[PDF]
http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.45504
Open access article / Atviros prieigos straipsnis
Lith. J. Phys. 45, 353–357 (2005)
CALCULATION OF RADIO SIGNAL
ATTENUATION USING LOCAL PRECIPITATION DATA ∗
S. Tamošiūnasa,b, M. Žilinskasb,c, A.
Nekrošiusb, and M. Tamošiūnienėd
aInstitute of Materials Science and Applied
Research, Vilnius University, Saulėtekio 9, LT-10222 Vilnius,
Lithuania
E-mail: stasys.tamosiunas@ff.vu.lt
bVilnius University, Faculty of Physics,
Saulėtekio 9, LT-10222 Vilnius, Lithuania
cCommunications Regulatory Authority of the
Republic of Lithuania, Algirdo 27, LT-03219 Vilnius, Lithuania
dSemiconductor Physics Institute, A. Goštauto
11, LT-01108 Vilnius, Lithuania
Received 29 August 2005
According to the peculiarities of climatic
conditions of Lithuania the change in Chebil’s model was made. For
the first time the rain rate values for 13 localities in Lithuania
have been calculated using this model. This data has shown that
the definition of Rain Zone E does not describe the Lithuanian
climatic conditions. The values of rain attenuation have been
calculated as well. The Flavin’s relationship for calculations of
rain attenuation was used. The dependences of rain attenuation on
the frequency for both locations of Ukmergė and Laukuva have been
calculated. A review of the results on the rain rate and rain
attenuation can be entered into total attenuation prediction or
system-planning tools.
Keywords: rain attenuation, Flavin’s relationship, Chebil’s
method
PACS: 41.20.Jb, 84.40.–x
∗ The report presented at the 36th Lithuanian National
Physics Conference, 16–18 June 2005, Vilnius, Lithuania
RADIJO SIGNALO SILPNINIMO
SKAIČIAVIMAS, NAUDOJANT VIETINIUS DUOMENIS APIE KRITULIUS
S. Tamošiūnasa,b, M. Žilinskasb,c, A.
Nekrošiusb, M. Tamošiūnienėd
aVilniaus universiteto Medžiagotyros ir taikomųjų
mokslų institutas, Vilnius, Lietuva
bVilniaus universitetas, Vilnius, Lietuva
cLietuvos Respublikos Ryšių reguliavimo tarnyba,
Vilnius, Lietuva
dPuslaidininkių fizikos institutas, Vilnius,
Lietuva
Projektuojant radijo stotis Lietuvoje, tenka
atsižvelgti į radijo signalo silpninimą lietuje, o norint jį
apskaičiuoti, reikia žinoti lietaus intensyvumą, tačiau dažnai
žinomas tik vidutinis metinis kritulių kiekis. Taikant Chebil’io
modelį, kuris naudojamas kaip alternatyva, kai nėra tikslių
duomenų apie lietingas dienas, pirmąkart apskaičiuotas lietaus
intensyvumas 0,01% metų laiko R0,01% (mm/h)
trylikoje Lietuvos miestų. Pasinaudojus šiomis vertėmis, pagal
Flavin’o sąryšį apskaičiuotas signalo silpninimas dėl lietaus
Biržuose, Klaipėdoje, Laukuvoje, Kaune, Kybartuose, Šiauliuose,
Telšiuose, Raseiniuose, Šilutėje, Utenoje, Varėnoje, Ukmergėje ir
Vilniuje. Priklausomai nuo ištirtos vietovės geografinės padėties,
silpninimas lietuje gali skirtis iki 3 dB, kai signalo dažnis f =
10, 5 GHz, o kai f = 40 GHz, silpninimas lietuje skiriasi
net 8 dB.
Skaičiuojant lietaus intensyvumą Lietuvos sąlygomis, Chebil’io
modelyje rekomenduota įvesti koeficientą, kurio skaitinė vertė
parenkama atsižvelgus į tai, kurią metinio kritulių kiekio dalį
sudaro lietaus krituliai.
Lietuvos klimato ypatumų analizė bei šiame darbe apskaičiuotų
lietaus intensyvumo verčių palyginimas su Tarptautinės radijo
ryšių sąjungos rekomenduota verte rodo, kad E lietaus zonos,
kuriai priskiriama Lietuvos teritorija, apibrėžimas netiksliai
apibūdina Lietuvos klimato sąlygas.
References / Nuorodos
[1] L.D. Emiliani, J. Agudelo, E. Gutierrez, J. Restrepo, and C.
Fradique-Mendez, Development of rain-attenuation and rain-rate maps
for satellite system design in the Ku and Ka bands in Colombia, IEEE
Antennas Propag. Mag. 46(6), 54–68 (2004),
http://dx.doi.org/10.1109/MAP.2004.1396736
[2] M.M. Kharadly and A.S.V. Choi, A simplified approach to the
evaluation of EMW propagation characteristics in rain and melting
snow, IEEE Trans. Antennas Propag. 36(2), 282–296 (1988),
http://dx.doi.org/10.1109/8.1106
[3] R.L. Freeman, Radio System Design for Telecommunications
(John Wiley & Sons, Inc., New York, Chichester, Weinheim,
Brisbane, Singapore, Toronto, 1997)
[4] J. Chebil and T.A. Raihman, Development of the one-minute rain
rate contour maps for microwave applications in Malaysia peninsula,
Electron. Lett. 35(20), 1772–1774 (1999),
http://dx.doi.org/10.1049/el:19991188
[5] A. Maitra, Rain attenuation modeling from measurements of rain
drop size distribution in the Indian region, IEEE Antennas Wireless
Propag. Lett. 3, 180–181 (2004),
http://dx.doi.org/10.1109/LAWP.2004.833979
[6] R.K. Crane and D.V. Rogers, Review of the Advanced
Communications Technology Satellite (ACTS) propagation campaign in
North America, IEEE Antennas Propag. Mag. 40(6), 23–27
(1998),
http://dx.doi.org/10.1109/74.739188
[7] Specific Attenuation Model for Rain for Use in Prediction
Methods, International Telecommunications Union Recommendation
ITU-R P.838 (1992)
[8] W. Zhang and N. Moayeri, Recommendation: Use of various raindrop
size distributions for different geographical locations in
calculating the rain specific attenuation, Project IEEE 802.16
Broadband Wireless Access Working Group (1999)
[9] A. Bagdonas and R. Karalevičienė, The Reference Book of
Agrometeorologist (Vilnius, Mokslas, 1987) [in Lithuanian]
[10] K. Barkeshli, Rain attenuation,
http://sina.sharif.ac.ir/~barkeshli/antennas/review/9510_032.htm
[11] Method for the determination of the coordination area around an
earth station in frequency bands between 100 MHz and 105 GHz, in: The
ITU Radio Regulations, Appendices 7 to the Radio Regulations
2, 111–206 (Geneva, 2004)
[12] Weather Forecasts,
http://www.dmi.dk/dmi/index/
[13] A. Ishimaru, Wave Propagation and Scattering in Random
Media (Academic Press, New York, San Francisco, London, 1978)
[14] Method for determination of the coordination area around an
earth station in frequency bands between 1 GHz and 40 GHz shared
between space and terrestrial radiocommunication services, in: The
ITU Regulations, Appendices 28 to the Radio Regulations 2,
AP28-1 – AP28-51 (Geneva, 1990)
[15] V. Navaitis, The Book of the Records in Lithuania
(Vilnius, Žara, 2003) [in Lithuanian]