.


Propagación sobre tierra plana: las ondas directas y reflejadas son ondas radiadas en tierra plana.





Efecto de la curvatura de la tierra: se puede decir que el horizonte de radio es igual a la 4/3 horizonte óptico, este horizonte de radio se puede prolongar con elevar las antenas TX Y RX.


Propagación Ionosférica
(ondas celestes)
Esta propagación trabaja en rango de frecuencia de 1.5 MHZ -30 MHZ. Se pueden realizar enlaces en HF para poder lograr un servicio continuo se necesita de 2 frecuenta de operación ya que la ionosfera varia tanto en el día como en la noche. Se le llama zona de silencio, aquella área que no es alcanzada por la onda Ionosférica, la frecuencia óptima utilizable es de 85% de MUF


Te invitamos a dejar un aporte al blog, respondiendo la siguiente interrogante, sobre el tema de Propagación.. Gracias!!



SEGÚN LA UIT-R. ¿CUÁLES SON LAS GRÁFICAS QUE MODELAN LA INTENSIDAD DE CAMPO PRODUCIDA POR UNA ANTENA TRANSMISORA?

Puedes dejar tu respuesta en el espacio de comentarios.

Diferencias y Similitudes

Comparación de la Propagación en Tierra Plana y Tierra Curva






UN APORTE DIGITALIZADO POR: Anthony Mejias.
 
Compartimos este link para que chequees esta revista que puede complementar la lectura del blog.



Una vez leido el contendido de las entradas relacionadas con Tierra Plana, Tierra Curva y el cuadro comparativo, esperamos tu aporte con la respuesta a la siguiente interrogante:

LAS DISTANCIAS DE PROPAGACIÓN DE TIERRA CURVA Y PLANA SON DIFERENTES ¿POR QUÉ?


PUEDES RESPONDER EN EL ESPACIO DE COMENTARIOS DEL BLOG!!

Tierra Curva - Propagación

Modelo de Reflexión sobre Tierra Curva
(Tomado de Universidad de Sevilla,T. de la Señal y Comunicaciones. Prof. Carlos Crespo)

Se aplica este modelo para longitudes de enlaces tales que las flechas debidas a la curvatura terrestre son superiores a unos 5m.Esto suele corresponder a longitudes de ondas del orden de la distancia de visibilidad radioeléctrica o mayor.  Se considera una trayectoria rectilínea y una tierra ficticia de radio  KRo. 

Para distancias largas es necesario contar con los fenómenos asociados a la difracción que produce la curvatura de la Tierra. Para ello la UIT-R proporciona gráficas que modelan la intensidad de campo producida por una antena transmisora, de tipo monopolo corto con potencia radiada de 1 kW, en función de la frecuencia, la distancia y el tipo de terreno.
 







una vez calculado d1 y d2 se calculan las alturas:


obtenemos el ángulo de incidencia en miniradianes


y el ángulo entre el radio directo y el plano tangente:






El límite sobre el cual se puede aplicar óptica geométria

la reflexión sobres su superficie esférica convexa prodice divergencia que se traduce en reducción aparente del coeficiente de reflexión.



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Universidad Fermín Toro
Radiopropagación SAIA C

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Dario Ysaacura






Propagación, Fundamentos, Modelos, Ventajas y Ejercicios...


INTRODUCCIÓN

El suelo, la troposfera y la ionosfera son responsables de que el modelo ideal de propagación en espacio libre, descrito en la ecuación de Friis, no sea correcto en la mayoría de los casos reales. La orografía del suelo y sus características morfológicas, que condicionan sus propiedades eléctricas, afectan a la propagación de las ondas electromagnéticas. Por ejemplo, a bajas frecuencias (por debajo de MF), la Tierra se comporta como buen conductor, excitándose una onda de superficie que se adapta a la orografía del terreno y transporta los campos electromagnéticos mucho más allá de la zona de visibilidad directa. A más alta frecuencia, la atenuación de este mecanismo es muy elevada y es necesario elevar las antenas respecto al suelo. En este caso, la comunicación se establece normalmente como suma de una onda directa y otra reflejada en el suelo, que
interfieren entre sí. 
La concentración no uniforme de gases en la troposfera, que típicamente es mayor a menor altura, produce una curvatura de los rayos debido al cambio del índice de refracción del medio con la altura. Por otra parte en las bandas de microondas se produce una
atenuación adicional en las moleculas de los gases que constituyen la atmósfera. Además,el agua en forma de vapor de agua, o de hidrometeoros como lluvia, niebla, nieve, y otros ,produce atenuaciones adicionales en la propagación y cierta despolarización.


En cuanto al tema acerca de la propagación de señales en tierra plana y curva va depender de fundamentalmente de la frecuencia y del tipo de suelo, por lo tanto la caracterización del suelo se hace necesaria para la correcta predicción de la propagación mediante onda de superficie.

El suelo se caracteriza como un dieléctrico con pérdidas definido como un dieléctrico los parámetros de permitividad relativa y conductiva.

En cuanto a la caracterización del Suelo pueden observar la siguiente cuadro:



Para el calculo del alcance mediante este mecanismo de propagación se emplea un modelo apróximado de tierra plana, válido para distancias cortas, y un modelo de tierra curva para distancias largas.


PODRAN ENCONTRAR MAS INFORMACIÓN EN LAS ENTRADAS SIGUIENTES!!  Por favor!.. recuerda dejarnos tu comentario u respuesta a las interrogantes que encontrarás en cada tema planteado, o puedes dejarnos un comentario si este material fue de su agrado. GRACIAS!
  

Te invitamos a dar tu aporte al foro respondiendo la siguiente interrogante. Gracias!!!




¿DE QUE DEPENDE LA PROPAGACIÓN DE SEÑALES DE TIERRA CURVA Y PLANA? ¿POR QUÉ?

Puedes responder en el espacio de comentarios del blog!!