radiocomunicaciÓn

RADIOCOMUNICACIÓN

Tema 1: Fundamentos de los Fundamentos de los sistemas de radiocomunicaciónsistemas de radiocomunicación

Balance de potencias y Balance de potencias y atenuaciones de campoatenuaciones de campo

0. ÍNDICE 1. Términos y definiciones

2. Estructura 2.1. Etapas frecuenciales 2.2. Etapa de RF 2.3. Antena 2.4. Propagación

3. Gestión del Espectro radioeléctrico 3.1. Modos de explotación 3.2. Bandas de frecuencias

4. Planificación 4.1. Clase de emisión 4.2. Zonas de cobertura y explotación

1. TÉRMINOS Y DEFINICIONES Radiocomunicación:

Telecomunicación realizada a través de un medio no guiado.

Tipos: Espacial

Terrenal

Estación fija terrena

Estación espacial

Estaciones móviles terrenales

1. TÉRMINOS Y DEFINICIONES Estaciones de radiocomunicación:

Transmisión:

2.1. Etapas frecuenciales

Información en BB

Convierte de FI a RF Amplificador

de alta potencia (HPA)

Recepción:

2.1. Etapas frecuenciales

Amplificador de bajo ruido (LNA)

Demodulación y procesado en BB

De RF a FI

Balance de potencias:

2.2. Etapas de RF

TXCIRC

ACOPLOCIRC.

ANTENACIRC.

ANTENACIRC

ACOPLORX

R

Pet

Ltt Ltr

P’t Pt Pr P’r PdrLat Lar

GrGt

Lb

Pdr = Pet – Ltt – Lat + Gt – Lb + Gr – Lar - Ltr

Fórmula Friis:

2.2. Etapas de RF

TXCIRC

TERMIN.CIRC.

ANTENACIRC.

ANTENACIRC

TERMIN.RX

R

PIRE

Flujo, E

Pdr

pdr = · Sef · (1/ltr)

Elemento transmisor:

2.3. Antena

1real ideal ideal

ar

g g gl

Ganancia:

2.3. Antena

isotrópica directiva

Parámetros fundamentales:

2.3. Antena

Directividad: ganancia de la antena ideal en la dirección de máxima radiación

Ancho de haz a 3 dB: cuando más directiva menor es el ancho de haz

NLPS: relación lóbulo principal a secundario

DA: relación delante-atrás

Potencias:

2.3. Antena

PIRE

PRA=PIRE-2,15

PRAVC=PIRE-1,76PIRE

Campo y flujo:

2.3. Antena

2

120

e

0 0230

4

pirepiree

d d En espacio libre:

Campo y flujo:

2.3. Antena

2

120

e

0 0230

4

pirepiree

d d En espacio libre:

2.3. Antena

Elemento receptor:

2.3. Antena

2

_ 4ef ideal idealS g

_ef realS

Discriminación por ángulo y polarización:

2.3. Antena

XPD

Modos de propagación:

2.4. Propagación

Frecuencias portadoras < 30 MHz

Onda superficie y Onda ionosférica

Frecuencias portadoras > 30 MHz

Onda directa (LOS)

Espacio libre:

2.4. Propagación

22

0 2

4

4 4x ef rx bf

pire dp S g l

d

TXCIRC

TERMIN.CIRC.

ANTENACIRC.

ANTENACIRC

TERMIN.RX

Lbf

Atenuaciones en exceso:

2.4. Propagación

22

2

2

2

1 4·

4 4

1 130

4 120

x ef rx b ee

e e

pire dp S g l a

d a

pirepire ee

d a d a

Atenuación por difracción:

2.4. Propagación

0 1

1/2

1 1 2

2 1 12

h h f y d

hh

R d d

Hay pérdidas por difracción si

h>-0,6 R1 ó >-0,7

Atenuación por difracción:

2.4. Propagación

2( ) 6,9 20log( 0,1 1 0,1) para -0,7DL

Atenuación por difracción: UIT-R P.526

2.4. Propagación

Atenuación por gases atmosféricos: P.676

2.4. Propagación

dB/Km KmG o wL d

Atenuación por vegetación: P.833

2.4. Propagación

(m) dB/m1 expV m

m

dL A

A

1

0,431,15 Bosque Mulhouse Francia

mA A f MHz

f

Modelos semiempíricos

2.4. Propagación

Lb: Campaña de medidas más correcciones

Aplicación: sistemas punto a punto o punto multipunto

Modelos semiempíricos: Okumura-Hata

2.4. Propagación

btmtb dhhahfL ))(loglog55,69,44()(log82,13log16,2655,69

94,40log33,18)(log78,4 2 ffLL bbr

4,5)]28/[log(2 2 fLL bbsZona suburbana

Zona rural abierta

LIMITES:

f : 150 a 1500 MHzht: 30 a 200 mhm: 1 a 10 md : 1 a 20 km

MHz f,)h,(,)a(h

MHz f,)h,(,)a(h

mm

mm

4009747511log23

20011541log2982

2

dBfhf)a(h mm )8,0log56,1()7,0log1,1(

Ciudades pequeñas y medianas:

Ciudades grandes:

Modelos semiempíricos: Cost 231

2.4. Propagación

Lrts

Lmsd

Lb=Lbf+Lrts+Lmsd

oriRrts LhfwL log20log10log102,8

º90º55

º55º35

º350

)35(114,04

)35(075,05,2

3593,010

oriL

LIMITES:

f : 800 a 2000 MHzhB: 4 a 500 mhm: 1 a 3 md : 0,02 a 5 km

Modelos semiempíricos: Cost 231

2.4. Propagación

Lb=Lbf+Lrts+Lmsd

00

)1log(18

bshB

Bbsh

L ΔhSi

hL

1

9255,14

fkf

1

9257,04

fkf

log log 9logmsd bsh a d fL L k k d k f b

54 0

54 0 8 0 0 5

54 1 6 0 0 5

B

a B B

B B

Δh

k , Δh Δh y d ,

, Δh / d Δh y d ,

18 0

018 15

Bd B

B

R

para hk h

para hh

Ciudades pequeñas y medianas:

Ciudades grandes:

Propagación por onda de superficie

2.4. Propagación

D 07 -s c

E0

3.1. Modos de explotación

Modo simplex

Modo semiduplex

Modo duplex

3.2. Bandas de frecuencias

Número de la banda Denominación Gama de f recuencias Designación métrica

4 VLF 3 – 30 kHz Ondas miriamétricas 5 LF 30 – 300 kHz Ondas kilométricas 6 MF 300 – 3000 kHz Ondas hectométricas 7 HF 3 – 30 MHz Ondas decamétricas 8 VHF 30 – 300 MHz Ondas métricas 9 UHF 300 – 3000 MHz Ondas decimétricas 10 SHF 3 - 30 GHz Ondas centimétricas 11 EHF 30 – 300 GHz Ondas milimétricas 12 300 – 3000 GHz Ondas decimilimétricas

Espectro radiolectrico

3.2. Bandas de frecuencias Organismos internacionales

3.2. Bandas de frecuencias Atribución

4.1. Clases de emisiones

Banda RF de trabajo Ancho de Banda Modulación Información Calidad Multiplex

ESPECTRO RF

4.2. Zonas de cobertura y explotación

Zona de cobertura: puntos donde la potencia recibida es mayor que el mínimo limitado por ruido

Zonas de explotación: puntos donde la potencia recibida es mayor que el mínimo limitado por ruido e interferencias

Prx UMBRAL

4.2. Zonas de cobertura y explotación

Hipsograma: Se considera un enlace entre un transmisor que entrega una potencia de 10 W a la ganancia de 8 dBi y rendimiento del 95% a través de un cable de 1,2 dB de pérdidas. La antena receptora tiene una ganancia de 3 dBi y un rendimiento de 97,7%. Está conectada al receptor por un cable con unas pérdidas de 1 dB. La distancia entre los dos terminales que trabajan a 6GHz es de 10 Km.