ABSORCION Y ATENUACION DE ONDAS

1. Introducción

La atmósfera terrestre no es un vacío. Más bien está formada por átomos y moléculas de diversas sustancias gaseosas, líquidas y sólidas. Algunos de esos materiales pueden absorber las ondas electromagnéticas. Cuando una onda electromagnética se propaga a través de la atmósfera terrestre, se transfiere energía de la onda a los átomos y moléculas atmosféricos.

Aunque en el espacio libre o vacío se considera que no hay perdida de energía al propagarse una onda a través de el de acuerdo con la ley de cuadrado inverso, se pudo analizar que la onda sufre disminuciones en la densidad de potencia

2. Desarrollo

2.1. Absorción De Ondas

La absorción de onda por la atmósfera es análoga a una pérdida de potencia I2R. Una vez absorbida, la energía se pierde para siempre, y causa una atenuación en las intensidades de voltaje y campo magnético, y una reducción correspondiente de densidad de potencia. La absorción de las radiofrecuencias en una atmósfera normal depende por lo general de su frecuencia, y es relativamente insignificante para frecuencias inferiores a 10 GHz. La figura 26 muestra la absorción atmosférica, en decibeles por kilómetro, debida al oxígeno y al vapor de agua, para radiofrecuencias mayores de 10 GHz. Se aprecia que ciertas frecuencias se afectan más o menos por la absorción, y se producen picos y valles en las curvas. La atenuación de ondas debida a la absorción no depende de la distancia a la fuente de radiación, sino más bien a la distancia total que la onda se propaga a través de la atmósfera. En otras palabras, para un medio homogéneo, cuyas propiedades son uniformes en todo él, la absorción sufrida durante el primer kilómetro de propagación es igual que la del último kilómetro. También, las condiciones atmosféricas anormales, como por ejemplo lluvias intensas o neblina densa, absorben más energía que una atmósfera normal. La absorción atmosférica se representa por η y, para una onda que se propaga de R1 a R2, es (R2 – R1), siendo el coeficiente de absorción. Así, la atenuación de onda depende de la relación R2/R1, y la absorción de onda depende de la distancia entre R1 yR2. En el caso más real, es decir, en un medio no homogéneo, el coeficiente de absorción varía mucho de acuerdo con el lugar y origina difíciles problemas para los ingenieros de sistemas de radio.

Figura 26. Absorción atmosférica de las ondas electromagnéticas

2.2. Atenuación De Ondas

A medida que la onda sufre disminuciones en la densidad de potencia a medida que la onda electromagnética se aleja de la fuente que lo genero: a esto se lo denomina atenuación se expresa comúnmente en función del logaritmo de la relación entre densidades de potencia. Por lo general, se suelen usar los decibelios (símbolo: dB)

Como unidad de medida. La expresión

...