Modelos de Propagação Outdoor: Okumura-Hata e Walfish-Ikegami, Esquemas de Antena e Propagação de Onda de Rádio

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INSTITUTO SUPERIOR DE TRANSPORTES E COMUNICAÇÕES

Indice

• Indice de ilustrações
• Introdução.....................................................................................................................................................
• Modelos de propagação Outdoor.................................................................................................................
  • Modelo de Okumura-Hata
  • Modelo de Walfish-Ikegami
• Conclusão
• Bibliografia
• Figura 1: Ângulo entre a onda incidente e a direção da rua Indice de ilustrações
• Figura 2:Diversos parâmetros do modelo.....................................................................................................

Modelos de propagação Outdoor

Modelo de Okumura-Hata

Este modelo é baseado nos dados de perda de propagação de Okumura e é válido em frequências de 150Mhz a 1500Mhz, a altura da antena transmissora deve estar na faixa de 30 a 200 metros e a altura da antena receptora de 1 a 200 metros.. A equação de perda é:

• Áreas Urbanas: 𝐿𝑢𝑟𝑏 (𝑑𝐵) = 69,55 + 26,16 𝑙𝑜𝑔 𝑓𝑐 − 13,83 log h𝑡 − 𝐴 (h𝑟) + (44,9 − 6,55 log h𝑟) log 𝑑 Onde: 𝑓𝑐 - frequência (150-1500 MHz); h𝑡 - altura da antena de transmissão (em metros); h𝑟 - altura da antena de recepção (em metros); 𝑑 - distância entre as antenas (1-20 km).
• Para cidades grandes: 𝐴 (h𝑟) = 8,29 (log 1,54 h𝑟)^2 − 1,1, 𝑒𝑚 𝑑𝐵, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑐 ≤ 200 𝑀𝐻𝑧 𝐴 (hr) = 3,2 (log 11,75 hr )^2 − 4,97, 𝑒𝑚 𝑑𝐵, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑐 ≥ 400 𝑀𝐻𝑧
• Para cidades médias e pequenas: 𝐴 (hr) = 1,1 log 𝑓c − 0,7)hr – (1,56 log 𝑓𝑐 − 0,8) ,𝑒𝑚 𝑑𝐵
• Áreas Suburbanas 𝐿 (𝑑𝐵) = 𝐿𝑢𝑟𝑏 − 2 [log( 𝑓𝑐 28

)]^2 − 5,

• Áreas Abertas (rural) 𝐿 (𝑑𝐵) = 𝐿𝑢𝑟𝑏 − 4,78(log𝑓𝑐 )^2 + 18,33 log 𝑓𝑐 − 40,

Modelo de Walfish-Ikegami

Este é um modelo aplicável em terrenos planos e urbanos, utiliza elementos geométricos no ambiente de propagação para obter melhores resultados, os parâmetros principais podem ser obtidos por inspeção das figuras abaixo: Figura 1 : Ângulo entre a onda incidente e a direção da rua Figura 2 :Diversos parâmetros do modelo. Onde: h𝑟𝑜𝑜𝑓 = altura média dos prédios, em metros; h𝑚𝑜𝑏𝑖𝑙𝑒 = altura da antena de recepção (móvel), em metros; w = largura das ruas em metros; b = separação entre os prédios, em metros; 𝜑 = ângulo da rua em relação ao raio direto, em graus.

∆h𝑏𝑎𝑠𝑒 = h𝑏𝑎𝑠𝑒 − h𝑟𝑜𝑜𝑓 { Lmsd = Lbsh + Ka + Kd log d + Kflog d + Kflog f − 9 log b Lmsd = 0 , para Lmsd < 0 { Lbsh = − 18 log 1 + ∇hbase , para hbase > hroof Lbsh = 0 , para hbase ≤ hroof E ainda: { Ka = 54 , para hbase > hroof Ka = 54 − 0 , 8 ∇hbase , para d ≥ 0 , 5 Km e hbase ≤ hroof Ka = 54 − 1 , 6 ∇hbase. d , para d < 0 , 5 Km e hbase ≤ hroof { Kd = 18 , para hbase > hroof Kd = 18 − 15 ∆hbase ℎ𝑟𝑜𝑜𝑓 , para hbase ≤ hroof Para cidades de tamanho médio e centros suburbanos, com média densidade de árvores, tem-se: 𝐾𝑓 = −4 + 0,7 ( 𝑓 925

E para centros metropolitanos: 𝐾𝑓 = −4 + 1,5 ( 𝑓 925

Este modelo é válido para frequências entre 800 MHz e 2 GHz, com altura do receptor entre 1m e 3m e altura do transmissor entre 4m e 50m, para distâncias entre 20 m e 5 km.

Conclusão