ENGC 34 ELETROMAGNETISMO APLICADO 2 Raios Ray Tracing

ENGC 34 – ELETROMAGNETISMO APLICADO… 2 Raios Ray Tracing http: //doctord. dyndns. org/courses/topics/Wireless/7 -Multipath. ppt Prof. Dr. Vitaly F. Rodríguez-Esquerre

Ray Tracing Um sinal de rádio tipicamente encontra múltiplos objetos e será refletida, difratada ou espalhada. Isto é conhecido como múltiplos percursos

Modelo de 2 raios Utilizado quando uma reflexão no solo domina os efeitos de múltiplos percursos. Análise: • Utilize o modelo de propagação no espaço livre para cada raio • Aplique superposição para obter o resultado

Atraso relativo do raio refletido em relação ao raio com linha de visada Produto dos ganhos das antenas transmissora e receptora na direção da linha de visada

Produto dos ganhos das antenas transmissoras e receptoras na direção da correspondente a x e x’, respectivamente. R = Coeficiente de reflexão do solo

Atraso relativo do raio refletido em relação ao raio com linha de visada

Se o sinal transmitido for de banda estreita

Diferença de fase entre os dois raios recebidos

d = Separação das antenas h t = Altura da antena transmissora h r = Altura da antena receptora

Quando d é grande comparado com h t + h r : Expandir em Séries de Taylor

O coeficiente de reflexão do solo é dado por Polarização vertical Polarização horizontal Para solo, pavimento, etc. . .

Dois tipos de polarização são utilizados para o estudo de polarização árbitrária (1) Polarização Vertical : (Evi) A polarização do campo elétrico é: • paralelo ao plano de incidência • componente normal à superfície refletora (2) Polarização Horizontal : (Ehi) A polarização do campo elétrico é: • perpendicular ao plano de incidência • componente paralela à superfície refletora Ehi Evi i plano de incidência r t Fronteira entre dielectricos (superfície refletora) 12

Material Poor Ground Typical Ground Good Ground Sea Water Fresh Water Brick Limestone Glass, Corning 707 r 4 0. 001 15 0. 005 25 0. 02 81 5 81 0. 001 4. 44 0. 001 7. 51 0. 028 4 0. 00000018 4 0. 000027 4 0. 005 / r 0 2. 82 107 3. 77 107 9. 04 107 6. 97 109 1. 39 106 2. 54 107 4. 21 108 5. 08 103 7. 62 105 1. 41 108 f (Hz) 108 108 108 4 109 106 108 1010 13

Para d muito grande:

• Quando d aumenta, a potência recebida • Varia inversamente proporcional com d 4 • Independente de

Friis 2 raios Aproximação Gl = 1 f = 900 MHz Gr=1 R=-1 P t = 0 d. Bm h t = 50 m Pr (d. Bm) hr=2 m ht dc d (m)

O Percurso pode ser dividido em tres segmentos 1. d < h t • Os dois raios adicionam-se construtivamente • Perda de percurso decai suavemente • Perda de Percurso

2. h t < d c • A onda experimenta interferências construtivas e destrutivas • Desvanecimento em pequena escala • A média de potência nesta região varia linearmente 3. d c < d • Potência do sinal diminui com d – 4 • Interferência destrutiva

Calculo de dc, • No trecho 1, d < h t potência varia com • No trecho 2, h t < d c potência varia – 20 d. B/decada • No trecho 3, d c < d, potência varia – 40 d. B/decada • Em sistemsa celulares o tamanho das células é tipicamente bem menor do que d c e a potência varia com

Exemplo Determine a distância crítica, d c , usando o modelo de 2 raios com uma estação de rádio base com uma antena no topo de um prédio (h t = 20 m), os receptores estão numa altura de h r = 3 m, e f c = 2 GHz. Solução