Sistemas de Radiocomunicaciones en las Bandas de Ondas Kilométricas y Hectométricas Bandas LF (30...

Sistemas de Radiocomunicaciones Sistemas de Radiocomunicaciones en las Bandas de en las Bandas de

Ondas Kilométricas y HectométricasOndas Kilométricas y Hectométricas

Bandas LF (30 a 300 KHz) y MF (300 a 3000 Bandas LF (30 a 300 KHz) y MF (300 a 3000 KHz)KHz)

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZVICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Departamento de Ingeniería ElectrónicaDepartamento de Ingeniería Electrónica

TEMA IITEMA II

SumarioSumario

1.1. Consideraciones generalesConsideraciones generales2.2. Características de las Ondas kilométricas y Características de las Ondas kilométricas y

hectométricashectométricas3.3. Servicios que brindan los Sistemas de LF y MFServicios que brindan los Sistemas de LF y MF4.4. AplicacionesAplicaciones5.5. Descripción de los Servicios de Comunicaciones Descripción de los Servicios de Comunicaciones

de ondas Kilométricas y Hectométricasde ondas Kilométricas y Hectométricas 6.6. Propagación de las ondas Kilométricas y Propagación de las ondas Kilométricas y

HectométricasHectométricas7.7. RegulaciónRegulación

Punto de partida ...Punto de partida ...

Iniciamos nuestro análisis de casi todas las bandas de Iniciamos nuestro análisis de casi todas las bandas de frecuencia, con las bandas de LF y MF frecuencia, con las bandas de LF y MF simultáneamente debido a que su comportamiento es simultáneamente debido a que su comportamiento es muy similar.muy similar.

¿¿Porqué no iniciamos nuestro analisis con VLF...?Porqué no iniciamos nuestro analisis con VLF...?

Discutamos un poco esta situación.Discutamos un poco esta situación.

Consideraciones Consideraciones GeneralesGenerales

Según la clasificación de las ondas de Según la clasificación de las ondas de radio, las longitudes de onda de las radio, las longitudes de onda de las señales kilométricas y hectométricas señales kilométricas y hectométricas ((Banda LF= 30 a 300 kHz y Banda MF= Banda LF= 30 a 300 kHz y Banda MF= 300 a 3000 kHz300 a 3000 kHz); se pueden conocer ); se pueden conocer haciendo uso de la ecuación:haciendo uso de la ecuación:

f

c

Consideraciones Consideraciones GeneralesGeneralesPara las ondas kilométricas, las longitudes de Para las ondas kilométricas, las longitudes de

ondas comprendidas son:ondas comprendidas son:

Según esto, las ondas kilométricas están Según esto, las ondas kilométricas están comprendidas entre comprendidas entre 1 y 10 km1 y 10 km. .

Ahora comprendemos el porqué de su Ahora comprendemos el porqué de su nombre !nombre !

kmHz

segm

f

c10

10*30

/10*33

8

kmHz

segm

f

c1

10*300

/10*33

8

De forma similar, para las ondas hectométricas De forma similar, para las ondas hectométricas se tiene:se tiene:

Para este caso, las longitudes de ondas están Para este caso, las longitudes de ondas están comprendidas entre comprendidas entre 100 m y 1 km100 m y 1 km


kmHz

segm

f

c1

10*300

/10*33

8

mHz

segm

f

c100

10*3

/10*36

8


Designación Designación de la bandade la banda

Rango de Rango de FrecuenciaFrecuencia

Longitud de Longitud de OndaOnda

LFLF 30 a 300 kHz30 a 300 kHz 1 km a 10 km1 km a 10 km

MFMF 300 a 3000 kHz300 a 3000 kHz 100 m a 1 km100 m a 1 km

Tabla resumen:Tabla resumen:

Características de las Ondas Características de las Ondas kilométricas y kilométricas y hectométricashectométricasLas bandas de ondas kilométricas y Las bandas de ondas kilométricas y

hectométricas tienen asociadas varias hectométricas tienen asociadas varias características que las hacen útiles para características que las hacen útiles para varios tipos de comunicaciones. varios tipos de comunicaciones.

Estas características son:Estas características son:a)a)La información que se trasmite es en banda La información que se trasmite es en banda

estrecha (radiotelegrafia, voz, etc.).estrecha (radiotelegrafia, voz, etc.).

b) La transmisión de las señales se realiza b) La transmisión de las señales se realiza utilizando métodos de modulación poco utilizando métodos de modulación poco inmunes al ruido.inmunes al ruido.

c) Los ruidos que afectan estas bandas son los c) Los ruidos que afectan estas bandas son los atmosféricos, los industriales y los propios atmosféricos, los industriales y los propios del receptor (ruido térmico, etc.)del receptor (ruido térmico, etc.)

Características de las Ondas Características de las Ondas kilométricas y hectométricaskilométricas y hectométricas

Continuación ...Continuación ...

d) Las potencias de transmisión son altas.d) Las potencias de transmisión son altas.

e) Las antenas son generalmente e) Las antenas son generalmente omnidireccionales o de baja directividad. omnidireccionales o de baja directividad.

f) La Propagación se realiza por ondas de f) La Propagación se realiza por ondas de superficie y ondas ionosféricas. superficie y ondas ionosféricas.

g) La polarización utilizada es la vertical.g) La polarización utilizada es la vertical.

h) Las zonas de cubrimiento son de áreas h) Las zonas de cubrimiento son de áreas extensas.extensas.

Servicios que brindan los Sistemas de Servicios que brindan los Sistemas de LF y MFLF y MF

1.1. Radionavegación marítima (radiofaro): 285 - Radionavegación marítima (radiofaro): 285 - 325 kHz.325 kHz.

2.2. Radionavegación aeronáutica (radiofaro): 325 a Radionavegación aeronáutica (radiofaro): 325 a 415 kHz. 415 kHz.

3.3. Móvil marítimo (radiotelegrafía): 415 a 525 Móvil marítimo (radiotelegrafía): 415 a 525 kHz. kHz.

Es hora de comenzar a utilizar su CUNABAF, Consúltelo ahora mismo

4.4. Radiodifusión comercial: 535 a 1605 kHz.Radiodifusión comercial: 535 a 1605 kHz.

5.5. Radioaficionados, 1800 a 2000 kHz, Radioaficionados, 1800 a 2000 kHz, conjuntamente con otros servicios, entre ellos el conjuntamente con otros servicios, entre ellos el de radionavegación Lorán, el cual tiene de radionavegación Lorán, el cual tiene prioridad.prioridad.

Como se puede observar esta banda de frecuencia es Como se puede observar esta banda de frecuencia es utilizada ampliamente, la razón es histórica y la utilizada ampliamente, la razón es histórica y la discutiremos a continuación.discutiremos a continuación.


Estos servicios utilizan en las Estos servicios utilizan en las transmisiones los siguientes tipos transmisiones los siguientes tipos de emisiones: de emisiones:

A1 - Telegrafía sin modulación por A1 - Telegrafía sin modulación por audiofrecuencia (manipulación por audiofrecuencia (manipulación por interrupción de la portadora).interrupción de la portadora).

A2 - Telegrafía con manipulación por A2 - Telegrafía con manipulación por interrupción de una o más interrupción de una o más audiofrecuencia de modulación o audiofrecuencia de modulación o con manipulación por interrupción con manipulación por interrupción de la portadora modulada. de la portadora modulada.


Continuación . . . Continuación . . .

A2H - El mismo tipo de modulación A2H - El mismo tipo de modulación que la anterior, pero en banda que la anterior, pero en banda lateral con portadora completa.lateral con portadora completa.

La telegrafía en los dos casos La telegrafía en los dos casos anteriores es generalmente en clave anteriores es generalmente en clave MorseMorse

A3 - Modulación de Amplitud de Doble A3 - Modulación de Amplitud de Doble Banda Lateral (radiodifusión Banda Lateral (radiodifusión sonora). Para los radiofaros la sonora). Para los radiofaros la modulación es de amplitud con un modulación es de amplitud con un tono de audiofrecuencia.tono de audiofrecuencia.


Servicio de RadionavegaciónServicio de Radionavegación

Este servicio está destinado a permitir a una Este servicio está destinado a permitir a una estación móvil (ya sea un barco o avión) estación móvil (ya sea un barco o avión) determinar su situación o su dirección con determinar su situación o su dirección con relación a la estación utilizada (radiofaro). relación a la estación utilizada (radiofaro).

Los radiofaros deben estar instalados:Los radiofaros deben estar instalados:a)a) en tierra firmeen tierra firmeb)b) en barcos fondeados en barcos fondeados

permanentementepermanentementec)c) en barcos que naveguen en una zona en barcos que naveguen en una zona

reducidareducida

Las emisiones de los radiofaros podrán ser Las emisiones de los radiofaros podrán ser direccionales u omnidireccionales.direccionales u omnidireccionales.

APLICACIONESAPLICACIONES

Servicio de RadionavegaciónServicio de Radionavegación (Cont.)(Cont.)

La potencia de las transmisiones utilizadas La potencia de las transmisiones utilizadas en los radiofaros es del orden de los en los radiofaros es del orden de los cientos de Watt.cientos de Watt.

Las antenas utilizadas pueden ser unipolos Las antenas utilizadas pueden ser unipolos verticales, en forma de T y L invertidas en verticales, en forma de T y L invertidas en los radiofaros.los radiofaros.


Radio faro de Cabo Mayor, Santander ( Cantabria )

El servicio de radionavegación El servicio de radionavegación (Cont.)(Cont.)


Distancia

Posición

Descripción de los Servicios de Descripción de los Servicios de Comunicaciones de ondas Kilométricas y Comunicaciones de ondas Kilométricas y

HectométricasHectométricas El servicio móvil marítimo.El servicio móvil marítimo.

Este servicio está destinado a la Este servicio está destinado a la transmisión de radiotelegrafia en transmisión de radiotelegrafia en clave Morse. clave Morse.

En él los transmisores pueden En él los transmisores pueden alcanzar potencias del orden de los alcanzar potencias del orden de los kilowatt; las antenas utilizadas son kilowatt; las antenas utilizadas son unipolos verticales, antena T y unipolos verticales, antena T y antena L invertida.antena L invertida.


HectométricasHectométricas Servicio de radiodifusión sonora.Servicio de radiodifusión sonora.

Este servicio que transmite en MF es muy Este servicio que transmite en MF es muy popular.popular.El sistema de radiocomunicaciones está El sistema de radiocomunicaciones está compuesto por la fuente de información (FI) compuesto por la fuente de información (FI) (voz, música, etc.), el conversor de la (voz, música, etc.), el conversor de la información señal eléctrica (C) y el información señal eléctrica (C) y el transmisor (Tx), el sistema de alimentación transmisor (Tx), el sistema de alimentación de antenas y la antena (línea de transmisión de antenas y la antena (línea de transmisión y antena). El canal de comunicación (CC) y el y antena). El canal de comunicación (CC) y el receptor (Rx) (n receptores en la zona de receptor (Rx) (n receptores en la zona de cobertura de la antena trasmisora).cobertura de la antena trasmisora).



Diagrama de bloquesDiagrama de bloques



La potencia de estas estaciones van La potencia de estas estaciones van desde los kilo a los megawatts. Sus desde los kilo a los megawatts. Sus transmisores poseen varios transmisores poseen varios amplificadores en cascadas.amplificadores en cascadas.

La antena utilizada es un unipolo La antena utilizada es un unipolo polarizada verticalmente. Su patrón polarizada verticalmente. Su patrón de radiación puede ser direccional de radiación puede ser direccional (en pocos casos) y omnidireccional. (en pocos casos) y omnidireccional. La línea de la antena es cable La línea de la antena es cable coaxial o seudo coaxial.coaxial o seudo coaxial.

Propagación de las ondasPropagación de las ondas Kilométricas y HectométricasKilométricas y Hectométricas

Los mecanismos de propagación que Los mecanismos de propagación que

utilizan las ondas de radio utilizan las ondas de radio

kilométricas y hectométricas son las kilométricas y hectométricas son las

ONDAS DE SUPERFICIE y LAS ONDAS ONDAS DE SUPERFICIE y LAS ONDAS

IONOSFÉRICASIONOSFÉRICAS..

Las de superficie se propagan por Las de superficie se propagan por

encima de la tierra y las ionosféricas encima de la tierra y las ionosféricas

lo hacen a través de la ionosfera.lo hacen a través de la ionosfera.

Propagación de las ondas Propagación de las ondas de Superficie para LF y MFde Superficie para LF y MF

CONSIDERACION:CONSIDERACION:

Para los campos electromagnéticos Para los campos electromagnéticos

correspondientes a las frecuencias de correspondientes a las frecuencias de

onda media, los diferentes tipos de onda media, los diferentes tipos de

suelos actúan, en su mayoría, como suelos actúan, en su mayoría, como

conductores, incluyendo las conductores, incluyendo las

superficies acústicas. superficies acústicas.

CONSECUENCIACONSECUENCIA

El El campo magnéticocampo magnético cerca de la cerca de la

superficie terrestre es superficie terrestre es

fundamentalmente fundamentalmente tangencialtangencial, ,

mientras que el mientras que el campo eléctricocampo eléctrico solo solo

tiene una tiene una pequeña componente pequeña componente

tangencialtangencial, siendo la absorción, por , siendo la absorción, por

tanto, relativamente escasa.tanto, relativamente escasa.

Propagación de las ondas Propagación de las ondas de Superficie para LF y MFde Superficie para LF y MF

Ventajas de las ondas Ventajas de las ondas de Superficiede Superficie

1.1. Dan suficiente potencia de Dan suficiente potencia de

transmisión, las ondas de tierra se transmisión, las ondas de tierra se

pueden utilizar para comunicarse pueden utilizar para comunicarse

entre dos ubicaciones cualesquiera entre dos ubicaciones cualesquiera

del mundo.del mundo.

2.2. Las ondas de tierra no se ven Las ondas de tierra no se ven

relativamente afectadas por los relativamente afectadas por los

cambios en las condiciones cambios en las condiciones

atmosféricas.atmosféricas.

Desventajas de las ondas Desventajas de las ondas de Superficiede Superficie

1.1. Las ondas de tierra requieren de Las ondas de tierra requieren de

una potencia relativamente alta para una potencia relativamente alta para

transmisión.transmisión.

2.2. Las ondas de tierra están limitadas Las ondas de tierra están limitadas

a frecuencias VLF, LF y HF que a frecuencias VLF, LF y HF que

requieren antenas muy grandes.requieren antenas muy grandes.

3.3. Las pérdidas por tierra varían Las pérdidas por tierra varían

considerablemente con el material de considerablemente con el material de

la superficie.la superficie.

Atenuación de las ondas Atenuación de las ondas de Superficiede Superficie

La alteración del campo en el punto de La alteración del campo en el punto de

reflexión debido a la influencia del rayo reflexión debido a la influencia del rayo

reflejado y el rayo directo, se representa reflejado y el rayo directo, se representa

matemáticamente por la función de matemáticamente por la función de

atenuación:atenuación:2221 2

cos214

cos21 RR

RRr

hhRF

R: es el coeficiente de reflexión complejo de la Tierra.R: la diferencia de marcha entre el rayo directo y el rayo reflejado.: corrimiento de fase debido a la reflexiónh1 y h2: las alturas de las antenas trasmisora y receptora respectivamente.r: la distancia entre el transmisor y el receptor.

Atenuación de las ondas Atenuación de las ondas de Superficiede Superficie

La distancia máxima hasta la cual se puede La distancia máxima hasta la cual se puede

propagar la señal, se puede determinar propagar la señal, se puede determinar

como:como:

r

hhR

21

max

4

La función de atenuación varía con la La función de atenuación varía con la

distancia pasando por máximos y mínimos distancia pasando por máximos y mínimos

hasta la distancia Rhasta la distancia Rmaxmax

Propagación de las ondas Propagación de las ondas IonosféricasIonosféricas

De acuerdo con la densidad electrónica que De acuerdo con la densidad electrónica que

existe en las capas de la atmósfera las existe en las capas de la atmósfera las

ondas radioeléctricas se reflejan en ellas o ondas radioeléctricas se reflejan en ellas o

las penetran, en dependencia de su longitud las penetran, en dependencia de su longitud

de onda. de onda.

La densidad electrónica suficiente para que La densidad electrónica suficiente para que

se refleje una onda larga, no lo es para el se refleje una onda larga, no lo es para el

caso de las ondas medias, por lo que estas caso de las ondas medias, por lo que estas

serán absorbidas por esa capa de la serán absorbidas por esa capa de la

atmósfera y sufrirán, por consiguiente, una atmósfera y sufrirán, por consiguiente, una

atenuación mayor que las anteriores.atenuación mayor que las anteriores.


Las ondas medias están sujetas a una Las ondas medias están sujetas a una

refracción gradual en la sección baja de su refracción gradual en la sección baja de su

trayectoria y experimentan, en la trayectoria y experimentan, en la

ionosfera, una reflexión total en su cresta.ionosfera, una reflexión total en su cresta.Sentido de Propagación Valle de la Onda

Cresta de la Onda

Ionosfera


Se ha demostrado que durante el día la Se ha demostrado que durante el día la

atenuación en la región de las capas D y E atenuación en la región de las capas D y E

es mucho mayor que la que existe en la es mucho mayor que la que existe en la

capa E durante la noche y esta atenuación capa E durante la noche y esta atenuación

aumenta con la disminución de la longitud aumenta con la disminución de la longitud

de onda.de onda.De DíaDe Día::Mayor Mayor

atenuaciónatenuaciónen las Capas D y en las Capas D y

EE

De NocheDe Noche::Menor atenuaciónMenor atenuación

en la Capas Een la Capas E

AtenuaciónAtenuación

AtenuaciónAtenuación


• Durante el día las longitudes Durante el día las longitudes

comprendidas entre 200 y 2000 m se comprendidas entre 200 y 2000 m se

atenúan en la ionosfera hasta tal punto atenúan en la ionosfera hasta tal punto

que la propagación por onda ionosférica que la propagación por onda ionosférica

puede ser despreciada, puede ser despreciada,

independientemente de la potencia del independientemente de la potencia del

trasmisortrasmisor

• Por la noche, la atenuación en esta gama Por la noche, la atenuación en esta gama

de longitudes de ondas es tan pequeña de longitudes de ondas es tan pequeña

que la propagación por onda ionosférica que la propagación por onda ionosférica

es considerada como dominante.es considerada como dominante.

Campo Eléctrico en Campo Eléctrico en PropagaciónPropagación

de las ondas Ionosféricasde las ondas IonosféricasSegún el método de cálculo planteado por el Según el método de cálculo planteado por el

CCIR se utiliza, para obtener el valor de CCIR se utiliza, para obtener el valor de intensidad de campo eléctrico, la expresión:intensidad de campo eléctrico, la expresión:

donde:donde:EEAA: es la intensidad de campo eléctrico característico a 1 : es la intensidad de campo eléctrico característico a 1

km de distanciakm de distanciaP: es la potencia del transmisor, en kW.P: es la potencia del transmisor, en kW.A(p): es la función de atenuación de la onda.A(p): es la función de atenuación de la onda.D: la distancia al transmisor expresada en kilómetros.D: la distancia al transmisor expresada en kilómetros.

D

pApEE Ao

)(

D

pApEE Ao

)(

La distancia máxima hasta donde las La distancia máxima hasta donde las expresiones usadas, son validas sin incurrir expresiones usadas, son validas sin incurrir en errores apreciables, está dada por:en errores apreciables, está dada por:

donde donde F: es la frecuencia en megahertzF: es la frecuencia en megahertzR: la distancia en millas.R: la distancia en millas.

3

81

FR 3

81

FR

Mas allá de esta distancia la ecuación para Mas allá de esta distancia la ecuación para determinar la intensidad de campo no es determinar la intensidad de campo no es

valida. valida.


de las ondas Ionosféricasde las ondas Ionosféricas

Por encima de este valor, la intensidad de Por encima de este valor, la intensidad de

campo real comienza a desviarse de los campo real comienza a desviarse de los

resultados que se obtienen suponiendo la resultados que se obtienen suponiendo la

tierra plana. tierra plana.

La curvatura de la tierra afecta la propagación La curvatura de la tierra afecta la propagación

de la onda de superficie, ya que impide que de la onda de superficie, ya que impide que

la onda alcance el punto de recepción según la onda alcance el punto de recepción según

una trayectoria recta; la onda llega al una trayectoria recta; la onda llega al

receptor por medio de la refracción en las receptor por medio de la refracción en las

zonas más bajas de la atmósfera y por zonas más bajas de la atmósfera y por

difracción en la tierra.difracción en la tierra.


de las ondas Ionosféricasde las ondas Ionosféricas

Métodos de Cálculo de Métodos de Cálculo de Intensidades de CampoIntensidades de Campo

A continuación se describe el A continuación se describe el método de cálculo de método de cálculo de intensidades de campo para las intensidades de campo para las ondas de superficie y la ondas de superficie y la ionosférica utilizando gráficos y ionosférica utilizando gráficos y expresiones prácticas expresiones prácticas recomendadas por el CCIR.recomendadas por el CCIR.

CASO: ONDA DE SUPERFICIECASO: ONDA DE SUPERFICIE

Para el caso específico de la onda de superficie Para el caso específico de la onda de superficie el método se basa fundamentalmente en la el método se basa fundamentalmente en la curvas de intensidad de campo eléctrico en curvas de intensidad de campo eléctrico en función de la distancia, para distintos función de la distancia, para distintos valores de la conductividad del terreno. valores de la conductividad del terreno.

El método contempla la posibilidad de calcular El método contempla la posibilidad de calcular el campo para una distancia dada y la el campo para una distancia dada y la distancia para un campo determinado, tanto distancia para un campo determinado, tanto para terrenos homogéneos como para terrenos homogéneos como heterogéneos.heterogéneos.


CASO: ONDA IONOSFÉRICACASO: ONDA IONOSFÉRICA

Para la onda ionosférica el método de cálculo Para la onda ionosférica el método de cálculo también usa fórmulas prácticas y tablas también usa fórmulas prácticas y tablas recomendadas.recomendadas.


Métodos de Cálculo de Intensidades de Campo Métodos de Cálculo de Intensidades de Campo Caso: Ondas de SuperficieCaso: Ondas de Superficie

PARA EL CASO DE LAS ONDAS DE SUPERFICIE PARA EL CASO DE LAS ONDAS DE SUPERFICIE

SE PRESENTAN DOS CASOS: SE PRESENTAN DOS CASOS:

TRAYECTO HOMOGÉNEO:: el valor de la el valor de la

conductividad del terreno es constante. conductividad del terreno es constante.

TRAYECTO HETEROGÉNEO:: El valor de la El valor de la

conductividad del terreno NO es constante.conductividad del terreno NO es constante.

Regulaciones en TelecomunicacionesRegulaciones en Telecomunicaciones

En Venezuela existe la Ley Orgánica de Telecomunicaciones, En Venezuela existe la Ley Orgánica de Telecomunicaciones, aprobada en gaceta oficial Nro. 36.970 de fecha 12 de junio del aprobada en gaceta oficial Nro. 36.970 de fecha 12 de junio del 2000, la cual tiene por objeto:2000, la cual tiene por objeto:

Esta Ley tiene por objeto establecer el marco legal de Esta Ley tiene por objeto establecer el marco legal de regulación general de las telecomunicaciones, a fin regulación general de las telecomunicaciones, a fin de garantizar el derecho humano de las personas a la de garantizar el derecho humano de las personas a la comunicación y a la realización de las actividades comunicación y a la realización de las actividades económicas de telecomunicaciones nece sarias para económicas de telecomunicaciones nece sarias para lograrlo, :,in más limitaciones que las derivadas de la lograrlo, :,in más limitaciones que las derivadas de la Constitución y las leyes.Constitución y las leyes.Se excluye del objeto de esta Ley la regulación del Se excluye del objeto de esta Ley la regulación del contenido de las transmisiones y comunicaciones cur contenido de las transmisiones y comunicaciones cur sadas a través de los distintos medios de telecomuni sadas a través de los distintos medios de telecomuni caciones, la cual se regirá por las disposiciones consti caciones, la cual se regirá por las disposiciones consti tucionales, legales y reglamentarias tucionales, legales y reglamentarias correspondientes.correspondientes.

Comisión Nacional de TelecomunicacionesComisión Nacional de Telecomunicaciones

Regulaciones en TelecomunicacionesRegulaciones en Telecomunicaciones

Fin Tema IIFin Tema II

GraciasGracias

TRAYECTOS HOMOGÉNEOSTRAYECTOS HOMOGÉNEOS

Calculo de la Intensidad de CampoCalculo de la Intensidad de Campo

Se utilizan como datos:Se utilizan como datos:

a)a) La distancia entre los puntos de transmisión La distancia entre los puntos de transmisión y recepcióny recepción

b)b) La potencia del trasmisorLa potencia del trasmisor

c)c) La altura de la antena La altura de la antena

d)d) La longitud de los radiales del “Plano de La longitud de los radiales del “Plano de Tierra”Tierra”


Procedimiento:Procedimiento:

1.1. Seleccionar el grafico según rango de frecuencia de trabajo.Seleccionar el grafico según rango de frecuencia de trabajo.

2.2. Ingresar al grafico con el valor de distancia entre Tx y Rx a Ingresar al grafico con el valor de distancia entre Tx y Rx a

través del eje horizontal.través del eje horizontal.

3.3. Interceptar con la grafica de conductividad.Interceptar con la grafica de conductividad.

4.4. Trazar paralela al eje x y leer el valor de la intensidad de Trazar paralela al eje x y leer el valor de la intensidad de

campo característico Ecampo característico Eoo. .

5.5. El parámetro EEl parámetro Ecc es la intensidad de campo que existe a un es la intensidad de campo que existe a un

kilómetro de distancia del trasmisor para un kilowatt de kilómetro de distancia del trasmisor para un kilowatt de

Potencia radiada. Potencia radiada.


Calculo de la Calculo de la Intensidad de Campo.Intensidad de Campo.

Entrar la distancia entre Tx y RX

Se lee el Valor de Eo

Intercepción con curva de conductividad

Escoger frecuencia de trabajo

Se calcula el valor de E

100

PEEE CO


Calculo de la Intensidad de Campo.Calculo de la Intensidad de Campo.

Procedimiento: Cont...Procedimiento: Cont...

5.5.La intensidad de campo ELa intensidad de campo Eoo, es un valor , es un valor normado de campo y, por consiguiente, debe normado de campo y, por consiguiente, debe ser corregido para obtener E, según la ser corregido para obtener E, según la expresión:expresión:

100

PEEE CO

EEoo es la intensidad de campo leída directamente del gráfico (uV/m). es la intensidad de campo leída directamente del gráfico (uV/m).

EECC es la intensidad de campo característico a 1 km para 1 kW, (mV/m). es la intensidad de campo característico a 1 km para 1 kW, (mV/m).

P la potencia del trasmisor, en kW; P la potencia del trasmisor, en kW;

E es el campo resultante (uV/m).E es el campo resultante (uV/m).


Calculo de la Intensidad de Campo.Calculo de la Intensidad de Campo.

Si se quiere expresar la intensidad de campo E Si se quiere expresar la intensidad de campo E en dB es decir (1 uV/m) se utiliza la en dB es decir (1 uV/m) se utiliza la expresión:expresión:

donde Edonde Ecc y E y Eoo se expresan en dB (1 uV/m); y P, se expresan en dB (1 uV/m); y P, en kilowatt.en kilowatt.

Para el caso en que se conozca la intensidad Para el caso en que se conozca la intensidad de campo real radiada según un azimut de campo real radiada según un azimut determinado, a 1 km (Edeterminado, a 1 km (Err), se utiliza la ), se utiliza la expresión:expresión:

100log10 PEEE CO

muVEE

E rO /100


Calculo de la Distancia.Calculo de la Distancia.

Para el cálculo de la distancia se supone Para el cálculo de la distancia se supone conocida la intensidad de campo resultante conocida la intensidad de campo resultante E, la intensidad de campo característico EE, la intensidad de campo característico ECC, , la conductividad del terreno, la potencia del la conductividad del terreno, la potencia del transmisor y la frecuencia de trabajo. El transmisor y la frecuencia de trabajo. El parámetro Eparámetro EOO se obtiene despejando de la se obtiene despejando de la ecuación dada y utilizando el gráfico ecuación dada y utilizando el gráfico correspondiente. Con este valor y la correspondiente. Con este valor y la conductividad del terreno, se determina la conductividad del terreno, se determina la distancia para la cual existe E. distancia para la cual existe E.

100

PEEE CO


TRAYECTOS HETEROGÉNEOSTRAYECTOS HETEROGÉNEOS


El proceso de cálculo, es semejante al de El proceso de cálculo, es semejante al de Trayectos Homogéneos, con la diferencia de Trayectos Homogéneos, con la diferencia de que se trabaja con varios valores de la que se trabaja con varios valores de la conductividad del terreno.conductividad del terreno.

Supongamos un trayecto no homogéneo Supongamos un trayecto no homogéneo compuesto por N secciones Scompuesto por N secciones S11, S, S22,...,S,...,SNN que que tienen conductividades tienen conductividades 11, , 22,.... ,.... NN

Asignación:Asignación:Realice la investigación de cómo efectuar el Realice la investigación de cómo efectuar el calculo de Intensidad de Campo.calculo de Intensidad de Campo.


El proceso de cálculo, es semejante al de El proceso de cálculo, es semejante al de Trayectos Heterogéneos, con la diferencia de Trayectos Heterogéneos, con la diferencia de que se trabaja con varios valores de la que se trabaja con varios valores de la conductividad del terreno.conductividad del terreno.

Supongamos un trayecto no homogéneo Supongamos un trayecto no homogéneo compuesto por N secciones Scompuesto por N secciones S11, S, S22,...,S,...,SNN que que tienen conductividades tienen conductividades 11, , 22,.... ,.... NN

Para calcular la intensidad de campo en el Para calcular la intensidad de campo en el receptor, se considera primeramente la receptor, se considera primeramente la sección Ssección S1 1 se lee en el grafico se lee en el grafico correspondiente, a la frecuencia de correspondiente, a la frecuencia de operación, la intensidad de campo Eoperación, la intensidad de campo EC1C1 para la para la conductividad conductividad 11 y la distancia d y la distancia d11 (longitud (longitud del tramo). Este valor de campo es el que del tramo). Este valor de campo es el que existe a una distancia dexiste a una distancia d1 1 del trasmisor.del trasmisor.



Como la intensidad de campo permanece Como la intensidad de campo permanece constante en el entorno de la discontinuidad constante en el entorno de la discontinuidad del suelo, su valor medio, después de este del suelo, su valor medio, después de este punto debe permanecer también constante. punto debe permanecer también constante. Como la conductividad de la sección SComo la conductividad de la sección S22 es es 22 se halla la distancia equivalente para la cual se halla la distancia equivalente para la cual se obtiene igual intensidad de campo que en se obtiene igual intensidad de campo que en el caso anterior. Este valor de “d” el caso anterior. Este valor de “d” representa la distancia a la que existiría Erepresenta la distancia a la que existiría EO1O1, , si la conductividad del tramo fuera si la conductividad del tramo fuera 22, la , la distancia equivalente será mayor o menor distancia equivalente será mayor o menor que d1 de acuerdo con la relación entre que d1 de acuerdo con la relación entre 1 1 y y 22. Con la distancia equivalente se obtiene la . Con la distancia equivalente se obtiene la expresión:expresión:

)( 12 dddDR eq DR es la distancia que existe DR es la distancia que existe desde la antena transmisora desde la antena transmisora hasta un punto situado sobre hasta un punto situado sobre

el tramo Sel tramo S22


Calculo de la DistanciaCalculo de la DistanciaEl proceso se puede realizar según los pasos El proceso se puede realizar según los pasos

siguientes:siguientes:a)a) Supóngase ahora que se tiene un contorno Supóngase ahora que se tiene un contorno

con un valor de intensidad de campo E y se con un valor de intensidad de campo E y se quiere conocer a que distancia se encuentra quiere conocer a que distancia se encuentra este del trasmisor.este del trasmisor.

b)b) Despejando de la ecuación 7, se halla el Despejando de la ecuación 7, se halla el valor de Evalor de Eoo, que corresponde a la intensidad , que corresponde a la intensidad de campo resultante en el contorno.de campo resultante en el contorno.

c)c) Con la conductividad y la distancia del Con la conductividad y la distancia del primer segmento Sprimer segmento S11 ( (11, y d, y d11) se obtiene, del ) se obtiene, del gráfico, el valor de Egráfico, el valor de E0101, y se compara con E, y se compara con E0t0t. .

- Si ESi E0101= E= E0t 0t ,, la distancia buscada es dla distancia buscada es d11

- Si ESi E0101< E< E0t 0t , quiere decir que la distancia se encuentra , quiere decir que la distancia se encuentra dentro del primer segmento y el problema se reduciría dentro del primer segmento y el problema se reduciría al de un trayecto homogéneo. al de un trayecto homogéneo.


Calculo de la DistanciaCalculo de la Distancia

- Si ESi E0101>E>E0t 0t , significa que la distancia buscada , significa que la distancia buscada es mayor que la de la primera discontinuidad es mayor que la de la primera discontinuidad y, entonces, se pasa a analizar el segmento y, entonces, se pasa a analizar el segmento SS22. Entrando con E. Entrando con E0101 y y 22 en el gráfico en el gráfico correspondiente, se obtiene la distancia correspondiente, se obtiene la distancia equivalente y con ella DR mediante la equivalente y con ella DR mediante la ecuacion dada antes. ecuacion dada antes.

Con estos valores de la distancia y, de Con estos valores de la distancia y, de 22 se se determina Edetermina E0202 (intensidad de campo en el (intensidad de campo en el segundo punto de discontinuidad). Se segundo punto de discontinuidad). Se compara, ahora, Ecompara, ahora, E0202 con E con E0t0t si es necesario el si es necesario el proceso se repite hasta encontrar un valor proceso se repite hasta encontrar un valor de campo Ede campo E0n0n menor e igual a E menor e igual a E0t0t..

TRAYECTOS HETEROGÉNEOS TRAYECTOS HETEROGÉNEOS

Calculo de la DistanciaCalculo de la Distancia

Si ESi E0n0n=E=E0t0t, la distancia deseada coincide con la , la distancia deseada coincide con la de la discontinuidad en cuestión, Si Ede la discontinuidad en cuestión, Si E0n0n < E < E0t0t, , la distancia DR se calcula en el gráfico para la distancia DR se calcula en el gráfico para conductividad Econductividad E0n0n y E y E0t0t, posteriormente se , posteriormente se halla la distancia mediante la expresión:halla la distancia mediante la expresión:

)1( nddDRD eq


Sistemas de Radiocomunicaciones en las Bandas de Ondas Kilométricas y Hectométricas Bandas LF (30...

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