Análisis y diseño de un radioenlace para la evaluación de la despolarización de ondas milimétricas provocada por la lluvia

Abstract

La saturación de las bandas de baja frecuencia, debida al veloz incremento del número de sistemas de telecomunicaciones, ha propiciado la investigación de los rangos de frecuencias superiores a fin de hacer que se reduzcan las interferencias entre unos y otros sistemas. La llegada del 5G a la telefonía móvil supondrá, por ejemplo, el uso de frecuencias superiores a los 30 GHz para poder sustentar la velocidad ultra rápida de banda ancha móvil y el exceso de tráfico móvil que se ha proyectado. Sin embargo, a alta frecuencia la señal se ve afectada por fenómenos atmosféricos que, en algunas circunstancias, podrían hacer que se cayera la comunicación.
En el presente Trabajo de Fin de Grado, analizamos y diseñamos un radioenlace en las bandas Ka y W para la medición de la despolarización de la onda provocada por la lluvia, compuesto por dos canales, uno a 38 GHz y otro a 79 GHz. Ambas frecuencias se encuentran en el rango de las denominadas frecuencias milimétricas o MMW. Se pretende saber si es posible transmitir una polarización vertical y otra horizontal a la misma frecuencia simultáneamente sin que interfieran.
Inicialmente se introduce cómo funciona un radioenlace en ondas milimétricas así como sus posibles aplicaciones. Establecemos además las cualidades y capacidades que debe tener el radioenlace así como su el perfil topográfico y hacemos un estudio del mismo.
Después analizamos dos diseños factibles para construirlo con una previa prospección del mercado para elegir los componentes de transmisión y recepción. Para desarrollar un trabajo en mayor profundidad y adelantándonos a los posibles problemas con los fabricantes y distribuidores, se proponen dos diseños para el transmisor y dos diseños para el receptor. Una vez terminados los diseños, se hace un estudio del balance de potencias del radioenlace para averiguar las capacidades del mismo en condiciones de lluvias fuertes y torrenciales para esclarecer si es posible trabajar en estas condiciones meteorológicas con ondas milimétricas. Para ello, previamente se hace un estudio del ruido en el receptor así como de los espurios de los mezcladores de radiofrecuencia.
Se desarrolla un método de calibración del radioenlace además de un estudio económico del proyecto para llevarlo a cabo en caso de ser viable tanto su carácter técnico como económico.
Finalmente, se exponen las conclusiones y las posibles líneas futuras del proyecto.