Caracterização banda-larga do canal rádio utilizando a teoria uniforme da difração

• Autor(a) principal: Kleber Lopes Borges
• Data de Publicação: 2003
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/FJSM-5NFNKN
• topic: Teoria Eletromagnética Aplicada; Propagação de ondas de rádio; Telecomunicações; Engenharia elétrica

Este trabalho consiste na utilização de técnicas assintóticas para a caracterização banda larga do canal rádio. São apresentadas técnicas para o cálculo do espalhamento do campo eletromagnético nos domínios da frequência e do tempo. Para a obtenção deste campo espalhado é utilizada uma combinação entre traçado de raios, Ótica Geométrica (GO) e Teoria Uniforme da Difração (UTD). No domínio da frequência, foram estudados 3 coeficientes de difração heurísticos apresentados na literatura para o cálculo da difração em arestas com condutividade finita, a partir dos quais foi proposto um quarto coeficiente que apresentasse menores erros para o campo difratado nas regiões de sombra. Comparando com a solução de Maliuzhinets, os erros médios para o campo difratado foram de 1,24 e 1,51 dB para as polarizações TM e TE, respectivamente. Estes erros são menores do que os erros apresentados pelos demais coeficientes, sendo muito bons considerando a caracterização do canal rádio em ambientes urbanos. Foi considerado também o problema da difração dupla em arestas consecutivas, no qual foi empregado coeficientes de difração de ordem superior (slope diffraction) para o cálculo do campo. Os resultados obtidos através da UTD foram comparados com resultados de referência obtidos através de equações integrais resolvidas através do Método dos Momentos (MoM). Para considerar as perdas no MoM, foram utilizadas condições de contorno do tipo Leontovich (MoM+IBC). Para a análise no tempo, foi empregada a UTD no domínio do tempo (TD-UTD) para a avaliação do campo espalhado. Esta análise temporal é importante, pois o estudo da propagação de sinais banda larga no domínio do tempo apresenta um maior significado físico. Outro motivo é que tal análise não apresenta problemas decorrentes da aplicação de uma IFFT, como o aliasing, o qual é evitado adotando-se uma janela temporal maior, aumentando assim o número de frequências de análise. As expressões para os raios direto, refletido e difratado na TD-UTD são obtidas através da aplicação de uma Transformada Analítica Temporal (ATT) nas respectivas expressões no domínio da frequência. Devido à dificuldade em se obter a formulação da TD-UTD para obstáculos com perdas, neste trabalho considerase apenas condutores elétricos e magnéticos perfeitos. Os resultados obtidos através da TD-UTD foram comparados com os resultados obtidos através da aplicação de uma Transformada Inversa de Fourier nos resultados da UTD e do Método dos Momentos. Na caracterização do canal rádio, a consideração do solo como um condutor magnético perfeito para a TD-UTD é a que fornece a melhor aproximação para um ambiente com perdas e polarização vertical, sendo que o resultado obtido é melhor quando há visada direta entre as antenas.