RADIOCOMUNICACIÓN
Tema 1: Fundamentos de los
sistemas de radiocomunicación
Balance de potencias y
atenuaciones de campo
0. ÍNDICE
 1. Términos y definiciones
 2. Estructura




2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Etapas frecuenciales
Etapa de RF
Antena
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
1. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
 Estaciones de radiocomunicación:
Estación espacial
Estación fija
terrena
Estaciones móviles terrenales
2.1. Etapas frecuenciales
 Transmisión:
Información
en BB
Convierte
de FI a RF
Amplificador
de alta
potencia (HPA)
2.1. Etapas frecuenciales
 Recepción:
Demodulación y
procesado en BB
De RF a FI
Amplificador
de bajo
ruido (LNA)
2.2. Etapas de RF
 Balance de potencias:
R
TX
CIRC
ACOPLO
CIRC.
ANTENA
P’t
Pet
Pt
Lat
Ltt
Gt
Gr
Lb
CIRC.
ANTENA
Pr
Lar
CIRC
ACOPLO
P’r
RX
Pdr
Ltr
Pdr = Pet – Ltt – Lat + Gt – Lb + Gr – Lar - Ltr
2.2. Etapas de RF
 Fórmula Friis:
Flujo, E
TX
CIRC
TERMIN.
R
CIRC.
ANTENA
CIRC.
ANTENA
PIRE
pdr =  · Sef · (1/ltr)
CIRC
TERMIN.
RX
Pdr
2.3. Antena
 Elemento transmisor:
g real  g ideal
1
l ar
 g ideal
2.3. Antena
 Ganancia:
isotrópica
directiva
2.3. Antena
 Parámetros fundamentales:
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
2.3. Antena
 Potencias:
PIRE
PRA=PIRE-2,15
PRAVC=PIRE-1,76
PIRE
2.3. Antena
 Campo y flujo:
 
En espacio libre:
0 
e
2
1 2 0
pire
4 d
2
 e0 
30
pire
d
2.3. Antena
 Campo y flujo:
 
En espacio libre:
0 
e
2
1 2 0
pire
4 d
2
 e0 
30
pire
d
2.3. Antena
2.3. Antena
 Elemento receptor:
S ef
_ ideal


2
4
g ideal
S ef _ real
2.3. Antena
 Discriminación por ángulo y polarización:
XPD
2.4. Propagación
 Modos de propagación:
Frecuencias portadoras < 30 MHz
Frecuencias portadoras > 30 MHz
Onda superficie y Onda ionosférica
Onda directa (LOS)
2.4. Propagación
 Espacio libre:
TX
CIRC
TERMIN.
CIRC.
ANTENA
p x   0 S ef 
Lbf
pire 
4 d
2
CIRC.
ANTENA
2
4
g rx  lbf
CIRC
TERMIN.
 4 d 


  
2
RX
2.4. Propagación
 Atenuaciones en exceso:
2
p x   S ef
 pire 1   2
 4 d 

g

l


rx
b

 ·a e
2
  
 4 d a e  4
2
 pire 1 
e
 
 e

2
 4  d a e  120 
30
pire
1
d
ae
2.4. Propagación
 Atenuación por difracción:
h  h0  f  y  d 1 
 
2 1
1 
2
 h 


R1

d
d
2 
  1
h
Hay pérdidas por difracción si
h>-0,6 R1 ó >-0,7
1/ 2
2.4. Propagación
 Atenuación por difracción:
L D ( )  6, 9  2 0 lo g (

 0,1   1    0,1)
2
p ara   -0 ,7
2.4. Propagación
 Atenuación por difracción: UIT-R P.526
2.4. Propagación
 Atenuación por gases atmosféricos: P.676
L G    o   w   dB /K m   d  K m 
2.4. Propagación
 Atenuación por vegetación: P.833

 d (m )   dB /m   
LV  Am  1  exp  
 

Am




Am  A1 f  M H z  
 1,15 f
0 ,43
 Bosque M ulhouse Francia 
2.4. Propagación
 Modelos semiempíricos
Lb: Campaña de medidas más correcciones
Aplicación: sistemas punto a punto o punto multipunto
2.4. Propagación
 Modelos semiempíricos: Okumura-Hata
L b  69 ,55  26 ,16 log f  13 ,82 log h t  a ( h m )  ( 44 , 9  6 ,55 log h t )(log d )
LIMITES:
f : 150 a 1500 MHz
ht: 30 a 200 m
hm: 1 a 10 m
d : 1 a 20 km
b
Ciudades pequeñas y medianas:
a(h m )  (1,1 log f  0 ,7 ) h m  (1,56 log f  0 ,8 ) dB
Ciudades grandes:
a(h m )  8 ,29 ( log 1 ,54 h m )  1 ,1
f  200 MHz
a(h m )  3 ,2 ( log 11 ,75 h m )  4 ,97
f  400 MHz
2
2
Zona suburbana
L bs  L b  2[log( f / 28 )]  5 , 4
Zona rural abierta
L br  L b  4 , 78 (log f )  18 ,33 log f  40 ,94
2
2
2.4. Propagación
 Modelos semiempíricos: Cost 231
Lmsd
Lb=Lbf+Lrts+Lmsd
Lrts
LIMITES:
f : 800 a 2000 MHz
hB: 4 a 500 m
hm: 1 a 3 m
d : 0,02 a 5 km
L rts   8 , 2  10 log w  10 log f  20 log  h R  L ori
L ori
0    35 º
  10  0 , 3593 

  2 ,5  0 , 075 (  35 ) 35 º    55 º
 4  0 ,114 (  35 ) 55 º    90 º

2.4. Propagación
 Modelos semiempíricos: Cost 231
Lb=Lbf+Lrts+Lmsd
L m sd  L bsh  k a  k d log d  k f log f  9 log b
L bsh   18 log( 1   h B )
Si Δh B  0  L bsh  0
ΔhB  0
 54

k a   54  0 , 8 Δ h B
Δ h B  0 y d  0 ,5
 54  1 , 6 Δ h B / d
Δ h B  0 y d  0 ,5

18


kd  
hB
18  15
hR

para  h B  0
para  h B  0
Ciudades pequeñas
y medianas:
 f

k f   4  0 ,7 
 1
 925

Ciudades grandes:
 f

k f   4  1, 5 
 1
 925

2.4. Propagación
 Propagación por onda de superficie
E0
D 07-s c
3.1. Modos de explotación
Modo simplex
Modo semiduplex
Modo duplex
3.2. Bandas de frecuencias
 Espectro radiolectrico
Número de la banda Denominación Gama de frecuencias
4
5
6
7
8
9
10
11
12
VLF
LF
MF
HF
VHF
UHF
SHF
EHF
3 – 30 kHz
30 – 300 kHz
300 – 3000 kHz
3 – 30 MHz
30 – 300 MHz
300 – 3000 MHz
3 - 30 GHz
30 – 300 GHz
300 – 3000 GHz
Designación métrica
Ondas miriamétricas
Ondas kilométricas
Ondas hectométricas
Ondas decamétricas
Ondas métricas
Ondas decimétricas
Ondas centimétricas
Ondas milimétricas
Ondas decimilimétricas
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
HIPSOGRAMA
terminales que trabajan a 6GHz es de 10 Km.
20
0
-20
-40
-60
HIPSOGRAMA
-80
-100
-120
Pet
Pdt
Pt
PIRE
Pr
HIPSOGRAMA
Per
Pdr
Descargar

HNH