ATENUACIÓN POR NUBES EN BANDA Ka, Q Y W EN BASE A RADIOSONDEOS DURANTE TEMPORADAS DE LLUVIA Y SECA EN LOS ANDES CENTRALES: ESTUDIO EN EL ALTO, BOLIVIA

Abstract

La atenuación por nubes en sistemas de comunicaciones por satélite adquiere mayor importancia a medida que aumenta la frecuencia de operación del sistema. Se trata de un fenómeno variable cuya caracterización es imprescindible, no sólo sobre una base estadística anual sino también estacional. En este artículo se presentan estadísticas de atenuación por nubes en 20 GHz, 40 GHz y 75 GHz durante los periodos de lluvia y no-lluvia a 4065 m de altitud, basados en el análisis de 3 años de radiosondeos (2016-2019) en El Alto, Bolivia. Se utilizan los modelos de Salonen, Salonen08, Decker y CldMod y los resultados se comparan con el modelo global de la Rec. UIT-R P.840. Los resultados llevan a concluir que la atenuación cenital debida a nubes durante época de lluvia puede alcanzar valores máximos entre 0.16 y 0.45 dB (20 GHz), entre 0.5 y 1.5 dB (40 GHz), y entre 1.3 y 3.9 dB (75 GHz) dependiendo del modelo que fue utilizado. En comparasión, durante época de no-lluvia estos valores varían entre 0.08 y 0.33 dB (20 GHz), entre 0.26 y 1.1 dB (40 GHz), y entre 0.62 y 2.6 dB (75 GHz). Por otro lado, las estadísticas en base a los modelos CldMod y, en menor medida, Decker se aproximan mejor a los resultados del modelo de la UIT-R. Estas observaciones abren la posibilidad a trabajos adicionales que evalúen la confiabilidad de los parámetros meteorológicos de los mapas digitales modelos globales en sitios con una altitud considerable, debido a que éstos se utilizan en modelos de propagación globales.

Cloud attenuation in satellite communication systems becomes a relevant issue as the frequency increases, and thus, it has to be taken into account when link availability is being calculated. This atmospheric impairment is a variable atmospheric phenomenon whose characterization has to be done not only on a yearly-basis but also on a seasonal and monthly basis. In the present paper, cloud attenuation statistics are reported at 20 GHz, 40 GHz and 75 GHz during rainy and non-rainy seasons in El Alto, Bolivia, at 4065 m of altitude, using 3 years of radiosoundings (2016-2019). Cloud detection models have been used for the calculations, including Salonen, Salonen08, Decker and CldMod models, and results obtained are compared to those given by the global model of the ITU-R Rec. P.840. The results lead to conclude that zenith cloud attenuation during rainy season can reach maximum values between 0.15 and 0.45 dB (20 GHz), 0.55 and 1.5 dB (40 GHz), and 1.3 and 3.9 dB (75 GHz) depending on the model to be used. In comparison, during non-rainy season these values vary between 0.08 and 0.33 dB (20 GHz), 0.26 and 1.1 dB (40 GHz), and 0.62 and 2.6 dB (75 GHz). On the other hand, statistics based on CldMod model and, in a less extent, Decker model are close to the ones obtained using the ITU-R global model. These observations could open the possibility of further studies assessing the reliability of meteorological parameters in digital maps at high altitude sites, because these data are used in global propagation models.