PROPAGACIN DE ONDAS TERRESTRESSe denomina onda terrestre a toda aquella onda electromagntica que viaje por la superficie de la tierra denominadas tambin ondas superficiales. Una caracterstica de las ondas terrestres es que deben estar polarizadas verticalmente, ya que si el campo elctrico de este tipo de ondas se polariza horizontalmente quedara en paralelo de la superficie de la tierra generando un corto circuito debido a la conductividad del suelo.

Fig.1 Superficie de la tierra en propagacin terrestre.

La superficie terrestre tambin tiene prdidas por resistencias y por dielctrico. Por consiguiente, las ondas terrestres se atenan a medida que se propagan. Se propagan mejor sobre una superficie buena conducta, como por ejemplo, agua salada, y se propagan mal sobre superficies desrticas. Las prdidas en las ondas terrestres aumentan rpidamente al aumentar la frecuencia, por consiguiente, su propagacin se limita en general a frecuencias menores que 2 MHz.

Fig.2 representa la propagacin de las ondas terrestres

La atmosfera terrestre tiene un gradiente de densidad, es decir, la densidad disminuye en forma gradual conforme aumenta la distancia a la superficie de la Tierra; esto hace que el frente de onda se incline en forma progresiva hacia adelante. As, la onda terrestre se propaga en torno a la tierra y queda cerca de su superficie: si se transmite la potencia suficiente, el frente de onda se podra propagar ms all del horizonte, o hasta por toda la circunferencia de la Tierra. Sin embargo, se debe tener cuidado al seleccionar la frecuencia y el terreno sobre el que se va a propagar la onda terrestre, para asegurarse de que no se incline demasiado y se caiga, de plano sobre el suelo, cesando de propagarse.

Fig.3 Ondas terrestres

Es conveniente dividir la onda terrestre en onda espacial y onda superficial.

Onda espacial: La onda espacial incluye la parte de la energa recibida como resultado de la difraccin rodeando la superficie terrestre y aquella refractndose en la atmsfera superior. Puede formarse por la onda directa, y la onda reflejada en del suelo. La onda directa: es la seal que sigue un camino directo desde el punto transmisor al punto receptor Onda reflejada: es la que llega al receptor despus de haber sido reflejada en la superficie terrestre.

Onda superficial: Es una onda guiada a lo largo de la superficie de la Tierra. Se sustrae energa de esa onda superficial para cubrir las prdidas que hay en la superficie terrestre; as la atenuacin de la onda est afectada directamente por las caractersticas elctricas de la superficie terrestre que encuentra a su paso.

Forma de trasmisin:Durante el da, la mayor parte de las transmisiones terrestres tienen lugar basndose en la propagacin de las ondas superficiales, pero los mejores resultados se consiguen con frecuencias medias y bajas puesto que las frecuencias elevadas sufren una atenuacin mucho mayor.La tierra es un gran absorbente de ondas sonoras debido a la resistencia que aqulla opone a las mismas, pero cuando aumenta el grado de humedad tambin lo hace la conductividad y ello favorece la propagacin. Sucede esto porque la humedad propicia la conductividad elctrica. Recuerde, por ejemplo, que la descarga de los pararrayos slo era efectiva cuando la zona de tierra hacia la que se llevaba el conductor de bajada estaba suficientemente hmeda como para ofrecer una resistencia mnima.

Fig.2 Ondas terrestres, comunicacin de barco a tierra.

Este es uno de los motivos por los que las emisoras situadas junto al mar aumentan en gran medida su alcance cuando dirigen sus emisiones en esta direccin. Por un lado el agua favorece la conductividad y por otro la ausencia de obstculos fsicos permite a la onda superficial adaptarse al mximo a la curvatura terrestre. Este tipo de emisora de cara al mar se dedica, sobre todo, a comunicaciones sobre este medio, dirigidas a los barcos, con ondas largas que llegan a distancias difciles de alcanzar con ondas directas o reflejadas. La banda de frecuencia llega de 15 a 300 kHz, lo que supone una longitud de onda a partir de 1.000 m en adelante.La propagacin por ondas terrestres se usa normalmente en comunicaciones entre barcos y de barco a tierra, para la radio navegacin y para comunicaciones martimas mviles. Las ondas terrestres tienen frecuencias tan bajas conto 15 km

Ventajas del uso de ondas terrestres:1.- Requieren una potencia de transmisin relativamente alta.2.- Se limitan a frecuencias muy bajas, bajas e intermedias (VLF; LF y MF) y requieren grandes antenas.3.- Las perdidas en el terreno varan mucho de acuerdo con el material superficial y su composicin.

Desventajas del uso de ondas terrestres:1.- Con la potencia suficiente de transmisin, se pueden usar las ondas terrestres para comunicarse entre dos lugares cualesquiera en el mundo.2.- Las ondas terrestres se afectan poco por las condiciones variables de la atmosfera.

Coeficiente de polarizacinEste coeficiente de desacoplo de polarizacin se define como la relacin entre la potencia recibida por la antena cuando incide sobre ella una onda plana de polarizacin conocida y la que recibira la misma antena al incidir sobre ella una onda plana con la misma direccin de propagacin y densidad de potencia, pero cuyo estado de polarizacin sea tal que se maximice la potencia recibida (adaptacin de polarizacin). Vale el cuadrado del mdulo del producto escalar del vector de polarizacin que define la polarizacin de la antena y el vector de la onda recibida

As, por ejemplo, una antena polarizada circularmente a derechas, situada en el plano xy, con mximo de radiacin en la direccin del eje positivo, est caracterizada por un vector unitario de polarizacin en esa direccin. Si sobre esta antena incide una onda plana polarizada circularmente a derechas (sentido de propagacin segn decrecientes), es decir, con un vector unitario de polarizacin Se obtiene un coeficiente de desacoplo , y se dice en este caso que existe adaptacin de polarizacin. Por el contrario, si la onda recibida est polarizada circularmente a izquierdas Se tiene una desadaptacin total, , resultante de la ortogonalidad de ambas polarizaciones. Finalmente, si incide una onda linealmente polarizada Se obtiene un valor o una prdida por desadaptacin de polarizacin de 3 dB. En este caso la antena slo interacciona con una de las dos componentes ortogonales de polarizacin en que puede descomponerse la onda incidente y puede decirse que slo ve la mitad de la densidad de potencia transportada por la onda.

Bibliografa:[1] Computer Simulation Technology, Desing of circulary-Polarized Patch Antenas,2007 [2] A. Ishimaru, Wave Propagation and Scattering in Random Media, Academic Press, Nueva York, 1978[3] A.J. Giger, Low Angle Microwave Propagation: Physics and Modeling, Artech House, Boston, 1991.[4] S. Silver, editor, Microwave Antenna Theory and Design, MIT Radiation Laboratory Series, McGraw-Hill, Nueva York, 1949; Dover, Nueva York, 1949; Peter Peregrinus, Londres.

Ojo:http://www.qsl.net/lpr/ondasem.htm