PROPAGACIÓN Y COBERTURA

ING. WILLIAM CALVOPIÑA H.

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PROPAGACIÓN

Una onda electromagnética es la forma de propagación de laradiación electromagnética a través del espacio, y susaspectos teóricos están relacionados con la solución en formade onda que admiten las ecuaciones de Maxwell. A diferenciade las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas no

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necesitan de un medio material para propagarse; es decir,pueden desplazarse por el vacío.

Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas cuyafrecuencia está dentro del rango de la luz visible.

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CARACTERÍSTICAS DE LA RADIACIÓN QUE EMITEN Y EFECTOS

Campo Eléctrico

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PROPAGACIÓN

La propagación de ondas se refiere al “viaje” o “dispersión” delas ondas electromagnéticas en el espacio libre.

Espacio libre como tal, implica realmente vacio, normalmentela propagación por la atmósfera terrestre se denomina“propagación en el espacio libre”.

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La principal diferencia es que la atmósfera de la Tierra produceo genera pérdidas adicionales.

Las ondas electromagnéticas se propagan a través decualquier material dieléctrico, incluyendo el aire, pero no sepropagan bien a través de conductores con pérdidas como elagua de mar, debido a que la energía se disipa con rapidez.

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PROPAGACIÓN

Las ondas de radio se propagan por la atmósfera terrestregracias a la energía transmitida por la fuente, posteriormenteesa energía se recibe a través de la antena receptora.

La radiación y la captura de esta energía son funciones de lasantenas y de la distancia entre ellas.

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antenas y de la distancia entre ellas.

Diferentes modelos de propagación para escenarios diversos.

El más básico es ITU R.P 525 (Lbf).

Ecuaciones matemáticas deducidas de análisis teóricos,análisis estadísticos o combinaciones de ambos métodos.

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ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

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PROPAGACIÓN

Dependiendo de la frecuencia y de la distancia, los circuitosradioeléctricos pueden establecerse en la porción inferior dela atmósfera, y la propagación de la señal podrá ser bien por:

� línea de vista,� por reflexiones múltiples,

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� por reflexiones múltiples, � por difracción en la superficie terrestre, � por dispersión en la troposfera (hasta 15 Km), � por reflexión en la ionosfera (entre 60 – 600 Km) o, � por una combinación de varios de los procesos

anteriores.

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FENÓMENOS FÍSICOS IMPORTANTES

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ONDA DIRECTA

Son aquellas que siguen una trayectoria directa entre el emisor y elreceptor.

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REFLEXIÓN

Son señales reflejadas en obstáculos que pueden alcanzar elreceptor.

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REFLEXIÓN

La reflexión implica una atenuación dependiendo del escenario.

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DIFRACCIÓN

La OEM es forzada a superar un obstáculo pasando “por dondehaya espacio” de acuerdo con el principio de Huygens.

Esta forma de propagación también se la conoce como “filo denavaja”.

Pérdidas de difracción por aristas

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Pérdidas de difracción por aristas

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DISPERSIÓN

La OEM es forzada a superar un obstáculo de tamaño comparablecon su LONGITUD DE ONDA y la energía se “dispersa” por esteefecto. Se conoce también como scattering.

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DISPERSIÓN

Conocida también como reflexión difusa.

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El principal obstáculo que evita que una onda electromagnética sepropague es la atenuación.

TEORÍA DE LA PROPAGACIÓN

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La propagación en la parte inferior de la atmósfera se ve afectada,por lo menos, por tres factores:

� La proximidad de la tierra y su forma esférica,

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� La no homogeneidad de la troposfera, y

� Los efectos de la ionosfera.

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Cuando una onda se propaga cerca de la superficie de la tierra y

sigue parcialmente la curvatura terrestre, se la conoce como onda

terrestre u onda de superficie.

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La conductividad y la permitividad o constante dieléctrica relativa

del terreno, influyen de manera muy importante en esta forma de

propagación.

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En la parte alta de la atmósfera, (60 – 1000 Km), la densidad de los

gases atmosféricos es baja de modo que la radiación solar

interacciona produciendo gran cantidad de electrones libres que,

debido a la baja densidad del gas, no se recombinan fácilmente por

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debido a la baja densidad del gas, no se recombinan fácilmente por

lo que esa región de la atmósfera superior se mantiene ionizada y

se ahí su designación de ionosfera.

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Aunque el mecanismo principal que afecta a la propagación en la

ionosfera es la refracción, el efecto global es de reflexión.

Las ondas electromagnéticas de f < 30 MHz que inciden sobre la

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Las ondas electromagnéticas de f < 30 MHz que inciden sobre la

ionosfera desde la tierra son reflejadas hacia ella.

Tanto la troposfera ( < 15 Km ) como la ionosfera son medios

altamente variables que dan lugar a desvanecimientos más o

menos severos de las señales transmitidas.

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FORMAS DE PROPAGACIÓN

El estudio de la propagación electromagnética se puede dividir en

tres áreas:

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� Onda terrestre (ground wave) o de superficie

� Onda celeste (sky wave) o ionosférica y,

� Onda de espacio o directa.

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FORMAS DE PROPAGACIÓN

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ONDA TERRESTRE (GROUND WAVE) O DE SUPERFICIE

Forma predominante de propagación a frecuencias inferiores alos 3 MHz durante el día y se combina con la propagaciónionosférica en la noche.

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ionosférica en la noche.

En la propagación por onda de superficie es importante lapolarización de la onda así como las características eléctricasdel terreno, en particular su conductividad.

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ONDA CELESTE O IONOSFÉRICA

Forma predominante de propagación a frecuencias entre 3 - 30MHz, aunque durante la noche también es importante enfrecuencias en el rango de 300 KHz a 3 MHz.

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En esta forma de propagación se aprovechan las característicasreflectoras de la ionosfera entre los 80 - 1000 Km de altura.

Las características de la ionosfera varían según la hora del día, lasestaciones del año, la actividad solar manifestada en forma demanchas, playas y llamaradas solares, entre otras.

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ONDA DE ESPACIO O DIRECTA

Predominante a frecuencias mayores a 30 MHz y tiene lugar cercaa la superficie terrestre.

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En este caso intervienen numerosos mecanismos, principalmenteabsorción, reflexión especular y difusa, difracción y refracción.

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