Recomendación uit-r p. 833-4 Atenuación debida a la vegetación


Trayecto terrenal con un terminal en zona boscosa



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2 Trayecto terrenal con un terminal en zona boscosa


Para un trayecto radioeléctrico terrenal, uno de cuyos terminales está situado en un bosque o en una zona similar de vegetación extensa, la pérdida adicional debida a la vegetación puede describirse en base a dos parámetros:

– el índice de atenuación específica (dB/m) debida fundamentalmente a la dispersión de energía fuera del trayecto radioeléctrico, que se mediría en un trayecto muy corto;

– la atenuación adicional total máxima debida a la vegetación en un trayecto radioeléctrico (dB) limitada por el efecto de otros mecanismos, entre ellos, la propagación de ondas de superficie por encima del medio vegetal y la dispersión dentro del mismo.

En la Fig. 1, el transmisor está fuera de la zona boscosa y el receptor está a una cierta distancia, d, dentro de la misma. La atenuación excesiva, Aev, debida a la presencia de la vegetación viene dada por:

AevAm [ 1 – exp (– d  / Am) ] (1)

siendo:


d : longitud del trayecto dentro de la zona boscosa (m)

 : atenuación específica para trayectos en vegetación muy cortos (dB/m)



Am : atenuación máxima cuando un terminal está dentro de una zona de vegetación de un tipo y profundidad específicos (dB).

Es importante observar que en la definición de exceso de atenuación, Aev, se incluye el exceso debido a todos los demás mecanismos, y no sólo la pérdida en espacio abierto. Por consiguiente, si la geometría del trayecto radioeléctrico de la Fig. 1 fuese de tal forma que el despejamiento total de Fresnel del terreno no existiera, Aev sería el exceso de atenuación producido tanto en espacio abierto como por la pérdida por difracción. De igual forma, si la frecuencia fuera suficientemente alta como para que la absorción gaseosa resultara significativa, Aev sería también el exceso producido por la absorción gaseosa.

Debe observarse asimismo que Am es equivalente a la pérdida por ocupación del suelo observada frecuentemente en el caso de terminales obstruidos por alguna forma de cobertura del terreno u ocupación del suelo.

El valor de la atenuación específica debida a la vegetación,  dB/m, depende de la especie y la densidad de dicha vegetación. En la Fig. 2 se proporcionan valores aproximados en función de la frecuencia.



En la Fig. 2 se muestran valores típicos de atenuación específica obtenidos a partir de diferentes mediciones en la gama de frecuencias que va de 30 MHz a 30 GHz aproximadamente en zona boscosa. Por debajo de 1 GHz las señales polarizadas verticalmente tienen tendencia a experimentar una atenuación superior a la que experimentan las polarizadas horizontalmente, aunque esto se debe a la dispersión causada por los troncos de los árboles.

Se hace hincapié en que la atenuación debida a la vegetación varía ampliamente debido a la naturaleza irregular del medio y a la gran variedad de especies, densidades y condiciones de humedad que se da en la práctica. Los valores que se muestran en la Fig. 2 deben considerarse únicamente como ejemplos.

A frecuencias del orden de 1 GHz, la atenuación específica en zonas de árboles con hojas es normalmente un 20% superior (dB/m) que en las zonas de árboles sin hojas. También puede haber variaciones de la atenuación debido al movimiento del follaje, por ejemplo a causa del viento.

El valor de la atenuación máxima, Am, limitada por la dispersión de la onda de superficie, depende del tipo y la densidad de la vegetación, así como del diagrama de radiación de la antena del terminal que se encuentra dentro de la vegetación y de la distancia en vertical entre la antena y el punto más alto de la vegetación.



La dependencia de la frecuencia de Am (dB):

(2)

donde f es la frecuencia (MHz), se ha obtenido mediante diversos experimentos:

 Mediciones en la gama de frecuencias 900-1 800 MHz realizadas en un parque con árboles tropicales en Río de Janeiro (Brasil) con una altura media de los árboles de 15 m. Se obtuvieron valores de A1  0,18 dB y   0,752. La altura de la antena receptora era de 2,4 m.

 Mediciones en la gama de frecuencias 900-2 200 MHz realizadas en un bosque cerca de Mulhouse (Francia) en trayectos de longitudes diferentes, desde unos pocos cientos de metros hasta 6 km con diversos tipos de árboles de altura media de 15 m. Se obtuvieron



valores de A1  1,15 dB y   0,43. La antena receptora en el bosque era un monopolo de /4 montada sobre un vehículo a una altura de 1,6 m y la antena transmisora era un dipolo de /2 con una altura de 25 m. La desviación típica de las mediciones fue de 8,7 dB. Se observaron unas variaciones según la estación del año de 2 dB a 900 MHz y de 8,5 dB a 2 200 MHz.

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