Atenuación por lluvia Propagación en entornos urbanos Juan Pablo Suárez Facultad de Ingeniería, UDELAR

Contenido  Base teórica de la relación  Distribuciones de gota  Descripción del software  Hipótesis de aplicación  Conclusiones y resultados  Comparación con la recomendación CCIR Rep.721

Base teórica  Campo transmitido:  Atenuación:  Atenuación específica:

Base teórica, continuación  Índice de refracción:  Extinction Cross Section (ECS):  Atenuación por unidad de distancia:  Distribución de gota:

Base teórica, continuación  se descompone en una serie infinita en función de los coeficientes de Mie  De esta descomposición surge:  Se demuestra que sólo es exacta en los límites y ; no obstante es una buena aproximación para frecuencias intermedias.

Distribuciones de gota  Forma general: exponencial negativa  Marshall-Palmer: “widespread rain” en climas continentales, sobreestima influencia de gotas pequeñas  Laws y Parsons: rango limitado de intensidades de lluvia (<35mm/h)  Joss et.al: “Thundersorm distribution”, “Drizzle distribution”.

Descripción del software  Obtención del ECS a través del modelo dieléctrico de Liebe y los coeficientes de Mie.  Función epswater.m tomada de Mätzler  Coeficientes de Mie: función Mieab.m

Descripción del software, cont.  ECS: función Mie.m Criterio de parada:  Distribución de gota: función dropsize.m

Descripción del software, cont.  Cálculo de la atenuación específica en dB/km: función atenuacion.m  Ajuste de los parámetros y : función ajustarAB.m. Usando los resultados de la función atenuacion.m, mediante la función de Matlab polyfit.m se ajusta la ecuación logarítmica:

Hipótesis de aplicación  Intensidades sostenidas durante un tiempo mayor al 0.01% anual (50’ aprox.)  Registro máximo en Uruguay: 50mm/h Se tomó intensidad máxima: 60 mm/h  Distribución de Marshall-Palmer (climas continentales)  Limitaciones de la teoría de Mie.  Temperatura única: 277K

Conclusiones y resultados  Efectos de la lluvia en la atenuación de ondas comprendidas entre 1 y 100GHz en base a los trabajos fundamentalmente de Olsen y Mätzler  Mención de la base teórica e implementación de rutinas Matlab  Dependencia del ECS con el diámetro muy parecida para las dos frecuencias límite, pero para los 100GHz valores sensiblemente mayores

Conclusiones y resultados, cont.

 Dependencia del ECS con la frecuencia: crece hasta los 25GHz para luego comenzar a decaer  Resultados coherentes: mayor diámetro y mayor frecuencia implican mayor atenuación  Valores de la atenuación específica obtenidos con atenuacion.m  Se obtuvieron valores de y para la fórmula

Conclusiones y resultados, cont.

Comparación con CCIR Rep. 721