208018 MICROONDASTRABAJO COLABORATIVO 1

ELABORADO PORDIANA PAOLA PUENTESC.C.MARIO ALEJANDRO BONILLA CASANOVAC.C. 1080932670ELDER MAURICIO MURCIA ROJASC.C. 1.078.246.557FABIO ANDRES SOTO GOMEZC.C. 1054120449

TUTORREMBERTO CARLOS MORENO

GRUPO208018_4

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERA2015 I INTRODUCCION

SOLUCION DE LA ACTIVIDAD1. Determinacin de la altura y orientacin de las antenasRadioenlace BASE 1 (Naranjal Huila)Latitud: 2059.50 NLongitud: 75510.39 OAltura: 1322mBASE 2 (Elias Huila)Latitud: 2056.28 NLongitud: 755713.16 OAltura: 1348m

DISTANCIA ENTRE LAS BASES 11.55 Km (Google Earth)

CALCULO DEL AZIMUT

As los clculos, la estacin BASE 2, tendr un Azimut de y para la estacin BASE 1 ser de

CALCULO DEL ANGULO DE ELEVACION

Azimuth En GradosInclinacin en Grados

Estacin A (BASE1)269.50.06

Estacin B (BASE 2)89.50.13

Distancia entre Antenas11550 metros

PRDIDA EN EL ESPACIO LIBRE

Cuando Distancia (D) se expresa en Km y la Frecuencia (F) est en MHz. Como el radioenlace operara en la banda de los 2400 MHz, entonces:

Anlisis de Topologa y otros FactoresEl radioenlace punto a punto, que se propone realizar entre los dos puntos, como ya se conoce, permitir una conexin estable y segura, que por medio de la lnea de vista, garantice la efectividad y la eficiencia en la transmisin de datos. Apoyados en antenas direccionales, se podr mantener la conexin constante. La regin en donde estn ubicados los puntos a conectar es de relieve poco pronunciado, hay depresiones de terreno ocasionadas por el cauce del rio magdalena y no hay alteraciones de terreno que obstaculicen la lnea de vista. El punto 1 o base 1, ubicado en el municipio de Pitalito Huila es un valle en el macizo colombiano a 1270 m de altura, la estacin receptora est en el municipio de ELIAS - HUILA a una altura de 1348 m, est Relativamente ms alto que el punto 1, lo que permite prever a simple vista la viabilidad de la lnea directa para el enlace.Revisando el relieve, no existen elevaciones significativas entre ambos puntos, por consiguiente no se presentan mayores seales de obstculos ni topogrficos, ni de vegetacin que causen algn grado de obstruccin o impida la conexin entre estos puntos.

RadioFrecuencia ConvenienteLas frecuencias ms comunes para estos enlaces son las de las bandas de 2,4 GHz y 5.8 GHz, cabe anotar algunas diferencias, como por ejemplo que la banda de 2.4 GHz, es ms tolerable a obstculos y presenta un margen amplio de compatibilidad con los elementos de red, pero su principal desventaja es que ya se encuentra muy congestionada y puede presentar mayores interferencias por dispositivos celulares, redes y elementos WiFi, entre otros.La banda de los 5.8 GHz, puede usar antenas de bajo costo y altas ganancias, las interferencias son ms escasas en esta banda, pero resulta tener mayor vulnerabilidad a obstculos como rboles, muros, etc.Se sugiere el uso de la banda de los 2400 MHz, pensando en la compatibilidad con los elementos que hay con mayor disponibilidad y posibilidad de acceso en el mercado en caso de un montaje real.

Viabilidad del RadioenlacePara reflejar la posibilidad del enlace, se presenta el proceso de simulacin con radiomobile y el apoyo de Google Earth. De acuerdo a las caractersticas de ganancia de la antena de 24 dBi operando en la banda de 2.4 GHz, una potencia de transmisor de 20 Watts, con una distancia de 11.55 Km entre el nodo y el terminal, se le asigna una altura de antena tanto de emisora como receptora de 10 m.De acuerdo a la revisin topogrfica entre los dos puntos seleccionados no existen obstculos geolgicos que interfieran la lnea de vista, ni rboles que interfieran y aunque la vegetacin es abundante en la zona, no interfieren en la conexin.

COMPARACION DE RESULTADOS TEORICOS - SIMULADOS

Azimuth En GradosInclinacin en Grados

TericoPracticoTericoPractico

Estacin A (BASE1)269.5269.510.060.61

Estacin B (BASE 2)89.589.5-0.14-0.16

Distancia entre Antenas11550 metros

Presupuesto de Potencia

Potencia de transmisin 43 [dBm]Prdidas cable + conectores -1 [dB]Ganancia amplificador 0 [dB]Ganancia antena 24 [dBi]Prdidas en espacio abierto -121.3 [dB]Ganancia antena 24 [dBi]Ganancia amplificador 0 [dB]Prdidas en cable-1 [dB]Sensibilidad del receptor -94 [dBm]TOTAL -126.3 [dB]

Perfil de elevacin Google Earth

Perfil de elevacin Radio Mobile

CALCULOS DE LINEA DE VISTA:Al horizonte ptico: = altura de la antena = 3.57 = 3.57 = 11.4 kmAl horizonte de radio: = 3.57 = 3.57 = 13.03 km

CALCULO ZONA DE FRESNEL:La zona de fresnel es el volumen de espacio entre el emisor de una onda electromagntica y un receptor (distancia entre las 2 antenas).La frmula para encontrar el dato de la zona de fresnel es:R= 17.32 * Donde D= distanciaF= frecuencia.R= radioReemplazando los valores de la simulacin se tiene que:R= 17.32 * R= 17.32 * 1.1R= 19.1 metros (radio mximo para la primera zona de fresnel)Tomando el 60% queda de la siguiente forma0.6 * R*0.6 * 19.1 * = 16.2 metros

Calcular la atenuacin por difraccinPara los clculos por perdida de difraccin sobre terrenos complejos e irregulares representa un problema matemtico muy complejo, pero se han derivado expresiones por perdida de difraccin, para casos simples, la perdida por difraccin puede ser calculada usando la solucin clsica de Fesnel para el campo de atrs del obstculo si lo hay.

El campo elctrico Ed de la onda difractada por el obstculo es dado por

Eo = campo en el espacio libre ante la ausencia del obstculo o la superficie terrestre misma.Fv = integral compleja de fresnelT = tiempo en segundos

2. Seleccin de antena y estudio de atenuacin por multitrayecto:Para el radioenlace se utilizan de acuerdo a la necesidad de una lnea de vista, antenas direccionales que operen en la banda de 2.4 GHz, para tales efectos y de acuerdo a su eficiencia, se usa una antena direccional de rejilla, con una ganancia de 24 dBi.Antena parablica de rejilla de 24 dBi a 2,4 GHzTL-ANT2424B

ANTENA

Dimensiones1000mm x 600mm

Peso3.5kg

Frecuencia2.4GHz

Ganancia24dBi

VSWR(MAX.)1.5:1

HPBW/H( )14

HPBW/V( )10

PolarizacinLineal; Vertical

TipoDireccional

Tipo de conectorN Hembra(Jack)

Longitud del cable de extensin30cm

MontajeMontaje en barra vertical

Aplicacinexteriores

Alcance aproximado a 1/11/54Mbps56km/31.5km/4.44km

Temp. de funcionamiento-40~60(-40~140)

Temp. de almacenamiento-40~60(-40~140)

Accesorios opcionalesTL-ANT24EC6N TL-ANT24EC12NTL-ANT24SP TL-ANT24PT

3. Para la zona geogrfica que corresponda estime las prdidas de propagacin por efecto de la lluvia:Modelo para obtener la intensidad de lluvia rebasada para una probabilidad porcentual determinada del ao medio y en un emplazamiento dadoLos ficheros de datos ESARAINPR6.TXT, ESARAIN_MC.TXT y ESARAIN_MS.TXT contienen respectivamente los valores numricos de las variables Pr6, Mc y Ms, mientras que los ficheros de datos ESARAINLAT.TXT y ESARAINLON.TXT contienen la latitud y la longitud de cada una de las entradas de datos de los otros ficheros. Estos ficheros de datos se obtuvieron a partir de los datos recogidos durante 15 aos por el Centro Europeo de Prediccin Meteorolgica a Plazo Medio (CEPMPM).

Paso 1:Extraer las variables Pr6, Mc y Ms de los cuatro puntos ms cercanos en latitud (Lat) y longitud (Lon) a las coordenadas geogrficas del emplazamiento deseado. La gama de valores de la latitud va de +90N a 90S en pasos de 1,5; la gama de valores de la longitud va de 0 a 360 en pasos de1,5.Paso 2:A partir de los valores Pr6, Mc y Ms de los cuatro puntos, obtener los valores Pr6(Lat,Lon), Mc(Lat,Lon) y Ms(Lat,Lon) en el emplazamiento deseado efectuando una interpolacin bilineal, segn se describe en la Recomendacin UIT-R P.1144.Paso 3:Obtener el porcentaje de probabilidad de lluvia en un ao medio, P0, mediante la siguiente expresin:

(1)Si Pr6 es cero, la probabilidad porcentual de la lluvia en un ao medio y la intensidad de la lluvia rebasada en un ao medio son iguales a cero. En este caso, los pasos siguientes son innecesarios.Paso 4:Obtener la intensidad de lluvia, Rp, sobrepasada durante el p% del ao medio, donde pP0 mediante la siguiente expresin:

(2)donde:A =a b(2a)B =a c ln( p/ P0(Lat,Lon))(2b)C =ln( p/ P0(Lat,Lon))(2c)ya =1,11(2d)

b =(2e)c =31,5b(2f)

NOTA1En la direccin Web del UIT-R dedicada a la Comisin de Estudio 3 de Radiocomunicaciones aparece una aplicacin de este modelo y los datos asociados de MATLAB.

CONCLUCIONES

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Coimbra G, Edinson. Tema 11 de Antenas y Propagacin de Ondas. Clculo de Radioenlace Terrestre. Recuperado el 14 de mayo de 2015 desdehttp://www.coimbraweb.com/documentos/antenas/6.11_radioenlace.pdfQu es la zona de fresnel y como se calcula? enlaces Wireless. Recuperado el 14 de mayo de 2015 desdehttps://www.youtube.com/watch?v=fxXS_ibpyTo