Teoría de la antena: términos en la propagación de ondas

En el proceso de propagación de una onda, hay pocos términos con los que nos encontramos con bastante frecuencia. Analicemos estos términos uno por uno.

Altura virtual

Cuando una onda se refracta, se inclina gradualmente, pero no bruscamente. Sin embargo, la trayectoria de la onda incidente y la onda reflejada son las mismas si se refleja desde una superficie ubicada a una mayor altura de esta capa. Tal altura mayor se denomina altura virtual.

La figura distingue claramente el virtual height (altura de la ola, supuestamente reflejada) y actual height(la altura refractada). Si se conoce la altura virtual, se puede encontrar el ángulo de incidencia.

Frecuencia critica

La frecuencia crítica para una capa determina la frecuencia más alta que será devuelta a la tierra por esa capa, después de haber sido transmitida por el transmisor, directamente hacia el cielo.

La tasa de densidad de ionización, cuando se cambia convenientemente a través de las capas, la onda se inclinará hacia abajo. La frecuencia máxima que se dobla y llega a la estación receptora con una atenuación mínima puede denominarsecritical frequency. Esto se denota porf_c.

Multi-ruta

Para las frecuencias superiores a 30 MHz, existe la propagación de la onda del cielo. La señal de trayectos múltiples es el problema común para la propagación de ondas electromagnéticas que atraviesan la onda del cielo. La onda, que se refleja en la ionosfera, puede denominarse comohop o skip. Puede haber varios saltos para la señal, ya que puede moverse hacia adelante y hacia atrás desde la ionosfera y la superficie terrestre muchas veces. Tal movimiento de señal puede denominarse comomultipath.

La figura anterior muestra un ejemplo de propagación por múltiples rutas. La propagación por trayectos múltiples es un término que describe los trayectos múltiples que recorre una señal para llegar al destino. Estos caminos incluyen varios saltos. Los caminos pueden ser el resultado de la reflexión, la refracción o incluso la difracción. Finalmente, cuando la señal de caminos tan diferentes llega al receptor, lleva retardo de propagación, ruido adicional, diferencias de fase, etc., que disminuyen la calidad de la salida recibida.

Desvanecimiento

La disminución de la calidad de la señal se puede denominar como fading. Esto sucede debido a efectos atmosféricos o reflejos debidos a trayectos múltiples.

El desvanecimiento se refiere a la variación de la intensidad de la señal con respecto al tiempo / distancia. Es muy frecuente en las transmisiones inalámbricas. Las causas más comunes de desvanecimiento en el entorno inalámbrico son la propagación por trayectos múltiples y la movilidad (tanto de los objetos como de los dispositivos de comunicación).

Saltar distancia

La distancia medible en la superficie de la Tierra desde el transmisor hasta el receptor, donde la señal reflejada desde la ionosfera puede llegar al receptor con saltos o saltos mínimos, se conoce como skip distance.

Frecuencia máxima utilizable (MUF)

los Maximum Usable Frequency (MUF)es la frecuencia más alta entregada por el transmisor independientemente de la potencia del transmisor. La frecuencia más alta, que se refleja desde la ionosfera al receptor, se denominacritical frequency, fc.

$$ MUF = \ frac {Frecuencia \ crítica} {\ cos \ theta} = f_ {c} \ sec \ theta $$

Frecuencia de trabajo óptima (OWF)

La frecuencia, que se utiliza principalmente para una transmisión en particular y que se ha predicho que se utilizará durante un período de tiempo determinado, en una ruta, se denomina Optimum Working Frequency (OWF).

Interferencia entre símbolos

Inter symbol interference(ISI) ocurre más comúnmente en el sistema de comunicación. Esta es también la razón principal de la multitrayecto de la señal. Cuando las señales llegan a las estaciones receptoras a través de diferentes rutas de propagación, se anulan entre sí, lo que se conoce como el fenómeno designal fading. Aquí, debe recordarse que las señales se cancelan en forma vectorial.

Profundo en la piel

Las ondas electromagnéticas no son adecuadas para propagaciones submarinas. Sin embargo, pueden propagarse bajo el agua siempre que hagamos que la frecuencia de propagación sea extremadamente baja. La atenuación de las ondas electromagnéticas bajo el agua se expresa en términos de profundidad de la piel.Skin depthse define como la distancia a la que la señal se atenúa en 1 / e. Es una medida de profundidad a la que puede penetrar una onda EM. La profundidad de la piel se representa comoδ (delta).

Propagación de conductos

A una altura de alrededor de 50 mts de la troposfera, existe un fenómeno; la temperatura aumenta con la altura. En esta región de la troposfera, las frecuencias más altas o frecuencias de microondas tienden a refractarse hacia la atmósfera de la Tierra, en lugar de dispararse a la ionosfera, para reflejar. Estas ondas se propagan alrededor de la curvatura de la tierra incluso hasta una distancia de 1000 km.

Esta refracción continúa en esta región de la troposfera. Esto se puede denominar comoSuper refraction o Duct propagation.

La imagen de arriba muestra el proceso de Duct Propagation. El principal requisito para la formación del conducto es la inversión de temperatura. El aumento de temperatura con la altura, más que la disminución de la temperatura, se conoce como fenómeno de inversión de temperatura.

Hemos discutido los parámetros importantes con los que nos encontramos en la propagación de ondas. Las ondas de frecuencias más altas se transmiten y reciben utilizando esta técnica de propagación de ondas.