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Comunicaciones por Satélite (5º curso)Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
ETSI de Telecomunicación.Universidad Politécnica de Madrid
Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 1
Comunicaciones por SatComunicaciones por SatééliteliteCurso 2008Curso 2008--0909
Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Balance de enlaceBalance de enlacePrimera partePrimera parte
Miguel Calvo RamónRamón Martínez Rodríguez-Osorio
CSAT 2Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
ObjetivosObjetivos
• Conocer la cadena de un radioenlace tierra-satélite-tierra• Conocer los principales fenómenos que afectan a la
propagación de un enlace vía satélite• Calcular los parámetros que determinan la calidad de un
enlace vía satélite• Evaluar las pérdidas de propagación• Calcular el ruido en un enlace por satélite• Saber calcular e interpretar un balance de enlace
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Comunicaciones por Satélite (5º curso)Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
ETSI de Telecomunicación.Universidad Politécnica de Madrid
Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 3Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
• Cadena del radioenlace Tierra-Satélite-Tierra• Cálculo de la potencia recibida (fórmula de Friis)• Modelos de atenuación atmosférica y de lluvia
• Cálculo de la potencia de ruido. Temperatura de ruido de antena• Combinación de enlace ascendente y descendente• Calidad de estaciones terrenas• Objetivos de calidad y disponibilidad. Ejemplos de cálculo de
balances de enlace• Amplificación no-lineal. Intermodulación. Optimización del punto de
trabajo• Coordinación
ÍÍndicendice
CSAT 4Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Cadena del Cadena del radioenlaceradioenlace
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 5Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Potencia
Ruido
Uplink Downlink
ET ETSatélite
Perfil de potenciaPerfil de potencia--ruidoruido
CSAT 6Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Potencia
Ruido
ET ETSatélite
ParParáámetros caractermetros caracteríísticossticos
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 7Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Potencia
ET ETSatélite
Perfil de potenciaPerfil de potencia
CSAT 8Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
ET ETSatélite
Potencia
Ruido
Puntos crPuntos crííticos del ticos del radioenlaceradioenlace
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 9Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Representación de la intensidad de radiación en cada dirección.
Una antena isótropa radia una onda esférica con una potencia uniformePt/4π en cualquier dirección (θ , ϕ) del espacio.
Pt es la potencia entregada a la antena.
Una antena direccional radia una potencia P(θ,ϕ) en la dirección (θ,ϕ).
GANANCIA
θ = ϕ = 0θ
ϕ
(θ,ϕ)
πPmáx
P
Pt/4π
π
ϕθϕθ
4
4
),(),(
maxmax
t
t
PPG
PPG
=
=
En decibelios: G = 10 log10(G) dBi
Diagrama y GananciaDiagrama y Ganancia
CSAT 10Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
θ = ϕ = 0
Diámetro D
La antena capta la potencia contenida en su Área de Apertura Efectiva Ae.
Si la antena fuera perfecta y sin pérdidas Ae = A = πD2/4 . En la práctica:
2
22max44
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ⋅
===
⋅=
λπη
λπη
λπ
η
DAAG
AA
e
e
Donde η es la eficiencia . Valorestípicos son entre 0.6 y 0.8.
η η ηηη
= ⋅≡≡
s a
s
a
Eficiencia de spillover Eficiencia de apertura
Apertura EfectivaApertura Efectiva
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 11Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
0
50
FdB ( )θ
250 θ
-3 dB
θ3dB/2 HPBW = θ3dB
SLLCP
XP
•Ancho de haz a 3 dB (HPBW=θ3dB)•Nivel de lóbulos secundarios (SLL)•Nivel de polarización cruzada (XP)
CaracterCaracteríísticas del Diagramasticas del Diagrama
CSAT 12Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
El ancho de haz se relaciona con las dimensiones eléctricas de apertura mediante:
La Ganancia en función del ancho de haz y de la eficiencia es:
En las proximidades del máximo la variación de la ganancia se puede aproximar como:
(grados) 70 3 DdBλθ ≈
23
48360
dB
Gθ
η=
[ ] [ ]2
3
12 ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
dBmaxG)(G
θαα
Ancho de Haz y GananciaAncho de Haz y Ganancia
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Comunicaciones por Satélite (5º curso)Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 13Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
P F AR e= ⋅
Transmisor con antena isotrópica y potencia transmitida PT. El flujo de potencia a distancia R será:
Si el transmisor tiene una antena con ganancia GT en la dirección del receptor a distancia R el flujo de potencia que llega es:
El producto PT×GT se llama PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente).
FPR
Wm
T=4 2 2π
F G PR
T T=4 2π
Si el área efectiva de apertura de la antena es Ae la potencia recibida es:
Ecuaciones de EnlaceEcuaciones de Enlace
Distancia R
PT PR
GRGT
AReff
CSAT 14Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Teniendo en cuenta la relación entre ganancia y apertura: A Ge
R=λ
π
2
4
La potencia recibida será: P PIRE GRR R= ⋅ ⋅ ⎡
⎣⎢⎤⎦⎥
λπ4
2
La expresión anterior es la fórmula de transmisión de Friis.
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡=
λπ
λπ RRLp
4log20410
2
Por tanto, en decibelios:
[ ] [ ] [ ] [ ]P PIRE G LR R p= + − (dBW)
El inverso del último término son las pérdidas de espacio libre:
Ecuaciones de EnlaceEcuaciones de Enlace
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 15Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Si R es la distancia estación-satélite y Ro es la distancia del punto subsatéliteal satélite GEO (Ro = 35 786 km) será:
L R R RR
L RRp p= ⎡
⎣⎢⎤⎦⎥
= ⎡⎣⎢
⎤⎦⎥
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟ =
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
4 420
2
0
2
00
2πλ
πλ
( ) ( )( )osoeae LLLRR
−−=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛coscos295.01
2
0
donde: 0 a 1.52 dB
0.1 1 10 100160
180
200
220
Lp0( )f
f
PPéérdidas de Espacio Librerdidas de Espacio Libre
CSAT 16Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
• Pérdidas entre el transmisor y antena (filtros, multiplexores, cables,guías, etc.) (→ LFTX) y entre la antena y el receptor (→ LFRX )
• Pérdidas por desacoplo de polarización entre las antenas del Tx ydel Rx → LPOL
• Pérdidas por desapuntamiento entre las antenas Tx y Rx → LPOINT
• Pérdidas por absorción de los gases de la atmósfera (oxígeno y vapor de agua) → LAG
• Pérdidas por la atenuación de la lluvia → LRAIN
Por tanto, las pérdidas adicionales totales LA serán:
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]L L L L L L LA FTX FRX POL POINT AG RAIN= + + + + +
PPéérdidas adicionalesrdidas adicionales
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 17Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
PPéérdidas adicionalesrdidas adicionales
LFTX LFRX RxTx
PT
GT GR
PRLP
PérdidasAlimentador
PérdidasAlimentador
LAG , LRAIN
LPOINT LPOINT
GT GR
αT αR
Desapuntamiento
2
3
2
3
1212 ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
dB
R
dB
TPOINTL
θα
θα
CSAT 18Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
PPéérdidas atmosfrdidas atmosfééricasricas• El contenido de oxígeno es constante a lo largo del año. Para frecuencias
inferiores a 50 GHz la atenuación específica en dB/km (f en GHz) es:
• La altura equivalente en km (de un medio vertical uniforme) es:
• El contenido de vapor de agua varía y tiene poca correlación instantánea con la densidad en superficie. La correlación promedio en un mes o año permite una estimación a partir de la densidad promedio en superficie ρw:
• La altura equivalente:
32220 10
9805754
36017
−⋅⋅⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−
++
= f.)f(
..f
.γ (dB/km)
422
1037322
30670 −⋅⋅⋅⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−
+≅ f.).f(
. ww ργ (dB/km)
3322322
2 +−+=
).f(.hw (km)
60 =h (km)
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Comunicaciones por Satélite (5º curso)Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
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CSAT 19Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Densidad de vapor de agua en la superficie terrestreDensidad de vapor de agua en la superficie terrestre
Fuente: ITU-R P.836-3
CSAT 20Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Si la altura de la estación terrena es hs y el ángulo de elevación es θ, la atenuación por gases Ag es:
PPéérdidas Atmosfrdidas Atmosfééricasricas
A h e hg
o o
hh
w w
s
o
=+
−γ γ
θsin(dB)
Vapor de agua
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CSAT 21Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Esta banda en 57 GHz se usa para enlaces entre satélites, puesto que estálibre de interferencias terrenas
AtenuaciAtenuacióón Atmosfn Atmosféérica (Frecuencias > 50 rica (Frecuencias > 50 GHzGHz))
Oxígeno
CSAT 22Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Opacidad atmosfOpacidad atmosféérica debida a los gasesrica debida a los gases
ATMOSPHERIC OPACITY IN FREQUENCY RANGE 1-275 GHz
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
1.E+01
1.E+02
1.E+03
1 26 51 76 101 126 151 176 201 226 251
Frequency (GHz)
Vert
ical
opa
city
(dB
)
Minor constituents
OxygenWater vapour tropical
Water vapour sub-arctic
Fuente: Rochard, 2004
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CSAT 23Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
La atenuación producida por nubes se considera implícita en la atenuación de lluvia.
El modelo de atenuación por lluvia se basa en un modelo estadístico de laslluvias.
La atenuación específica γR (en dB/Km) se relaciona con la intensidad delluvia R (en mm/h):
⎪⎩
⎪⎨⎧
≤≤⋅×
≤≤⋅×=
−
−
GHzff
GHzffk
18054,1009.4
549.2,1021.4699.02
42.25
⎪⎩
⎪⎨⎧
≤≤⋅≤≤⋅= −
−
GHzffGHzff
16425,63.2255.8,41.1
272.0
0779.0α
γ αR kR=
PPéérdidas por Lluviardidas por Lluvia
(dB/km)
CSAT 24Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Intensidad de lluviaIntensidad de lluvia
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CSAT 25Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Mapa de Zonas ClimMapa de Zonas Climááticas (antiguo)ticas (antiguo)
CSAT 26Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Zonas ClimZonas Climááticas del CCIR (antiguo)ticas del CCIR (antiguo)
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 27Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
La atenuación neta en un trayecto será:A x d xR R
L
= ∫ γ ( )0
Se recurre a utilizar una longitud de trayecto equivalente Le (km) tal que:
A kR LR e= α
El método de predicción del CCIR se basa en la predicción de la atenuaciónesperada para un porcentaje anual del 0.01%.
La relación entre el porcentaje anual p y el del mes peor pw es:
p p w≈ 0 2 9 1 1 5. .
AtenuaciAtenuacióón por lluvia (simplificado)n por lluvia (simplificado)
(dB)
CSAT 28Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
La altura de lluvia para el 0.01% es
)]log(..)[(h)(
pR 2527
10115215−
+⋅−=φ
φρ
Donde φ es la latitud geográfica de la estación y ρp(φ) es un factor empírico de reducción de altura:
404020
20
012002060
60
≥<≤
<
⎪⎩
⎪⎨
⎧−+=
φφ
φφφρ ,
,
.)(..
.)(p
La longitud del trayecto a través de la lluvia es:θsin
)hh(L sRs
−=
Y para tener en cuenta la inhomogeneidad de la lluvia se aplica un factor:
θcosLr
sp 490
90+
=
Altura de lluvia y trayecto (simplificado)Altura de lluvia y trayecto (simplificado)
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 29Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Tipos de lluviaTipos de lluvia
Lluvia estratiforme
Lluvia convectiva
CSAT 30Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Altura de Lluvia y TrayectoAltura de Lluvia y Trayecto
hR
hs
Ls hR hs-
θ
Isoterma a 0ºC
Lluvia
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
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Altura de lluviaAltura de lluvia
CSAT 32Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
El valor de la atenuación excedida el 0.01% será:
psrLkRA α=01.0
El valor de la atenuación excedida para otro porcentaje p será:
β−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
01.001.0pAA p
0.11.01.001.001.0001.0
para 50.041.033.0
≤≤≤≤≤≤
⎪⎩
⎪⎨
⎧=
ppp
β
AtenuaciAtenuacióón n vsvs %%
(dB)
(dB)
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 33Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Los valores típicos de atenuación para Madrid a 12 GHz, en función de la elevación, y para porcentajes del 0.01, 0.1 y 1, son los de la figura:
0 10 20 30 40 50 60 70 80 900
5
10
15
20
25
30
Ap( ),,,,,El 40 0.7 32 12 0.01
Ap( ),,,,,El 40 0.7 32 12 0.1
Ap( ),,,,,El 40 0.7 32 12 1
El
p=0.01 %
p=0.1 %
p=1 %
AtenuaciAtenuacióón Tn Tíípica para Madridpica para Madrid
CSAT 34Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Los valores típicos de atenuación para Madrid con 35º de elevación, en función de la de la frecuencia, y para porcentajes del 0.01, 0.1 y 1, son los de la figura:
8 9 10 11 12 13 14 15 16 170
5
10
15
20
25
30
Ap( ),,,,,35 40 0.7 32 f 0.01
Ap( ),,,,,35 40 0.7 32 f 0.1
Ap( ),,,,,35 40 0.7 32 f 1
f
p=0.01 %
p=0.1 %
p=1 %
AtenuaciAtenuacióón Tn Tíípica para Madridpica para Madrid
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Comunicaciones por Satélite (5º curso)Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 35Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88
Objetivo: CALCULAReRRAIN LA γ= (dB)
CSAT 36Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88
Paso 1). Cálculo de la altura efectiva de lluvia– Si no se dispone de información específica, hR se aproxima con
la altura media de la isoterma a 0 grados h0 (km) dada por:
– Para América del Norte y Europa, al oeste de la longitud 60° E, se utiliza el siguiente modelo para la altura media de la isoterma de 0°C en condiciones de lluvia (en km), como una estimación del valor medio de la altura de la lluvia:
(km)
(km)
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Comunicaciones por Satélite (5º curso)Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 37Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Altura de la isoterma a 0 gradosAltura de la isoterma a 0 gradosFuente: ITU-R P.839
CSAT 38Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88
Paso 2). Cálculo de la longitud de trayecto oblicuo LS en el espacio correspondiente a la altura de lluvia
– Si la elevación θ ≥ 5º:
– Si la elevación θ < 5º :
Paso 3). Se determina la proyección horizontal, LG, de la longitud del trayecto oblicuo:
( )θsenhh
L sRS
−=
( )( )
θθ senR
hhsen
hhL /
e
sR
sRS
+⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −⋅+
−⋅= 21
22
2(km)
(km)
θcosLL SG = (km)
20
Comunicaciones por Satélite (5º curso)Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT 39Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88
Paso 4). Se obtiene la intensidad de lluvia, R0.01, rebasada durante el 0.01 % de un año medio (con un tiempo de integración de 1 minuto).
– Medidas locales de este dato,
– Si no, estimación en base a los mapas pluviométricos que aparecen en la Rec. ITU-R P.837.
CSAT 40Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Mapas de lluviaMapas de lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.837R P.837--44
0837-02
55
1015
20
25
5
10
15
15
20
20
202015
20
25
35
35
3025
25
30
35
35
10
10
10
10
10
10
10
15
2020
2525
2525
2025
2040
100 80120
100
80
60 100
120 120120
100
100
80
80
10
10
5
10
15
20
25
30
35
80
80
100
120120100
120
100
120
100120
60
5
15
10
120
15
510
20
3025
40
30
30
25
100
100
100
80
50
2525
15
50
60
1510
100
30
25
10
25
10
10
120100
40
30
30
30
10
5
15
20
25
20
10
15
15
30
30
40
5
10
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
300 320 340 0 20 40 60 80
Latit
ud
Longitud
Intensidad de lluvia (mm/h) sobrepasada durante el 0,01% del año medio
Madrid ~20 mm/h
21
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PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88
Paso 5). Calcular la atenuación específica γR empleando los coeficientes dependientes de la frecuencia, k y α, de la Rec. ITU-R P.838 y el índice R0.01, aplicando las expresiones:
αγ 010.R kR=
(dB/km)
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PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88Paso 6). Cálculo del factor de reducción horizontal, r0.01, para el
0.01 % del tiempo. (Rec. ITU-R P.618-8):
Paso 7). Cálculo del factor de reducción vertical, v0.01, para el 0.01 % del tiempo. (Rec. ITU-R P.618-8):
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −= −
010
1
.G
sR
rLhh
tgζ
Si la latitud cumple que |ϕ| < 36º:
ϕχ −= 36
Si no, χ=0 grados.
(º)(º)θcos
rLL .G
R010=
( )θsenhh
L sRR
−=
Si ζ>θ:
Si no:
(km)
(km)
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PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88Paso 8). Cálculo de la longitud de trayecto efectiva:
Paso 9). Cálculo de la atenuación A0.01 excedida el 0.01 % de un año medio :
ER. LA γ=010
010.RE vLL = (km)
(dB)
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PPéérdidas por lluviardidas por lluvia--Rec. ITURec. ITU--R P.618R P.618--88Paso 10). Interpolación (ó extrapolación) a otros porcentajes de
tiempo, p, en el margen del 0.001% al 5%
( ) ( ) ( )( )θβ senpAln.pln..
.p
.
.pAA
−−−+−
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
1045003306550
010
010
010(dB)
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Otras medidas sobre la atenuaciOtras medidas sobre la atenuacióón por lluvian por lluvia
Nivel de correlación en función de la distancia para diferentes niveles de precipitación [García, 2002]
Distribución estadística de la duración del fading (en segundos) por lluvia [Fiser, 2005]
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Otras medidas sobre la atenuaciOtras medidas sobre la atenuacióón por lluvian por lluvia
Atenuación por lluvia a lo largo del tiempo para diferentes frecuencias [Fiser, 2005]
ITALSAT OLYMPUS
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Otros efectos sobre la propagaciOtros efectos sobre la propagacióónn• Multitrayecto
– Reflexiones en Tierra o en obstáculos cercanos– Apenas significativo si el haz de la ET es muy estrecho
• Despolarización– Las gotas de lluvias (y las nubes de hielo) provocan una transferencia
de energía entre polarizaciones ortogonales, lo que supone una atenuación adicional
– Su valor depende de la estadística de lluvia, elevación, frecuencia y ángulo de polarización
– Se da como XPD no excedida un % de tiempo
• Tormentas de arena– Atenuación específica inversamente proporcional a visibilidad y
humedad de las partículas– A 14 GHz: 0.03 y 0.65 dB/km para partículas secas y húmedas (20
%), respectivamente
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Otros efectos sobre la propagaciOtros efectos sobre la propagacióónn
• Centelleo (scintillation)– Cambios en los índices de refracción en ionosfera y troposfera
suponen variaciones en la amplitud y fase de la portadora– Variaciones en la trayectoria y, por tanto, en el tiempo de
propagación• También conocido como multitrayecto atmosférico
– Centelleo ionosférico (el más importante): • mayor si la frecuencia es baja y la ET está cerca del
Ecuador • Es proporcional a 1/f2
– Centelleo troposférico: • Importante en Ka y EHF, despreciable en L, C y Ku
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Otros efectos sobre la propagaciOtros efectos sobre la propagacióónn
• Rotación de Faraday– Rotación del vector de polarización lineal por la
ionización de la ionosfera– Es proporcional a 1/f2
– Importante por debajo de la banda C
– Atenuación: Despolarización:
– La polarización circular apenas se ve afectada– Se puede combatir empleando diversidad de emplazamientos
γEcop
Excop
E
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
EE
L copFaraday 10log20 ( )( )γcotlog20log20 1010 =⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
xcop
copEE
XPD
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Sistemas no GEOSistemas no GEO• Cuando la elevación no es constante, la disponibilidad del enlace
puede calcularse como (Rec. ITU-R P.618-8):a) se determinan los ángulos de elevación mínimo y máximo a los
que se prevé que funcione el sistema;b) se divide la gama operativa de ángulos, aplicando pequeños
pasos incrementales (por ejemplo, de 5°);c) se calcula el porcentaje de tiempo durante el cual el satélite es
visible en función del ángulo de elevación, incrementado paso a paso;
d) para un determinado nivel de degradación de la propagación, se calcula el porcentaje de tiempo durante el cual se sobrepasa dicho nivel para cada incremento del ángulo de elevación;
e) para cada incremento del ángulo de elevación, se multiplican los resultados de c) y d) y se divide por 100, lo que da el porcentaje de tiempo durante el cual se sobrepasa el nivel de degradación al correspondiente ángulo de elevación;
f) se suman los valores del porcentaje de tiempo obtenidos en e)para calcular el porcentaje de tiempo total del sistema durante el cual se sobrepasa el nivel de degradación.