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Type: Tese de Doutorado
Title: Modelo semi-empírico de predição de cobertura na faixa de VHF para ambientes de propagação em regiões com vegetação
Authors: Jo?o Renato Aguiar Soares
First Advisor: Cassio Goncalves do Rego
First Referee: Ricardo Luiz da Silva Adriano
Second Referee: Glaucio Lopes Ramos
Third Referee: Gervasio Protasio dos Santos Cavalcante
metadata.dc.contributor.referee4: Claudio Garcia Batista
Abstract: O principal objetivo desta pesquisa é estudar o comportamento do deslocamento do sinal de rádio no interior de florestas com vegetações médias, na faixa de VHF, tendo como cenários algumas vegetações típicas da Floresta Amazônica. Para isso, são realizadas campanhas de medições em duas florestas: uma em região com vegetação equivalente a de um seringal em Belém/PA no Parque Cidadão nos arredores do campus do Instituto de Tecnologia - IT da Universidade Federal do Pará UFPA e outra dentro de um castanhal em Manaus/AM no Campus Manaus Zona Leste CZL do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas - Ifam. As duas florestas têm aspectos favoráveis ao desenvolvimento da pesquisa por terem os relevos considerados como terra plana, as árvores têm caules cilíndricos com alturas acima de 20 m cujas folhagens concentram-se na parte mais superior dos caules o que possibilita a passagem do sinal de rádio irradiado e recebido por antenas instaladas abaixo das copas das árvores, emitindo e recebendo sinais com comprimentos de onda em torno de um metro, que descrevendo percursos serpenteando os troncos deslocam-se por meio da floresta. A metodologia utilizada em ambas as campanhas de medições contou com a instalação de um sistema de comunicação no interior da floresta, sendo o módulo transmissor mantido fixo enquanto que o módulo receptor, posicionado após uma árvore e no mesmo alinhamento do módulo transmissor, teve a potência do sinal recebido medida e registrada sendo em seguida deslocado o módulo receptor para o próximo ponto de medição pré-estabelecido, onde novamente o sinal recebido foi medido e registrado e assim as ações se repetiram até que fosse atingida a distância máxima possível entre os módulos transmissor e receptor. Os dados experimentais obtidos nas campanhas de medições foram implementados computacionalmente e estabeleceram-se as formulações dos modelos de propagação semi-empíricos para os ambientes com vegetação de densidade média estudados. A pesquisa provou que a propagação do sinal radioelétrico por meio desta vegetação, em terreno plano, desde que os elementos do sistema de radiação estejam posicionados dentro da floresta e abaixo da copa das árvores e que operem na faixa de frequência de VHF com comprimento de onda de aproximadamente um metro, os obstáculos de maior impacto para esta propagação do sinal, considerando-se também a perda no espaço livre, são os troncos das árvores. Com este comprimento de onda o sinal perde potência nos caules, mas também os contorna e de acordo com a potência aplicada no transmissor pode espalhar-se por longas distâncias.
Abstract: The main objective of this research is to analyze the behavior of the radios signal deviation through forests with medium vegetation, on VHF band, having some typical Amazon Forests vegetation as background. In that purpose, measurements campaigns were done inside two forests: the first region with the equivalent of a rubber tree vegetation, inside Cidadãos Park in Belém/PA, near the campus of the Technology Institute IT of the Federal University of Pará UFPA; The second one is inside a Brazil nut tree region, in Manaus/AM, at the East Zone Campus CZL, of the Federal Institution of Education, Science and Technology of Amazonas IFAM. Both forests have the agreeable aspects for the development of the research for having their landscape shapes considered as plane and the trees have rounded trunks with heights above 20 m, which leaves are grouped at the top of the stems, making the radio signal flow possible, irradiated and received by antennas set under the trees crown, sending and receiving signals with the wavelength of about one meter, that runs the path around the tree trunks and spanning throughout the forest. The methodology used in both of the measurement campaigns was done on setting a communication system inside the forest with the transmitter module kept still, while the receptor module, placed behind a tree and put in the same alignment as the transmitter module, had the power of the received signal measured and registered. Nearly after, the receptor module was moved to the next preset measurement point, and those actions went on until they reach the maximum point of distance possible between the transmitter and receptor modules. The experimental data gathered on the measurement campaigns were computationally implemented and it was established the formulation of semi empirical models for medium density vegetation environments here studied. The research proved that the propagation of the radiolectric signal through this vegetation, on a flat shaped land, admitting that the elements of the radiation system are placed inside the forest, under the tree crowns and working at the frequency of VHF band, with wavelengths of about a meter, the biggest obstacles for the propagation of these signals, also considering the loss on free space, are the tree trunks. With this wavelength, the signal lose power on stems, but also outlines them according to the power applied on the transmitter, being able to spread for long distances.
Subject: Rádio
Engenharia elétrica
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WFJEM
Issue Date: 25-Aug-2014
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