Cálculo de interferencias

Cuando se planifica un radioenlace es importante identificar posibles interferencias que podrían degradar la calidad del sistema. Éstas pueden provenir de otros sistemas ya instalados, tanto terrenales como espaciales, pero también del propio sistema. Y es aquí donde se debe prestar especial atención durante la fase de diseño.

Las interferencias pueden clasificarse en función de su frecuencia y polarización. En el primer caso, se tienen interferencias cocanal (misma frecuencia) y de canal adyacente, mientras que en el segundo caso se tienen interferencias copolares y de polarización cruzada. Las interferencias de canal adyacente pueden atenuarse razonablemente bien con una adecuada canalización frecuencial y mediante el empleo de filtros, por lo que en este artículo nos centraremos en las interferencias cocanal que son las más perjudiciales.

Supongamos un radioenlace como el que se representa en la figura 1 de forma esquemática. Este radioenlace consta de 3 vanos (2 repetidores) que alternan polarización y que utilizan las frecuencias f₁ y f₂ para cada uno de los sentidos de transmisión. La elección de dichas frecuencias debería hacerse como se explicó en un artículo anterior.

 

Figura 1: Esquema de radioenlace con repetidores y posibles interferencias.

 

Obsérvese que en dicho radioenlace pueden existir dos tipos de interferencia, una por rebasamiento de vanos (1) y otra por radiación o captura del lóbulo trasero de las antenas (2). En el primer caso, la señal radiada por la antena transmisora del primer vano a frecuencia f₁ es captada como una interferencia por la antena receptora del tercer vano, que además trabaja con idéntica polarización (interferencia cocanal y copolar, caso peor). En el segundo caso, la señal radiada por el lóbulo trasero de la antena transmisora del primer vano a frecuencia f₂ es captada como una interferencia por la antena receptora del segundo vano, que emplea polarización ortogonal (interferencia cocanal de polarización cruzada). Analizando la figura 1 puede observarse que este tipo de interferencia se produce en más casos.

Para definir la calidad de la señal recibida en términos de interferencias se utiliza la relación portadora a interferencia, C/I, que en este caso puede calcularse en dB como:

C/I = W_t,S + G_T,S − L_bas,S − W_t,I − G_T,I + L_bas,I + L_diag + L_pol,

donde W_t,S es la potencia del transmisor deseado en dBm, W_t,I es la potencia del transmisor interferente en dBm, G_T,s es la ganancia de la antena transmisora deseada en dB, G_T,I es la ganancia de la antena transmisora interferente en dB, L_bas,S son las pérdidas básicas de propagación en dB para la señal deseada, L_bas,I son las pérdidas básicas de propagación en dB para la señal interferente, L_diag es la atenuación en dB de la señal interferente por los diagramas de radiación de las antenas transmisora y receptora, y L_pol es la atenuación en dB que introduce la antena receptora sobre la interferencia en términos de su polarización.

Lógicamente, si existen fenómenos de propagación que afecten de forma distinta a la señal útil y a la interferencia deben incorporarse también en la ecuación anterior, como por ejemplo pérdidas en obstáculos, absorción atmosférica o lluvia.

A modo de ejemplo, suponiendo que todos los transmisores emiten con idéntica potencia, las antenas son de la misma ganancia, y los vanos se encuentran alineados sobre una línea recta (caso peor), para las interferencias anteriormente indicadas se tendrían unas expresiones de la relación portadora a interferencia dadas por:

C/I₁ = 20log₁₀( r₁ + r₂ + r₃ ) − 20log₁₀( r₃ ),

C/I₂ = F/B + XPD,

donde r₁, r₂ y r₃ son las longitudes de cada vano, F/B es la relación delante/atrás de las antenas en dB y XPD (cross polarization discrimination) es la la protección frente a la polarización cruzada de las antenas en dB.