Implementação do cálculo do coeficiente de atenuação baseado nas recomendações ITU-R P.676-13 e 838-3

Abstract

Este Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) aborda a atenuação de sinal em sistemas de alta frequência (\textit{millimeter wave}, mmW), com foco nas condições atmosféricas que impactam a propagação em ondas milimétricas. O estudo realiza uma análise detalhada dos efeitos atmosféricos em diferentes faixas de frequência, buscando compreender o impacto dos mecanismos de atenuação e identificar os fatores dominantes em cada caso. A pesquisa inclui a revisão das perdas de propagação por espaço livre (\textit{Free Space Path Loss}, FSPL) e utiliza as equações das recomendações ITU-R P.676-13 e P.838-3, cobrindo frequências de 1 a 1000 GHz. Os parâmetros definidos nas normas foram aplicados para garantir a precisão e a validação dos resultados. As simulações e análises foram realizadas em linguagem Python, permitindo uma avaliação comparativa entre os diferentes mecanismos de atenuação. Os resultados mostram que a FSPL é o fator dominante em todas as faixas de frequência para distâncias de alguns quilômetros, enquanto a absorção se torna relevante na faixa de 80~GHz em enlaces de micro-ondas. Este trabalho contribui para o entendimento da propagação de sinais em condições atmosféricas adversas, fornecendo subsídios para o planejamento e dimensionamento de sistemas de comunicação em ondas milimétricas.

This Undergraduate Thesis addresses signal attenuation in high-frequency systems (millimeter wave, mmW), focusing on atmospheric conditions that impact millimeter wave propagation. The study provides a detailed analysis of atmospheric effects across different frequency ranges, aiming to understand the impact of attenuation mechanisms and identify the dominant factors in each case. The research includes a review of Free Space Path Loss (FSPL) and utilizes the equations from ITU-R recommendations P.676-13 and P.838-3, covering frequencies from 1 to 1000 GHz. The parameters defined in the standards were applied to ensure accuracy and validation of the results. Simulations and analyses were conducted using the Python programming language, allowing a comparative evaluation of the different attenuation mechanisms. The results show that FSPL is the dominant factor across all frequency ranges for distances of several kilometers, while absorption becomes significant in 80 GHz microwave links. This work contributes to the understanding of signal propagation in adverse atmospheric conditions, providing insights for the planning and design of millimeter-wave communication systems.