Propagação de Ondas de Rádio: Mecanismos e Atenuações

Mecanismos de Propagação e Atenuação de Ondas de Rádio

MECANISMO DA TROPODIFUSÃO: As antenas TX e RX concentram a energia em uma dada direção, em feixes cônicos e estreitos, tangentes ao solo e direcionados para uma determinada região da troposfera denominada região turbulenta ou região de volume comum. É caro e crítico por depender da formação da região turbulenta capaz de espelhar as ondas de rádio.

MECANISMO DA VISADA DIRETA: A onda de rádio é transmitida diretamente de uma antena para outra com visibilidade entre elas, onde a antena RX capta uma parcela da potência existente na frente de onda irradiada através da atmosfera.

Atenuação em Espaço Livre

É a perda da energia recebida, devido exclusivamente à dispersão de potência quando a propagação se realiza no meio ideal (vácuo), denominada propagação em espaço livre, sem que qualquer outro fator influencie nesta propagação (A0).

A0(dB) = 32,5 + 20log f(MHz) + 20log d(km)

Atenuações Suplementares

São perdas da energia recebida quando a propagação se realiza no meio real, onde podem ser observados os mesmos fenômenos verificados com a luz, como a ocorrência de reflexões, refrações, difrações e obstruções das ondas, que resultam em condições de propagação diferentes daquelas observadas em espaço livre.

Refração Atmosférica

Na propagação através da atmosfera, observa-se uma curvatura da frente de onda no plano vertical porque a parte superior desta frente de onda se desloca em um meio menos denso, com uma velocidade de propagação um pouco maior que sua parte inferior, que se propaga em um meio mais denso. Na prática, utiliza-se o artifício de se considerar o feixe entre as antenas sem curvatura, alterando-se o raio da Terra.

Refração Atmosférica Normal

Corresponde a uma situação usual em que o índice de refração da atmosfera decresce gradativamente com o aumento da altitude. Utiliza-se na maioria dos projetos cartas cujo raio equivalente corresponde a 4/3 do raio efetivo da Terra, que é decorrente de certa taxa de decréscimo do índice de refração da atmosfera com o aumento da altitude, definindo o que se chama de atmosfera padrão.

Refração Atmosférica com Feixe Paralelo à Terra

Corresponde a uma situação limite em que o índice de refração da atmosfera decresce mais acentuadamente com o aumento da altitude, onde o raio do feixe é igual ao raio da Terra e a Terra equivalente é denominada de Terra plana.

Ausência de Refração

Corresponde também a uma situação limite em que o índice de refração da atmosfera não varia com a altitude. Neste caso, o feixe não sofre refração e a Terra equivalente é idêntica à Terra real.

Super-Refração

Situação limite em que o índice de refração da atmosfera decresce bruscamente com o aumento da altitude, resultando em uma curvatura do feixe menor que a curvatura da Terra e produzindo Terra equivalente com curvatura invertida.

Sub-Refração

Situação em que o índice de refração da Terra aumenta com o aumento da altitude, fazendo com que o feixe sofra encurvamento para cima. Neste caso, a Terra equivalente produzida tem elevação pronunciada.

Reflexão do Solo

Raio Refletido

É a porção de energia eletromagnética que, irradiada pela antena TX, incide e se reflete na superfície da Terra. A superfície da Terra passa a refletir a energia irradiada desde as imediações da antena transmissora e, para um dimensionamento correto do enlace rádio, é necessário conhecimento das características de reflexão do solo.

Coeficiente de Reflexão do Solo

É um parâmetro que caracteriza a variação de amplitude e de fase da onda refletida em relação à da onda incidente no solo.

Obstrução do Raio Refletido em Obstáculos Naturais do Perfil

Deve-se procurar atenuar ao máximo o feixe refletido, sendo um dos recursos empregados o dimensionamento da altura das antenas de forma a bloquear, total ou parcialmente, a onda refletida em obstáculos naturais existentes no perfil. Pode-se também utilizar antenas altamente diretivas com feixe estreito, exercendo grande efeito de concentração no feixe irradiado, de modo que na direção do raio que se reflete a antena irradie mais fracamente do que na direção da onda direta, diminuindo assim a intensidade do feixe refletido.