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Atenuación por lluvia

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

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Atenuación por lluvia

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

  2. 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

  3. Base teórica • Campo transmitido: • Atenuación: • Atenuación específica:

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

  5. 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.

  6. 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”.

  7. 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

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

  9. 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:

  10. 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

  11. 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

  12. Conclusiones y resultados, cont.

  13. Conclusiones y resultados, cont.

  14. 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

  15. Conclusiones y resultados, cont.

  16. Conclusiones y resultados, cont.

  17. Conclusiones y resultados, cont.

  18. Comparación con CCIR Rep. 721

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