Cálculo de atenuación atmosférica para un presupuesto de enlace de 1550 nm
usuario2387855
Mis disculpas de antemano si este es el lugar equivocado para hacer esta pregunta. Me dijeron que aquí había algunos expertos en comunicaciones de RF, así que pensé que también podría haber algo de experiencia en FSO.
De todos modos, estoy tratando de armar un presupuesto de enlace para un sistema de comunicación láser de 1550 nm en órbita terrestre baja (~600 km), y he estado viendo información contradictoria sobre la contribución de la atenuación atmosférica (absorción, dispersión, centelleo). No estoy buscando una cifra exacta en este momento, pero necesito tener alguna idea para especificar el resto del sistema. He leído de varias fuentes que la atenuación mínima (aire despejado) para la luz en esta región es de aproximadamente 0,2 dB/km.
En "Comunicaciones láser en el espacio libre: principios y avances", se propone el siguiente presupuesto de enlace de ejemplo:
Lamentablemente, no se proporciona ninguna justificación para el término "pérdida de transmisión en aire despejado", que es de unos 11 km a 0,2 dB/km, en lugar de 483 km.
En otro sistema, se utiliza un término de atenuación comparable
¿La atenuación atmosférica es tan baja porque disminuye con la altitud (y 0,2 dB/km es el coeficiente de atenuación cerca del nivel del mar)? ¿Cómo haces para hacer ese cálculo? Si la dependencia de la altitud es significativa, no se trata en el libro. Si el efecto de la atenuación atmosférica se vuelve insignificante más allá de cierta altitud, ¿dónde sería eso?
Respuestas (2)
Enric Blanco
Lamentablemente, no se proporciona ninguna justificación para el término "pérdida de transmisión en aire despejado", que es de unos 11 km a 0,2 dB/km, en lugar de 483 km.
La pérdida de transmisión de Clear AIR ocurre solo en las capas inferiores de la atmósfera, que son aquellas donde se encuentra el aire. De ahí viene la cifra de 11 km .
La troposfera contiene el 80% de la masa total de aire de toda la atmósfera. La altura media de la troposfera es de 12 km, y varía de 8 a 18 km según la latitud y la estación del año . He visto que se usan 11 km en muchos presupuestos de enlaces satcom, es un valor bastante convencional.
Si el efecto de la atenuación atmosférica se vuelve insignificante más allá de cierta altitud, ¿dónde sería eso?
En la tropopausa (la capa entre la troposfera y la estratosfera).
Fuente de la imagen: artículo de wikipedia sobre la atmósfera de la Tierra .
AnalógicoGuy
Consulte esta referencia: http://www.phy.davidson.edu/FacHome/jny/Optics/Burle%20Electro_Optics.pdf . Este es el Manual de electroóptica de Burle. El capítulo sobre transmitancia atmosférica, páginas 81-108, y en particular el gráfico de la página 83, abordan su pregunta. (Parece una atenuación bastante baja a 1550 nm a través de una atmósfera clara, pero si usara una longitud de onda un poco más corta, la atenuación aumentaría rápidamente).
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