Dispersión troposférica (también conocido como dispersión troposférica ) es un método de comunicación con radio de microondas señales a través de distancias considerables - a menudo hasta 300 kilómetros (190 millas), y en función de factores más terreno y el clima. Este método de propagación utiliza el fenómeno de dispersión troposférica, donde las ondas de radio en UHF y SHF frecuencias están dispersos aleatoriamente a medida que pasan a través de las capas superiores de la troposfera. Las señales de radio se transmiten en un haz estrecho dirigido justo por encima del horizonte en la dirección de la estación receptora. A medida que las señales pasan a través de la troposfera, parte de la energía se dispersa hacia la Tierra, lo que permite que la estación receptora capte la señal. [1]
Normalmente, las señales en el rango de frecuencia de microondas viajan en línea recta, por lo que se limitan a aplicaciones de línea de visión , en las que el transmisor puede "ver" el receptor. Las distancias de comunicación están limitadas por el horizonte visual a alrededor de 30 a 40 millas (48 a 64 km). Troposcatter permite la comunicación por microondas más allá del horizonte. Fue desarrollado en la década de 1950 y se utilizó para comunicaciones militares hasta que los satélites de comunicaciones lo reemplazaron en gran medida en la década de 1970.
Debido a que la troposfera es turbulenta y tiene una alta proporción de humedad, las señales de radio de dispersión troposférica se refractan y, en consecuencia, las antenas receptoras solo recogen una pequeña proporción de la energía de radio. Las frecuencias de transmisión alrededor de 2 GHz son las más adecuadas para los sistemas de dispersión troposférica, ya que a esta frecuencia la longitud de onda de la señal interactúa bien con las áreas húmedas y turbulentas de la troposfera, mejorando la relación señal / ruido .
Descripción general
Históricamente, se requerían antenas parabólicas o vallas publicitarias de alta ganancia para los sistemas de dispersión troposférica, ya que las pérdidas de propagación son muy altas; sólo alrededor de una billonésima parte (1 x 10-12 ) de la potencia de transmisión está disponible en el receptor. Se establecieron caminos a distancias superiores a los 1.000 km. Necesitaban antenas de 9 a 36 metros y amplificadores de 1 kW a 50 kW. Se trataba de sistemas analógicos capaces de transmitir algunos canales de voz.
Los sistemas de troposdifusión han evolucionado a lo largo de los años. Con los satélites de comunicación utilizados para enlaces de comunicación de larga distancia, los sistemas de dispersión de tropos actuales se emplean en distancias más cortas que los sistemas anteriores, utilizan antenas y amplificadores más pequeños y tienen capacidades de ancho de banda mucho mayores. Las distancias típicas oscilan entre 50 km y 250 km, aunque se pueden lograr distancias mayores según el clima, el terreno y la velocidad de datos requerida. Los tamaños típicos de antena varían de 1,2 metros a 12 metros, mientras que los tamaños típicos de amplificadores varían de 10 W a 2 kW. Se pueden alcanzar velocidades de datos superiores a 20 Mbit / s con la tecnología actual.
La dispersión troposférica es un método de propagación bastante seguro, ya que la alineación del plato es fundamental, lo que hace que sea extremadamente difícil interceptar las señales, especialmente si se transmiten a través de aguas abiertas, lo que las hace muy atractivas para los usuarios militares. Los sistemas militares han tendido a ser tropos de "línea delgada", llamados así porque en el sistema de tropos sólo se transportaba un canal de "información" de ancho de banda estrecho ; generalmente hasta 32 canales analógicos (ancho de banda de 4 kHz). Los sistemas militares modernos son de "banda ancha", ya que operan canales de datos digitales de 4-16 Mbit / s.
Los sistemas de dispersión de tropos civiles, como la red de comunicaciones petroleras del Mar del Norte de British Telecom (BT) , requerían canales de 'información' de mayor capacidad que los que estaban disponibles utilizando señales de radio HF (alta frecuencia - 3 a 30 MHz), antes de que la tecnología satelital estuviera disponible. Los sistemas BT, basados en Scousburgh en las Islas Shetland , Mormond Hill en Aberdeenshire y Row Brow cerca de Scarborough , eran capaces de transmitir y recibir 156 canales analógicos (ancho de banda de 4 kHz) de datos y telefonía hacia / desde las plataformas de producción de petróleo del Mar del Norte, utilizando multiplexación por división de frecuencia (FDMX) para combinar los canales.
Debido a la naturaleza de la turbulencia en la troposfera, se utilizaron rutas de propagación de diversidad cuádruple para garantizar una confiabilidad del servicio del 99,98%, lo que equivale a aproximadamente 3 minutos de tiempo de inactividad debido a la caída de la propagación por mes. Los sistemas cuádruples de espacio y diversidad de polarización necesitaban dos antenas parabólicas separadas (separadas por varios metros) y dos bocinas de alimentación polarizadas de manera diferente , una con polarización vertical y la otra con polarización horizontal. Esto aseguró que al menos una ruta de señal estuviera abierta en cualquier momento. Las señales de los cuatro caminos diferentes se recombinaron en el receptor donde un corrector de fase eliminó las diferencias de fase de cada señal. Las diferencias de fase fueron causadas por las diferentes longitudes de ruta de cada señal desde el transmisor al receptor. Una vez corregida la fase, las cuatro señales podrían combinarse de forma aditiva.
Redes de comunicaciones de dispersión troposférica
El fenómeno de la dispersión troposférica se ha utilizado para construir enlaces de comunicación tanto civiles como militares en varias partes del mundo, que incluyen:
- ACE alto
- Las comunicaciones militares de la OTAN enlazan en toda Europa desde la frontera entre Noruega y la Unión Soviética hasta la frontera entre Turquía y la Unión Soviética.
- BT (British Telecom)
- Reino Unido - Shetland a Mormond Hill
- Alemania
- Torfhaus-Berlin, Clenze-Berlin en tiempos de la Guerra Fría
- Portugal Telecom
- Portugal - Serra de Nogueira a Artzamendi
- CNT (empresa canadiense de telecomunicaciones)
- Tsiigehtchic a Galena Hill, Keno City
- Hay River - Port Radium - Lady Franklin Point
- Cuba - Florida
- Guanabo a Florida City
- Corporación AT&T
Oficinas de proyectos [1]
- Pittsboro (condado de Chatham), NC [2] - Buckingham, VA [3] - Charlottesville, VA - Leesburg, VA - Hagerstown, MD
- Torres de Texas : radares de defensa aérea.
- Torre de Texas 2
- Georges Bank , en aguas profundas de 56 pies (17 m), 110 millas (180 km) al este de Cape Cod 41 ° 44'N 67 ° 47'W / 41.733 ° N 67.783 ° W / 41.733; -67.783, vinculado a North Truro, MA .
- Torre de Texas 3
- Nantucket Shoals , en 80 pies (24 m) de agua, 100 millas (160 km) al sureste de Rhode Island 40 ° 45'N 69 ° 19'W / 40,75 ° N 69,317 ° W / 40,75; -69.317, vinculado a Montauk AFB , Long Island, NY .
- Torre de Texas 4
- Shoal sin nombre (extraoficialmente: Old Shaky), en 185 pies (56 m) de agua, 84 millas (135 km) al sureste de la ciudad de Nueva York 39 ° 48'N 72 ° 40'O (Destruido, con 28 muertos , durante una tormenta el 15 de enero de 1961), vinculado a la estación continental de Highlands, Nueva Jersey .
- Torre de Texas 1
- Cashes Ledge (Lat. 42 ° 53'N., Long. 68 ° 57'W., 36 pies de profundidad), 100 millas al este de New Hampshire, no construido .
- Torre de Texas 5
- Brown's Bank (Lat. 42 ° 47'N., Long. 65 ° 37'W., 84 pies de profundidad), 75 millas al sur de Nueva Escocia, no construido .
- Línea Mid Canada
- Una serie de cinco estaciones (070, 060, 050, 415, 410) en Ontario y Quebec alrededor de la parte baja de la Bahía de Hudson .
- Línea Pinetree , salto con pértiga
- Una serie de catorce estaciones que proporcionan comunicaciones para las estaciones de radar de la costa este de la línea Pinetree de Estados Unidos y Canadá, que van desde la N-31 Frobisher Bay , la isla Baffin hasta St. John's, Terranova y Labrador .
- White Alice / DEW Line / DEW Training ( era de la Guerra Fría )
- Una antigua red de comunicaciones militares y civiles con ochenta estaciones que se extienden por el litoral occidental desde Port Hardy , al norte de la isla de Vancouver hasta la isla Barter (BAR), al oeste hasta Shemya, Alaska (SYA) en las Islas Aleutianas (a solo unos cientos de millas de la Unión Soviética). Union ) y al este a través del Ártico de Canadá hasta Groenlandia . Tenga en cuenta que no todas las estaciones fueron troposdispersión, pero muchas lo fueron. También incluyó una instalación de entrenamiento para la red de dispersión de tropo de la línea White Alice / DEW ubicada entre Pecatonica, Illinois y Streator, Illinois .
- Línea DEW (era posterior a la Guerra Fría )
- Varias redes de dispersión de tropos que proporcionan comunicaciones para la extensa cadena de radares de defensa aérea en el extremo norte de Canadá y Estados Unidos.
- NARS
- La red de defensa aérea de la OTAN se extiende desde RAF Fylingdales , pasando por Mormond Hill, Reino Unido , Sornfelli ( Islas Feroe ), Höfn, Islandia hasta Keflavik DYE-5, Rockville .
- ET-A , USAREUR
- Una red del Ejército de los EE. UU. Desde la RAF Fylingdales hasta una red en Alemania y una única estación en Francia ( Maison Fort ).
- 486L , MEDCOM
- Una red de la Armada de los Estados Unidos que cubre la costa europea del Mar Mediterráneo desde San Pablo, España en el oeste hasta la Base Aérea Incirlik , Turquía en el Este, con sede en Ringstead Bay en Dorset , Inglaterra .
- fuerza Aérea Royal
Comunicaciones a las fuerzas británicas de Alemania , desde Swingate en Kent hasta Lammersdorf en Alemania .
- BARRAS
- Una red de dispersión de tropas del Pacto de Varsovia que se extiende desde cerca de Rostok en la DDR (Deutsches Demokratisches Republik), Checoslovaquia , Hungría , Polonia , Bielorrusia , URSS, Ucrania , URSS, Rumania y Bulgaria .
- CORTAR
- Una red soviética que se extiende por la URSS .
- India - URSS
- Una sola sección desde Srinigar , Cachemira , India hasta Dangara , Tayikistán , URSS.
- Fuerza Aérea India
- Parte de una red de defensa aérea que cubre las principales bases aéreas, instalaciones de radar y emplazamientos de misiles en el norte y centro de la India. La red se está eliminando gradualmente para ser reemplazada por sistemas de comunicación basados en fibra óptica más modernos. [2]
- Peace Ruby , Spellout , Peace Net
- Una red de defensa aérea establecida por Estados Unidos en Irán antes de la revolución. Spellout construyó una red de radar y comunicaciones en el norte de Irán. Peace Ruby construyó otra red de defensa aérea en el sur y Peace Net integró las dos redes.
- Baréin - Emiratos Árabes Unidos
- Un sistema de dispersión de tropas que une Al Manamah , Bahrein , con Dubai , Emiratos Árabes Unidos .
- RAFO
- Un sistema de comunicaciones de dispersión de tropas que proporciona comunicaciones militares a la antigua SOAF - Sultan of Oman Air Force, (ahora RAFO - Royal Air Force of Oman ), a través del Sultanato de Omán .
- RSAF
- Una red de dispersión de tropas de la Real Fuerza Aérea Saudita que une las principales bases aéreas y centros de población de Arabia Saudita .
- Yemen
- Un solo sistema que une Sana'a con Sa'dah .
- PORCHE TRASERO e IWCS
- Dos redes administradas por Estados Unidos que unen bases militares en Tailandia y Vietnam del Sur .
- Phil - Tai - Oki
- Un sistema que une Filipinas con Taiwán .
- Red Caribeña por cable e inalámbrica
Cable & Wireless estableció un enlace de dispersión troposférica en 1960, que une Barbados con Puerto España, Trinidad. La red se extendió más al sur hasta Georgetown, Guyana en 1965. [3] [4]
- Redes japonesas de dispersión de tropos
- Dos redes que unen las islas japonesas de norte a sur.
Sistemas tácticos de comunicación Troposcatter
Además de las redes permanentes detalladas anteriormente, ha habido muchos sistemas transportables tácticos producidos por varios países: - [5]
- Sistemas de dispersión de tropo soviético / ruso
- MNIRTI R-423-1 Brig-1 / R-423-2A Brig-2A / R-423-1KF
- MNIRTI R-444 Eshelon / R-444-7,5 Eshelon D
- MNIRTI R-420 Atlet-D
- NIRTI R-417 Baget / R-417S Baget S
- CN Radiosvyaz R-412 A / B / F / S TORF
- MNIRTI R-410 / R-410-5,5 / R-410-7,5 Atlet / Albatros
- MNIRTI R-408 / R-408M Baklan
- República Popular de China (PRoC), Sistemas de dispersión de tropos del Ejército Popular de Liberación (PLA)
- Sistema de comunicación Troposcatter CETC TS-504
- Sistema de comunicación Troposcatter CETC TS-510 / GS-510
- Sistemas de dispersión occidental de tropos
- Sistema de comunicación Troposcatter AN / TRC-97
- Terminal de radio de microondas de dispersión troposférica AN / TRC-170 [6]
- Sistema de comunicación Troposcatter AN / GRC-201
El Ejército y la Fuerza Aérea de los EE. UU. Utilizan sistemas tácticos de dispersión troposférica desarrollados por Raytheon para comunicaciones de larga distancia. Los sistemas vienen en dos configuraciones, el original "tropo pesado" y existe una nueva configuración de "tropo ligero". Los sistemas proporcionan cuatro canales de grupo multiplexados y cifrado de troncales, y 16 o 32 extensiones telefónicas analógicas locales. El Cuerpo de Marines de EE. UU. También usa el mismo dispositivo, aunque es una versión anterior.
Ver también
- Propagación de radio
- Propagación sin visibilidad directa
- Microonda
- ACE High - Red europea de dispersión de tropos de la OTAN de la era de la guerra fría
- White Alice Communications System - Enlace de comunicaciones troposférico de Alaska de la era de la guerra fría
- Lista de sitios de White Alice Communications System
- TV-FM DX
- Lista de sitios de la línea DEW
- Línea de alerta temprana distante
Referencias
- ^ FS-1037C Definición de dispersión troposférica
- ^ Red AF
- ^ Cable & Wireless en Barbados (2016)
- ^ Sello de Guyana (1968)
- ^ "Sistemas de dispersión de tropos" . ausairpower.net
- ^ Radio de dispersión troposférica digital táctica AN / TRC-170 " . Comunicaciones militares de Jane
enlaces externos
- FS-1037C definición de dispersión troposférica
- Red de comunicación de retransmisiones troposféricas de Rusia
- Mapas de la red de comunicación Troposcatter
- Jane's AN / TRC-170 (v)
- Sistemas de comunicaciones de dispersión troposférica Air Power Australia
- Comunicaciones de dispersión troposférica: lo esencial
- El cortometraje STAFF FILM REPORT 66-19A (1966) está disponible para su descarga gratuita en Internet Archive