Caracterización de la atenuación por lluvia en ondas milimétricas a partir de distribuciones experimentales de gotas de lluvia

Resumo

Los experimentos de propagación constituyen la base para la caracterización de los distintos fenómenos atmosféricos que pueden degradar la señal. A partir de las medidas experimentales pueden elaborarse modelos de predicción que permitan la estimación de los efectos de la atmósfera sobre la propagación en cualquier frecuencia y tipo de clima. Esta Tesis se centra en los efectos de la lluvia en la propagación. Para caracterizarlos, se han realizado medidas con diferentes equipos disponibles en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), como el receptor de la baliza en banda Ka a 19.7 GHz del satélite Hot Bird 6, con radiómetro integrado, los radioenlaces terrenales de 38, 75 y 85 GHz compartiendo el mismo trayecto de 840 m entre dos Escuelas de la UPM, una estación meteorológica convencional con un pluviómetro, un radar Doppler a 24 GHz de apuntamiento vertical (METEK Micro Rain Radar MRR-2) y un disdrómetro óptico laser (THIES Laser precipitation monitor). Se ha llevado a cabo un trabajo experimental exhaustivo sobre el radioenlace con el satélite Hot Bird 6, durante más de cuatro años, en el cual se han desarrollado diversas tareas, incluyendo el procesado de los datos experimentales, el mantenimiento de la operación de los equipos y la gestión de la base de datos. A partir de estas tareas, se han analizado las estadísticas resultantes de los datos del experimento, incluyendo estadísticas de atenuación por lluvia, y estadísticas de dinámica de los desvanecimientos. También se incluyen resultados de la utilización conjunta con el radiómetro integrado, y para completar el estudio de propagación, se ha caracterizado el centelleo troposférico a partir de las medidas del satélite. Se ha propuesto un procedimiento de estimación de atenuación en el trayecto a partir de las distribuciones experimentales de tamaños y velocidades de las gotas de lluvia, procedentes del disdrómetro laser y el radar Doppler de apuntamiento vertical MRR-2. Para ello se han desarrollado procedimientos de cálculo, que incluyen algunas consideraciones prácticas relacionadas con el funcionamiento concreto de los instrumentos meteorológicos utilizados en el experimento. Se deben resaltar los buenos resultados de los cálculos utilizados cuando se incluyen los efectos de antena mojada, tanto en la generación de series de tiempo de atenuación como en la comparación de las estadísticas derivadas de estas series de tiempos con las experimentales. Los principales resultados de la Tesis se han presentado en diferentes congresos internacionales, así como en reuniones de trabajo de la Acción COST IC0802. Asimismo se han publicado ya tres artículos en revistas internacionales de prestigio relacionados con la Tesis.