Seção: Tutoriais Rádio e TV
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Probabilidade de desvanecimento plano e seletivo
Por não possuir uma superfície regular e nem uma atmosfera estável, o feixe eletromagnético sofre variações em suas características. Essas variações possuem natureza estatística, sendo conhecidas como desvanecimento, ou fading e podem ser do tipo plano ou seletivo. Podem ser causados por absorção, obstáculos, reflexões e dutos atmosféricos alterando a trajetória, amplitude, fase e polarização, podendo atenuar, reforçar ou até distorcer o sinal (ZANATELI, 2013).
O desvanecimento plano é aquele que possui todas as componentes espectrais do sinal atenuadas por igual. Este tipo de desvanecimento provoca um decréscimo na relação sinal ruído. Entretanto o desvanecimento seletivo causa uma atenuação de maneira desigual nas componentes do espectro do sinal. Este tipo de desvanecimento é causado por propagação em multipercurso (GOMES E BALDINI, 2000).
Figura 9: Trajetória de ondas eletromagnéticas desvanecidas Fonte: GOMES E BALDINI, 2000
Probabilidade de desvanecimento plano
De acordo com a Recomendação ITU-R P530-14, para o cálculo do percentual de probabilidade de desvanecimento plano (Po (%)), são necessários parâmetros como a distância do enlace (d (km)), a frequência central do enlace (f (GHz)) a inclinação do enlace (Ɛp (mrad)) e o fator climático (K). Pode ser obtido pela equação:
A equação de |Ɛp| considera HR e HT a altura das antenas em metros em relação ao nível do mar. É calculada a partir de:
Caso não seja possível prever o fator climático K da região do enlace, o mesmo pode ser otimizado a partir da seguinte equação em que PL é o percentual do tempo em que o gradiente do índice de refração é inferior a 100 N/Km no pior mês do ano. No caso deste enlace utiliza-se o PL que no Brasil está entre 15% a 25% por mês. C0 é o fator que depende da altitude das antenas e tipo de terreno, que neste enlace será de fator 6; Clat e Clon e depende do fator ξ, neste enlace serão respectivamente 0 e 3 (MIYOSHI e SANCHES, 2008,pg.237)
Então:
Probabilidade de desvanecimento seletivo
Seguindo as normas da Recomendação ITU-R F1093-1, pode-se encontrar a probabilidade de desvanecimento seletivo (ƞ), utilizando o desvanecimento plano P0 descrito na REC. ITU-R P530-14. ƞ pode ser calculada pela equação:
Probabilidade de interrupção devido ao desvanecimento plano
Para que ocorra a interrupção do enlace SES (segundos severamente errados) é necessário que o desvanecimento tenha profundidade suficiente para que o nível de recepção caia abaixo do limiar SES (MIYOSHI e SANCHES, 2008,pag.240).
A margem líquida (A) do enlace pode ser obtida através de:
Onde:
Probabilidade de interrupção devido ao desvanecimento seletivo
Esta probabilidade depende do atraso médio do sinal refletido e da curva de assinatura, que de acordo com o datasheet do fabricante é 0,025. O desvanecimento seletivo é resultado de reflexões, portanto, quanto maior for o atraso do sinal refletido, maior será seu impacto. O atraso médio pode ser obtido pela expressão: (MIYOSHI e SANCHES, 2008).
Onde d é a distância em quilômetros. O atraso do sinal na modulação é dado por ΤS:
Onde:
A REC-ITU-R P.530-14 define que a probabilidade de ocorrência de SES para o canal de RF é obtida pela expressão:
Onde:
O desvanecimento total pode ser encontrado a partir da soma dos desvanecimentos:
A recomendação ITU – R P.530-14 prevê que a indisponibilidade total deve ser menor que
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= nível de recepção sem desvanecimento;
= nível de recepção correspondente ao SES.
= tipo de modulação de cada sub portadora OFDM. Neste estudo o rádio utiliza 16QAM;
= taxa de transferência do rádio Mbps.
= probabilidade de desvanecimento seletivo;
= curva de assinatura do rádio.
, que equivale há 52 minutos durante o ano.