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8/16/2019 Clase Propagacion 2014 - 00
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Propagación de Ondas de
RadioUNAH
2013
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OBJETIVO
• Que el estudiante adquiera los conocimientos de los principiosfundamentales que rigen la propagación de ondas electromagnéticasen el espacio para poder analizar y diseñar sistemas de transmisiónde ondas electromagnéticas, en la atmósfera, cumpliendo las
condiciones deseadas para diferentes tipos de aplicaciones encomunicaciones.
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CONTENIDO
• Introducción: Descripción general, el sistema deradiocomunicaciones, papel de la propagación
• Radiación electromagnética y las Antenas: Ecuaciones de Maxwell,Dipolo Eléctrico, Características y propiedades de las antenas
• Propagación en el Espacio Libre: Dispersión de los campos,atenuación del espacio libre.
• Constitución del Medio de Propagación: Características de lasuperficie terrestre, características de las tropósfera, característicasde las estratósfera, características de la ionósfera.
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CONTENIDO
• Espectro Electromagnético y Mecanismos de Propagación:
Clasificación de las ondas electromagnéticas, Clasificación de lasondas de radiocomunicación y su atribución a los diferentes serviciosde telecomunicaciones, Ejemplos de arreglos de canales de radio,
Mecanismos de propagación predominantes a diferentesfrecuencias.
• Propagación de Onda Superficie: Condiciones para su propagación,cálculo del campo recibido, métodos de predicción.
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CONTENIDO
• Propagación de la onda espacial: Propagación sobre tierra plana,curvatura de la tierra, propagación sobre tierra esférica, efecto de lano homogeneidad de atmósfera, métodos para incorporar larefracción de la atmosfera, radio ficticio de la tierra, onda reflejada
en la tierra, coeficiente de reflexión. Solución Óptica, condicionespara la utilización, principio de Huygen-Fressnel, Zonas de Fresnel.Anomalías atmosféricas.
• Propagación de da Onda Difractada: Difracción de ondas sobre lacurvatura de la tierra, difracción de ondas por obstáculos.
• Desvanecimientos: Desvanecimientos producidos por la atmosfera,desvanecimientos por reflexiones, medidas técnicas para sumitigación, diversidad de espacio y frecuencia
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CONTENIDO
• Cálculo de Radioenlaces: Estudios preliminares, selección de lossitios de las estaciones radioeléctricas, sistemas de geo-posicionamiento, mapas cartográficos, mapas digitales, perfil deltrayecto del enlace, proceso de diseño. Utilización de documentación
de proveedores de equipos comerciales, Métodos de cálculoconvencionales y la utilización de herramientas informáticas. Cálculode interferencias.
• Reflectores y Repetidores Pasivos: Utilización de reflectores yrepetidores pasivos, ejemplos de cálculos.
• Métodos de Predicción de la Propagación: Método de larecomendación UIT-R P.1456-7, método de Okumura –Hata, métododel COST 231
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BIBLIOGRAFIA
• Microwave Engineering Land & Space Radiocommunications, GérardBarué, Wiley, 2008.
• Antennas and Radiowave Propagation, R.E. Collin, McGraw Hill, 1986
• Essentials of Radio Wave Propagation by Christopher Haslett,Cambridge University Press 2008
•
Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems,Second Edition, Simon R. Saunders, Alejandro Arago, Wiley, 2007
• Introduction to Electromagnetic Wave Propagation, Rohan, Paul,Artech, 1991
• Radio Wave Propagation, An Introduction for the Non-Specialist, JohnA. Richards, Springer, 2008
• Antenna Theory: Analysis and Design 3rd ed. by C.A. Balanis, Wiley,2005
• Fields and waves in Communication Electronics, Ramo, S., Whinnery,J., Van Duzer, T., Wiley, 1994
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METODOLOGÍA
• Clase magistral,
• Exposiciones
• Participación del alumno en clase en ejercicios dirigidos.
• Trabajos de investigación
• Solución de problemas individual y en grupo.
• Uso de software (radiomobil, google earth, otros)
• Proyecto de diseño.
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CANAL DE COMUNICACION
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Generalidades de las Ecuaciones de Maxwell
Los fenómenoselectromagnéticos se
pueden describir a
partir de las cuatro
ecuaciones de
Maxwell
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Generalidades de las Ecuaciones de Maxwell
Ecuaciones de
Maxwell para campos
variables
sinusoidalmente.
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Permitividad:
Es una constante física que describe cómo un campo eléctrico afecta y es
afectado por un medio.
La permitividad del vacío es 8,8541878176x10-12 F/m.
Permeabilidad:
En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una
sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través suyo los campos
magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo
magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de
dicho material.
La permeabilidad del vacío es 4x10-7 N/A2.
Permitividad y Permeabilidad
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Medio isótropo: Medio en el que las propiedades que lo definen son
independientes de la dirección, pero pueden ser función de la posición en el
medio, del tiempo, de la temperatura, etc.
Medio anisótropo: Medio en el que las propiedades que lo definen son
función de la dirección.
Medio homogéneo: Medio en el que las propiedades que lo definen son
independientes de la posición del punto en el medio, pero pueden depender
de variables tales como el tiempo, la dirección, la temperatura, etc.
Medio inhomogéneo: Medio en el que las propiedades que lo definen son
función de la posición del punto en dicho medio debido a la presencia de
diferentes componentes.
Tipos de Medios
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Ondas Planas, Cilíndricas y Esféricas.
Onda escalar
homogénea
Ondas Planas
Ondas Cilíndrica
Ondas Esféricas
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Onda TEM
1. Dirección de propagación …………….. Eje Z
2. E y H son perpendiculares.
3. No existen componentes en la dirección de propagación por lo que
Ez = Hz = 0.
4. Eje x paralelo a E ……………………………… Ey = 0
5. Eje y paralelo a H ……………………………… Hx = 0
6. Por ser una onda plana uniforme; E y H son uniformes en un plano perpendicular al
eje Z.
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Antenas
Es un dispositivo conductor de dimensiones definidas que se conecta al
final de la línea de transmisión (Coaxial, bifilar o guía de onda), y que se
encarga de transmitir al ambiente, o irradiar, la señal suministrada por el
equipo de comunicaciones.
Es el que posee el comportamiento menos predecible, esto debido a que
interacciona fuertemente con todo lo que lo rodea.
Es un sistema conductor metálico capaz de radiar y recibir ondas
electromagnéticas del espacio.
Se pueden definir como los dispositivos que adaptan las ondas guiadas,
que se transmiten por conductores o guías, a las ondas que se
propagan en el espacio libre.
Estructura acoplada a la salida del equipo cuya función es el enlace vía
radio entre transmisores ya sean fijos o móviles.
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Principales bandas de
frecuencias
Según la aplicación
que se le quiera dar ala antena, el tamaño
de ésta estará
relacionado con la
banda de frecuencias
que queramos captar
o transmitir.
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Espectro Radioeléctrico
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