La tarea de aumentar la distancia de comunicación con un vehículo aéreo no tripulado (VANT) sigue siendo relevante. Este artículo examina métodos para mejorar este parámetro. Está escrito para desarrolladores y operadores de VANT y es una continuación de la serie de artículos sobre la comunicación con VANT (el inicio de la serie se puede ver en .
Qué influye en la distancia de comunicación
La distancia de comunicación depende del módem utilizado, las antenas, los cables de antena, las condiciones de propagación de las ondas de radio, las interferencias externas y algunas otras causas. Para determinar el grado de influencia de un parámetro sobre la distancia de comunicación, consideremos la fórmula de distancia
(1)
donde
— la distancia de comunicación buscada [meters];
— la velocidad de la luz en el vacío [m/s];
— frecuencia [Hz];
— potencia del módem transmisor [dBm];
— ganancia de la antena transmisora [dBi];
— pérdidas en el cable del módem a la antena transmisora [dB];
— ganancia de la antena receptora [dBi];
— pérdidas en el cable del módem a la antena receptora [dB];
— sensibilidad del módem receptor [dBm];
— factor de atenuación que tiene en cuenta pérdidas adicionales debido a la influencia de la superficie terrestre, la vegetación, la atmósfera y otros factores [dB].
De la fórmula se deduce que la distancia se determina por:
- el módem utilizado;
- la frecuencia del canal de radio;
- las antenas utilizadas;
- las pérdidas en los cables;
- la influencia de la superficie terrestre, la vegetación, la atmósfera, los edificios, etc. en la propagación de las ondas de radio.
A continuación, se analizan por separado los parámetros que afectan la distancia.
Módem utilizado
La distancia de comunicación depende únicamente de dos parámetros del módem: la potencia del transmisor 
y la sensibilidad del receptor 
, más precisamente, de su diferencia: el presupuesto energético del módem
(2)
Para aumentar la distancia de comunicación, es necesario elegir un módem con un valor mayor de 
. Aumentar 
por su parte, se puede lograr aumentando 
o disminuyendo 
. Se debe dar preferencia a la búsqueda de módems con alta sensibilidad (
lo más bajo posible), en lugar de aumentar la potencia del transmisor 
. Esta cuestión se analiza en detalle en el primer artículo .
Además de los materiales se debe tener en cuenta que algunos fabricantes, como Microhard , se indican en las especificaciones de algunos dispositivos, no la potencia promedio, sino la potencia máxima del transmisor, que es varias veces mayor que la media y que no se puede usar para calcular el alcance, ya que esto llevaría a una sobreestimación del alcance real. Dispositivos como el popular módulo pDDL2450,,son un ejemplo. Este hecho se deriva directamente de los resultados de las pruebas de este dispositivo realizadas para obtener la certificación FCC. (ver p. 58). Los resultados de las pruebas de dispositivos inalámbricos que tienen certificación FCC se pueden consultar en el sitio web de FCC ID, , ingresando en la barra de búsqueda el correspondiente FCC ID, que debe estar en la etiqueta que indica el tipo de dispositivo. El identificador FCC del módulo pDDL2450 es el siguiente: NS916pDDL2450.
Frecuencia del canal de radio.
De la ecuación del alcance se deduce claramente que cuanto menor es la frecuencia de operación, 
, mayor es el alcance de la comunicación. 
. Pero no nos apresuremos a sacar conclusiones. El hecho es que otros parámetros en la ecuación también dependen de la frecuencia. Por ejemplo, los coeficientes de ganancia de las antenas 
y 
dependerán de la frecuencia en el caso de que las dimensiones máximas de las antenas estén fijas,lo que, de hecho, es relevante en la práctica. El coeficiente de ganancia de la antena, 
, expresado en unidades adimensionales (veces), se puede representar a través del área física de la antena, 
de la siguiente manera:
(3)
donde 
— la eficiencia de la apertura de la antena, es decir, la relación entre el área efectiva de la antena y la física (depende de la construcción de la antena), .
De se observa claramente que con un área de antena fija, el coeficiente de ganancia crece en proporción al cuadrado de la frecuencia. Sustituyamos en , reescribiendo previamente, utilizando unidades adimensionales para los coeficientes de ganancia de las antenas, 
, 
, las pérdidas en los cables, 
, 
y el factor de atenuación, 
, así como utilizando vatios para 
y 
en lugar de dBm. Entonces
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donde el coeficiente 
es una constante con dimensiones fijas de la antena. Por lo tanto, en esta situación, el alcance de la comunicación es directamente proporcional a la frecuencia, es decir, cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será el alcance. Conclusión. Con dimensiones fijas de las antenas, un aumento en la frecuencia de la línea de radio resulta en una mayor distancia de comunicación gracias a la mejora de las propiedades direccionales de las antenas. Sin embargo, es importante tener en cuenta que a medida que aumenta la frecuencia, también lo hace la atenuación de las ondas de radio en la atmósfera, provocada por gases, lluvia, granizo, nieve, niebla y nubes. . Además, con el aumento de la longitud de la ruta, también aumenta la atenuación en la atmósfera. Por esta razón, para cada longitud de ruta y condiciones climáticas promedio, existe un cierto valor máximo de frecuencia portadora, limitado por el nivel de atenuación de la señal en la atmósfera permitido. Dejaremos la decisión final sobre la influencia de la frecuencia del canal de radio en la distancia de comunicación para la sección donde se considerará la influencia de la superficie de la Tierra y la atmósfera en la propagación de las ondas de radio.
Antenas
La distancia de comunicación se determina por un parámetro de la antena llamado ganancia 
(ganancia en la terminología anglosajona), medida en dBi. La ganancia es un parámetro compuesto importante, ya que considera: (1) la capacidad de la antena para concentrar la energía del transmisor en la dirección del receptor en comparación con un emisor isotrópico (isotropic, de ahí el índice i en dBi); (2) las pérdidas en la propia antena [,]. Para aumentar la distancia de comunicación, se deben seleccionar antenas con el valor máximo posible de ganancia entre las que sean adecuadas en términos de parámetros de tamaño y peso, así como las capacidades del sistema de orientación. La capacidad de la antena para concentrar la energía no se obtiene sin costo, sino solo mediante un aumento en las dimensiones (apertura) de la antena. Por ejemplo, cuanto más grande sea la antena receptora, mayor será la superficie que podrá recoger energía para entregar al receptor, y cuanto más energía haya, más fuerte será la señal recibida, es decir, la distancia de comunicación aumenta. Así, primero se debe definir los máximos tamaños de las antenas que sean adecuados para la tarea a resolver y limitar el área de búsqueda a este parámetro, y luego realizar la búsqueda del modelo específico de antena, orientándose hacia la máxima ganancia posible. El segundo parámetro importante para la práctica de la antena es el ancho del diagrama de radiación (beamwidth) [,], medido en grados angulares. Generalmente, el ancho del haz se define como el ángulo entre dos direcciones espaciales desde el centro de la antena en los cuales la ganancia de la antena disminuye en 3 dB desde el máximo para esa antena. El ancho del haz en azimut y en elevación puede diferir significativamente. Este parámetro está estrechamente relacionado con las dimensiones de la antena, bajo la regla de que a mayor tamaño, menor es el ancho del haz. Aunque este parámetro no entra directamente en la ecuación de alcance, sí determina los requisitos del sistema de orientación de la antena de la estación terrestre (ST) hacia el UAV, ya que generalmente se utilizan antenas altamente direccionales en éstos, al menos en aquellos casos donde maximizar el alcance de comunicación con el UAV es prioritario. De hecho, mientras el sistema de seguimiento de la ST proporciona una precisión angular de orientación de la antena hacia el UAV que es igual o menor a la mitad del ancho del haz seleccionado, el nivel de señal recibida/emisida no caerá por debajo de 3 dB del máximo. La mitad del ancho del haz de la antena seleccionada, en ninguna circunstancia, debe ser menor que el error angular del sistema de orientación de la antena de la ST en azimut o en elevación.
Cables
Para maximizar el alcance de comunicación, se deben usar cables con la menor atenuación por kilómetro posible (cable attenuation o cable loss) en la frecuencia de la línea de radio ST – UAV. La atenuación por kilómetro en el cable se define como la relación de la señal en la salida de un segmento de cable de 1 m (en el sistema métrico) a la señal en la entrada de ese segmento de cable, expresada en dB. Las pérdidas en los cables 
, que entran en la ecuación de alcance , se determinan multiplicando la atenuación por kilómetro por la longitud del cable. Por lo tanto, para obtener el máximo alcance de comunicación posible, se deben usar cables con la menor atenuación por kilómetro posible y minimizar la longitud de esos cables. En la ST, los bloques de módem deben instalarse directamente en el mástil cerca de las antenas. En el cuerpo del UAV, el módem debe situarse lo más cerca posible de las antenas. Es importante controlar por separado la impedancia del cable seleccionado. Este parámetro se mide en Ohmios y, generalmente, es igual a 50 o 75 Ohmios. La impedancia del cable, del conector de la antena del módem y del conector en la propia antena deben ser iguales.
Influencia de la superficie terrestre
En esta sección, examinaremos la propagación de las ondas de radio sobre una superficie plana o marina. Esta situación se presenta con frecuencia en la práctica de uso de UAV. El monitoreo de oleoductos, líneas eléctricas, cultivos agrícolas, así como muchas operaciones militares y especiales, se describe bien utilizando este modelo. La experiencia humana nos pinta un cuadro en el que la comunicación entre objetos es posible si están en el área de línea de visión directa entre sí; de lo contrario, la comunicación no es posible. Sin embargo, las ondas de radio no pertenecen al rango óptico, por lo que su comportamiento es un poco diferente. En este sentido, es útil para los desarrolladores y operadores de UAV recordar los siguientes dos hechos.
1. La comunicación en el rango de radio es posible incluso sin línea de visión directa entre el UAV y el controlador.
2. La influencia de la superficie subyacente en la comunicación con el UAV se sentirá incluso cuando no haya objetos en la línea óptica entre el controlador y el UAV.
Para entender la especificidad de la propagación de las ondas de radio cerca de la superficie de la Tierra, es útil familiarizarse con el concepto de la región de propagación esencial de las ondas de radio. . En ausencia de objetos en la región de propagación esencial de las ondas de radio, el cálculo del alcance se puede realizar utilizando las fórmulas para el espacio libre, es decir, 
en se puede considerar igual a 0. Sin embargo, si hay objetos en la región esencial, no se debe hacer esto. En la figura 1, en el punto A, hay un emisor puntual situado a una altura 
sobre la superficie de la Tierra, que emite energía electromagnética en todas direcciones con una intensidad uniforme. En el punto B, a una altura 
se encuentra un receptor para medir la intensidad del campo. En este modelo, la región esencial de propagación de las ondas de radio se representa como un elipsoide con focos en los puntos A y B.
Figura 1. Región esencial de propagación de las ondas de radio
El radio del elipsoide en su parte más "gruesa" se determina mediante la expresión
(5)
De se puede ver que 
depende de la frecuencia 
es inversamente proporcional, cuanto menor es 
, más "grueso" es el elipsoide (
en la figura 1). Además, el "grosor" del elipsoide aumenta con el aumento de la distancia entre los objetos de comunicación. Para las ondas de radio 
puede tener un tamaño bastante considerable; por ejemplo, a 
10 km, 
a 2.45 GHz obtendremos 
50÷60 m.
Ahora consideremos un objeto opaco, representado por un triángulo gris en la figura 1. Este afectará la propagación de las ondas de radio con una frecuencia 
, ya que se encuentra en una zona de propagación significativa, y prácticamente no afectará la propagación de las ondas de radio con una frecuencia 
. Para las ondas de radio del rango óptico (luz), la magnitud 
es pequeña, por lo que la influencia de la superficie de la Tierra en la propagación de la luz no se percibe en la práctica. Teniendo en cuenta que la superficie de la Tierra es un globo, no es difícil entender que a medida que aumenta la distancia 
, la superficie subyacente irá cada vez más adentrándose en la zona de propagación significativa, bloqueando, por lo tanto, la llegada de energía desde el punto A hasta el punto B; se interrumpe la comunicación con el UAV. De manera similar, otros objetos en la trayectoria, como irregularidades del terreno, edificios, bosques, etc., también influirán en la comunicación.
Ahora consideremos la figura 2, en la que un objeto opaco bloquea completamente la zona de propagación significativa de la onda de radio con una frecuencia 
, haciendo imposible la comunicación en esta frecuencia. Al mismo tiempo, la comunicación en la frecuencia 
todavía es posible porque parte de la energía "salta" por encima del objeto opaco. Cuanto menor es la frecuencia, más lejos puede propagarse la onda de radio más allá del horizonte óptico, manteniendo una comunicación estable con el UAV.
Figura 2. Bloqueo de la zona significativa de propagación de ondas de radio
El grado de influencia de la superficie de la Tierra en la comunicación también depende de la altura de las antenas 
y 
. Cuanto mayor sea la altura de las antenas, mayor será la distancia entre los puntos A y B que se puede ampliar sin permitir que objetos o la superficie subyacente entren en la zona significativa.
A medida que un objeto o la superficie subyacente se introduce en la zona significativa, la intensidad del campo en el punto B oscilará. , es decir, va a ser en ocasiones mayor y en otras menor que la intensidad media del campo. Esto ocurre debido a la reflexión de la energía desde el objeto. La energía reflejada puede sumarse en el punto B a la energía principal en fase — entonces la intensidad del campo aumenta, o en contrafase — entonces la intensidad del campo disminuye (y bastante profundamente). Es importante tener en cuenta este efecto para entender la especificidad de la comunicación con los UAV. La pérdida de comunicación con el UAV a cierta distancia puede ser causada por una disminución local de la intensidad del campo debido a oscilaciones, es decir, si se vuela una cierta distancia más, la comunicación puede restablecerse. La pérdida definitiva de la comunicación ocurrirá solo después de que una zona sustancial sea completamente cubierta por objetos o la superficie subyacente. A continuación, se propondrán métodos para abordar las consecuencias de las oscilaciones de la intensidad del campo.
Fórmulas para calcular el multiplicador de atenuación 
en la propagación de ondas de radio sobre una superficie terrestre lisa son bastante complejas, especialmente para distancias 
, que superan la distancia del horizonte óptico . Por lo tanto, en la próxima consideración del problema, recurriremos a la modelización matemática utilizando un conjunto de programas informáticos del autor. Consideraremos un problema típico de transmisión de video desde un UAV a una estación terrestre utilizando el módem 3D Link de la empresa Geoscan. Los datos iniciales son los siguientes.
1. Altura de montaje de la antena de la estación terrestre: 5 m.
2. Altura de vuelo del UAV: 1000 m.
3. Frecuencia de la línea de radio: 2.45 GHz.
4. Ganancia de la antena de la estación terrestre: 17 dB.
5. Ganancia de la antena del UAV: 3 dB.
6. Potencia del transmisor: +25 dBm (300 mW).
7. Velocidad en el canal de video: 4 Mbps.
8. Sensibilidad del receptor en el canal de video: −100.4 dBm (para la banda de frecuencias ocupada por la señal de 12 MHz).
9. Superficie subyacente: suelo seco.
10. Polarización: vertical.
La distancia de visibilidad óptica directa para estos datos iniciales será de 128.8 km. Los resultados de los cálculos en forma de potencia de señal en la entrada del receptor del módem en dBm se presentan en la figura 3.
Figura 3. Potencia de señal en la entrada del receptor del módem 3D Link
La curva azul en la Fig. 3 representa la potencia de la señal en la entrada del receptor de la NS, la línea roja indica la sensibilidad de este receptor. En el eje X se ha marcado la distancia en km, y en el eje Y, la potencia en dBm. En los puntos de distancia donde la curva azul está por encima de la línea roja, la recepción de video desde el UAV es posible; de lo contrario, no habrá conexión. El gráfico muestra que debido a las oscilaciones, la pérdida de conexión ocurrirá en el rango de distancias de 35.5 a 35.9 km y después en el rango de 55.3 a 58.6 km. Sin embargo, la desconexión final ocurrirá mucho más lejos, después de 110.8 km de vuelo.
Como se mencionó anteriormente, las caídas en la intensidad del campo ocurren debido a la superposición en fase opuesta, en el lugar donde se ubica la antena de la NS entre la señal directa y la reflejada en la superficie de la Tierra. Para evitar la pérdida de conexión en la NS debido a estas caídas, se pueden cumplir dos condiciones.
1. Utilizar en la NS un módem con al menos dos canales de recepción (RX diversity), como el 3D Link. .
2. Colocar las antenas receptoras en el mástil de la NS a diferentes alturas.
La separación de las alturas de las antenas receptoras debe hacerse de tal manera que las caídas en la intensidad del campo en la ubicación de una antena sean compensadas por los niveles superiores a la sensibilidad del receptor en la ubicación de la otra antena. La Fig. 4 presenta el resultado de este enfoque para el caso de la ubicación de una antena de la NS a una altura de 5 m (curva azul continua), y otra a una altura de 4 m (curva azul punteada).
Fig. 4. Potencia de la señal en las entradas de dos receptores del módem 3D Link desde antenas ubicadas a diferentes alturas.
En la Fig. 4 se puede ver claramente la eficacia de este método. De hecho, a lo largo de toda la distancia de vuelo del UAV, hasta 110.8 km, la señal en la entrada de al menos uno de los receptores de la NS supera el nivel de sensibilidad, es decir, el video desde el UAV no se interrumpirá durante toda la distancia de vuelo.
Sin embargo, el método propuesto ayuda a aumentar la fiabilidad exclusivamente de la línea de radio UAV→NS, ya que la posibilidad de instalar antenas a diferentes alturas solo existe en la NS. Por otro lado, no es posible lograr una separación de antenas de 1 m en el UAV. Para aumentar la fiabilidad de la línea de radio NS→UAV, se pueden utilizar los siguientes enfoques.
1. Enviar la señal del transmisor de la NS a la antena que recibe una señal más potente desde el UAV.
2. Utilizar códigos espacio-temporales, como el código Alamouti. .
3. Implementar tecnología de control de antena de fase (beamforming) con capacidad para gestionar la potencia de la señal enviada a cada una de las antenas.
El primer método está cercano a ser óptimo para la comunicación con UAV. Es sencillo y toda la energía del transmisor se dirige hacia la antena correctamente posicionada. Por ejemplo, a una distancia de 50 km (ver figura 4), la señal del transmisor se envía a una antena suspendida a 5 metros, y a una distancia de 60 km, a una antena suspendida a 4 metros. Este método es utilizado en el módem 3D Link. El segundo método no utiliza datos apriorísticos sobre el estado del canal de comunicación UAV→GS (niveles de señales recibidas en las salidas de las antenas), por lo que distribuye la energía del transmisor equitativamente entre las dos antenas, lo que inevitablemente lleva a pérdidas de energía, dado que una de las antenas puede encontrarse en un pozo de intensidad de campo. El tercer método es equivalente al primero en cuanto a calidad de comunicación, pero es mucho más complejo de implementar.
Consideremos a continuación la cuestión de la influencia de la frecuencia de las ondas de radio en la distancia de comunicación con UAV teniendo en cuenta la influencia de la superficie subyacente. Se mostró anteriormente que aumentar la frecuencia es beneficioso, ya que, con las dimensiones de las antenas fijas, esto conduce a un aumento en la distancia de comunicación. Sin embargo, no se ha considerado la cuestión de la dependencia 
de la frecuencia. De se deduce que la relación de los coeficientes de ganancia de las antenas, iguales en superficie y diseñadas para operar en frecuencias 
y 
, es igual a
(6)
Para 
2450 MHz; 
915 MHz obtendremos 
7.2 (8.5 dB). Así es como ocurre en la práctica. Comparemos, por ejemplo, los parámetros de las siguientes antenas del fabricante Wireless Instruments:
- WiBOX PA 0809-8V [13] (frecuencia: 0.83–0.96 GHz; ancho de haz: 70°/70°; ganancia: 8 dBi);
- WiBOX PA 24-15 [14] (frecuencia: 2.3–2.5 GHz; ancho de haz: 30°/30°; ganancia: 15 dBi).
Es conveniente comparar estas antenas, ya que están diseñadas en cajas idénticas de 27x27 cm, es decir, tienen la misma superficie. Notemos que el coeficiente de ganancia de las antenas difiere en 15−8=7 dB, que está cerca del valor calculado de 8.5 dB. De las características de las antenas también se observa que el ancho del patrón de radiación de la antena en el rango de 2.3–2.5 GHz (30°/30°) es más del doble más estrecho que el ancho del patrón de radiación de la antena del rango de 0.83–0.96 GHz (70°/70°), es decir, la ganancia de las antenas con dimensiones iguales realmente aumenta gracias a la mejora de las propiedades direccionales. Considerando que se utilizan 2 antenas en la línea de comunicación, la relación 
será de 2∙8.5=17 dB. Así, con dimensiones idénticas de las antenas, el presupuesto energético de la línea de radio a una frecuencia 
de 2450 MHz será mayor en 17 dB que el presupuesto de la línea a una frecuencia 
de 915 MHz. En el cálculo también tomaremos en cuenta el hecho de que, en vehículos aéreos no tripulados (VANT), generalmente se utilizan antenas de varilla, cuyas dimensiones no son tan críticas como las de las antenas de panel discutidas. Por lo tanto, tomaremos los coeficientes de ganancia de las antenas de VANT para frecuencias 
y 
iguales. Es decir, la diferencia de los presupuestos energéticos de las líneas será de 8.5 dB, en lugar de 17 dB. Los resultados del cálculo realizado para estos datos iniciales y una altura de suspensión de la antena en las redes de comunicación de 5 m se presentan en la figura 5.
Figura 5. Potencia de la señal en la entrada del receptor para las líneas de radio que operan a frecuencias de 915 y 2450 MHz.
De la figura 5 se puede ver claramente que el alcance de la comunicación al aumentar la frecuencia de operación y mantener la misma área de la antena se incrementa de 96.3 km para la línea de radio a 915 MHz a 110.8 km para la línea a 2450 MHz. Sin embargo, la línea a 915 MHz tiene una frecuencia de oscilación menor. Menos oscilaciones significan menos caídas en la intensidad del campo, es decir, menor probabilidad de interrupción de la comunicación con el VANT en toda la distancia de vuelo. Posiblemente, este hecho es lo que justifica la popularidad del rango de radio de subgigahercios para las líneas de comunicación de telemetría con VANT como las más confiables. Al mismo tiempo, al realizar el conjunto de acciones descrito anteriormente para protegerse de las oscilaciones de la intensidad del campo, las líneas de radio del rango de gigahercios garantizan una mayor distancia de comunicación gracias a la mejora de las propiedades direccionales de las antenas.
Del análisis de la figura 5 también se puede concluir que en la zona de sombra (después de la marca de 128.8 km) tiene sentido la disminución de la frecuencia de trabajo de la línea de comunicación. De hecho, en el punto de aproximadamente −120 dBm, las curvas de potencia para las frecuencias 
y 
se cruzan. Es decir, al aplicar receptores con una sensibilidad mejor que −120 dBm, la línea de radio en la frecuencia de 915 MHz proporcionará una mayor distancia de comunicación. Sin embargo, en este caso, se debe tener en cuenta la capacidad de transmisión requerida de la enlace, ya que para un valor de sensibilidad tan alto, la velocidad de información será muy baja. Por ejemplo, el módem 3D Link aunque proporciona una sensibilidad de hasta −122 dBm, la velocidad de transmisión agregada (en ambas direcciones) será de 23 kbps, lo cual, en principio, es suficiente para la comunicación de control remoto con UAV, pero claramente insuficiente para la transmisión de video desde a bordo. Por lo tanto, el rango subgigahercio tiene, de hecho, una ligera ventaja sobre el rango gigaherzio para control remoto, pero claramente pierde en características al organizar líneas de video.
Al elegir la frecuencia de la línea de radio también se debe considerar la atenuación de la señal al propagarse en la atmósfera de la Tierra. Para las líneas de comunicación NС-UAV, la atenuación en la atmósfera es causada por gases, lluvia, granizo, nieve, niebla y nubes. Para las frecuencias de trabajo de las líneas de radio inferiores a 6 GHz, se puede despreciar la atenuación en los gases. La atenuación más fuerte se observa en las lluvias, especialmente de alta intensidad (aguaceros). En la tabla 1 se presentan datos sobre la atenuación por kilómetro [dB/km] en lluvias de diferente intensidad para frecuencias de 3–6 GHz.
Tabla 1. Atenuación por kilómetro de las ondas de radio [dB/km] en lluvias de diferente intensidad en función de la frecuencia.
Frecuencia [GHz]
3 mm/hora (débil)
12 mm/hora (moderada)
30 mm/hora (fuerte)
70 mm/hora (aguacero)
3.00
0.3∙10−3
1.4∙10−3
3.6∙10−3
8.7∙10−3
4.00
0.3∙10−2
1.4∙10−2
3.7∙10−2
9.1∙10−2
5.00
0.8∙10−2
3.7∙10−2
10.6∙10−2
28∙10−2
6.00
1.4∙10−2
7.1∙10−2
21∙10−2
57∙10−2
De la tabla 1 se deduce que, por ejemplo, a una frecuencia de 3 GHz la atenuación en la lluvia será de aproximadamente 0.0087 dB/km, lo que dará un total de 0.87 dB de atenuación en una distancia de 100 km. Al aumentar la frecuencia de operación de la línea de radio, la atenuación en la lluvia aumenta drásticamente. Para una frecuencia de 4 GHz, la atenuación en la lluvia en este mismo trayecto será de 9.1 dB, y a frecuencias de 5 y 6 GHz será de 28 y 57 dB, respectivamente. Sin embargo, se supone que la lluvia con la intensidad dada abarca toda la longitud del trayecto, lo que rara vez ocurre en la práctica. Sin embargo, al utilizar un UAV en áreas donde se presentan lluvias de alta intensidad, se recomienda elegir una frecuencia de operación de la línea de radio por debajo de 3 GHz.
Literatura
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Fuente: habr.com
