Análisis de la Discriminación de Polarización Cruzada Debido a la Lluvia para Enlaces Satelitales Tierra-Espacio que Operan en Frecuencias de Ondas Milimétricas en Pretoria, Sudáfrica
Autores: Lawal, Yusuf Babatunde; Owolawi, Pius Adewale; Tu, Chunling; Van Wyk, Etienne; Ojo, Joseph Sunday
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de la Discriminación de Polarización Cruzada Debido a la Lluvia para Enlaces Satelitales Tierra-Espacio que Operan en Frecuencias de Ondas Milimétricas en Pretoria, Sudáfrica
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Estudio
Atenuación inducida por la lluvia
Discriminación de polarización cruzada
XPD
Enlaces satelitales
Frecuencias de ondas milimétricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga el impacto de la atenuación inducida por la lluvia en la discriminación de polarización cruzada (XPD) en enlaces satelitales Tierra-espacio que operan en frecuencias de ondas milimétricas en Pretoria, Sudáfrica. El método tradicional para calcular XPD emplea una altura media anual constante de lluvia y una atenuación co-polar media anual (CPA) sobre una ubicación determinada. Esta investigación utilizó datos de altura de lluvia estacional obtenidos de un estudio reciente y las últimas directrices ITU-R P.618-14, para calcular y analizar las variaciones de XPD en seis frecuencias seleccionadas (de 11.7 GHz a 35 GHz) para diferentes porcentajes de tiempo de excedencia en Pretoria. El estudio revela dependencias estacionales significativas de las alturas de lluvia, con XPD alcanzando su máximo durante el invierno debido a la menor altura de lluvia y una atenuación inducida por la lluvia más baja, y su mínimo durante el verano, caracterizado por intensas lluvias convectivas y la máxima altura de lluvia. Por ejemplo, el XPD estimado para una señal de 35 GHz al 0.01% del tiempo en verano, primavera, invierno y otoño son 13, 14, 15 y 14 dB, respectivamente. Esto implica que las señales de radio sufren una atenuación severa causada por un bajo XPD en verano. La relación entre CPA y XPD destaca la necesidad de márgenes de XPD aumentados en frecuencias más altas para mitigar la degradación de la señal causada por la depolarización por lluvia. Las recomendaciones prácticas incluyen la adopción de esquemas de modulación y codificación adaptativos para mantener la fiabilidad del enlace durante condiciones climáticas adversas, particularmente en verano. Esta investigación resalta la importancia de incorporar parámetros dependientes de la frecuencia y la variabilidad de la altura de lluvia en la estimación de XPD para mejorar el diseño de sistemas de comunicación satelital, asegurando un rendimiento optimizado y una operación fiable en un clima tropical.
Descripción
Este estudio investiga el impacto de la atenuación inducida por la lluvia en la discriminación de polarización cruzada (XPD) en enlaces satelitales Tierra-espacio que operan en frecuencias de ondas milimétricas en Pretoria, Sudáfrica. El método tradicional para calcular XPD emplea una altura media anual constante de lluvia y una atenuación co-polar media anual (CPA) sobre una ubicación determinada. Esta investigación utilizó datos de altura de lluvia estacional obtenidos de un estudio reciente y las últimas directrices ITU-R P.618-14, para calcular y analizar las variaciones de XPD en seis frecuencias seleccionadas (de 11.7 GHz a 35 GHz) para diferentes porcentajes de tiempo de excedencia en Pretoria. El estudio revela dependencias estacionales significativas de las alturas de lluvia, con XPD alcanzando su máximo durante el invierno debido a la menor altura de lluvia y una atenuación inducida por la lluvia más baja, y su mínimo durante el verano, caracterizado por intensas lluvias convectivas y la máxima altura de lluvia. Por ejemplo, el XPD estimado para una señal de 35 GHz al 0.01% del tiempo en verano, primavera, invierno y otoño son 13, 14, 15 y 14 dB, respectivamente. Esto implica que las señales de radio sufren una atenuación severa causada por un bajo XPD en verano. La relación entre CPA y XPD destaca la necesidad de márgenes de XPD aumentados en frecuencias más altas para mitigar la degradación de la señal causada por la depolarización por lluvia. Las recomendaciones prácticas incluyen la adopción de esquemas de modulación y codificación adaptativos para mantener la fiabilidad del enlace durante condiciones climáticas adversas, particularmente en verano. Esta investigación resalta la importancia de incorporar parámetros dependientes de la frecuencia y la variabilidad de la altura de lluvia en la estimación de XPD para mejorar el diseño de sistemas de comunicación satelital, asegurando un rendimiento optimizado y una operación fiable en un clima tropical.