ET444 - Propagación y Antenas - 2026

MECANISMOS DE PROPAGACIÓN DE ONDAS DE RADIO

Antes de abordar la propagación de ondas de radio en las comunicaciones espaciales, será útil introducir los términos generales utilizados para describir los fenómenos de propagación, o mecanismos, que pueden afectar las características de una onda de radio. Los mecanismos suelen describirse en términos de variaciones en las características de la señal de la onda, en comparación con los valores naturales o de espacio libre que se encuentran en ausencia del mecanismo. Las definiciones presentadas aquí están destinadas a ser generales e introductorias. 

Absorción. Una reducción en la amplitud (intensidad de campo) de una onda de radio causada por una conversión irreversible de energía de la onda de radio a la materia en el camino de propagación.

Dispersión. Un proceso en el que la energía de una onda de radio se dispersa en distintas direcciones debido a la interacción con inhomogeneidades en el medio de propagación.

Refracción. Un cambio en la dirección de propagación de una onda de radio que resulta de la variación espacial del índice de refracción del medio.

Difracción. Un cambio en la dirección de propagación de una onda de radio que resulta de la presencia de un obstáculo, una apertura restringida u otro objeto en el medio.

Multipath (trayectoria múltiple). La condición de propagación que resulta en que una onda de radio transmitida llegue a la antena receptora a través de dos o más caminos de propagación. El multipath puede resultar de irregularidades en el índice de refracción en la troposfera o ionosfera, o de la dispersión estructural y del terreno en la superficie de la Tierra.

Escintilación. Fluctuaciones rápidas de la amplitud y la fase de una onda de radio causadas por irregularidades a pequeña escala en el camino de transmisión (o caminos) a lo largo del tiempo.

Desvanecimiento. La variación de la amplitud (intensidad de campo) de una onda de radio causada por cambios en el camino de transmisión (o caminos) a lo largo del tiempo. Los términos desvanecimiento y escintilación se utilizan a menudo de manera intercambiable; sin embargo, desvanecimiento se utiliza generalmente para describir variaciones en el tiempo más lentas, del orden de segundos o minutos, mientras que escintilación se refiere a variaciones más rápidas, del orden de fracciones de segundo en duración.

Dispersión de frecuencia. Un cambio en los componentes de frecuencia y fase a través del ancho de banda de una onda de radio, causado por un medio dispersivo. Un medio dispersivo es aquel cuyos componentes constitutivos (permitividad, permeabilidad y conductividad) dependen de la frecuencia (dispersión temporal) o de la dirección de la onda (dispersión espacial).

Muchos de los mecanismos descritos anteriormente pueden estar presentes en el camino de transmisión al mismo tiempo y generalmente es extremadamente difícil identificar el mecanismo o los mecanismos que producen un cambio en las características de la señal transmitida. Esta situación se ilustra en la Figura siguiente, que indica cómo los diversos mecanismos de propagación afectan los parámetros medibles de una señal en un enlace de comunicaciones. 

Los parámetros que se pueden observar o medir en un enlace típico son amplitud, fase, polarización, frecuencia, ancho de banda y ángulo de llegada. Cada uno de los mecanismos de propagación, si está presente en el camino, afectará uno o más de los parámetros de la señal, como se muestra en la figura. Dado que todos los parámetros de la señal, excepto la frecuencia, pueden verse afectados por varios mecanismos, generalmente no es posible determinar las condiciones de propagación a partir de una observación de los parámetros por sí solos; por ejemplo, si se observa una reducción en la amplitud de la señal, podría ser causada por absorción, dispersión, refracción, difracción, multipath, escintilación, desvanecimiento o una combinación de los anteriores.

Los efectos de propagación en los enlaces de comunicaciones se definen generalmente en términos de variaciones en los parámetros de la señal; por lo tanto, uno o varios mecanismos podrían estar presentes en el enlace. Una reducción de la amplitud de la señal causada por la lluvia en el camino, por ejemplo, es el resultado tanto de la absorción como de la dispersión. A medida que avancemos en nuestra discusión sobre los factores de propagación en este y en los siguientes capítulos, será útil recordar la distinción entre el efecto de propagación en un parámetro de señal y los mecanismos de propagación que producen la variación en el parámetro.