Diseño y establecimiento de un enlace de radiocomunicaciones VHF punto a punto vía electrochorro ecuatorial

Abstract

El Electrochorro Ecuatorial o EEJ (por sus siglas en inglés: Equatorial ElectroJet) es un recurso natural que aún no ha podido ser utilizado como medio alternativo de comunicaciones por dispersión frontal, a pesar del gran potencial que ofrece para este fin. El presente trabajo forma parte de un esfuerzo del Radio Observatorio de Jicamarca (ROJ) – Instituto Geofísico del Perú (IGP), para desarrollar un sistema prototipo de comunicaciones que permita evaluar dicho potencial, así como determinar los parámetros del canal con miras a posibles aplicaciones en comunicaciones rurales. La tesis comprende los cálculos de ingeniería de un enlace inalámbrico preliminar en 50 MHz (VHF) entre Jicamarca y Paracas. Incluye también la realización de pruebas preliminares utilizando la infraestructura instalada de un sistema de radar bi–estático de propiedad del IGP. Además, en este trabajo se brindan algunos conceptos básicos relacionados al Electrochorro Ec uatorial y se describen algunos trabajos realizados con anterioridad. Los resultados de los experimentos realizados en el marco de esta tesis han sido satisfactorios y han permitido identificar las potencialidades y debilidades de este novedoso medio de comunicación. Las principales conclusiones del presente estudio son las siguientes: El enlace Jicamarca–Paracas fue establecido y probado con éxito durante dos campañas de comunicaciones. De los experimentos realizados se ha comprobado que un buen indicador de la intensidad del Electrochorro Ecuatorial es la diferencia entre las componentes horizontales registradas por dos magnetómetros ubicados dentro y fuera de la zona del EEJ, por ejemplo entre Jicamarca y Piura: HROJ-PIURA. Asimismo, durante las campañas de comunicaciones se ha observado que por lo general existe un buen nivel de concordancia entre este parámetro y la calidad de la voz de las comunicaciones recibidas. Las comunicaciones con amplitud modulada (AM) no son eficientes para realizar comunicaciones vía EEJ pues aprovecha sólo el 33% de la potencia total para transmitir la información. Por su parte, las comunicaciones con modulación AM-Banda Lateral Única (USB o LSB) presentan un temblor o “lloriqueo” permanente así como frecuentes desvanecimientos de señal después de ser demoduladas. Las comunicaciones en Frecuencia Modulada (FM) fueron en cambio más inteligibles, consiguiéndose índices de correlación de 0.9. Sin embargo, las comunicaciones en este modo también son distorsionadas por desvanecimientos rápidos o “cracks” de la señal de un orden aproximado de 20 a 100 Hz. Para unas mismas condiciones de intensidad del EEJ, las comunicaciones digitales en PSK-31 presentan mayor grado de inteligibilidad que las comunicaciones de voz. Las comunicaciones recibidas en condiciones de ContraElectrochorro Ecuatorial (CEEJ) se caracterizaron por ser de buena calidad, presentaron un Índice de Correlación superior a 0.6 mientras duró el fenómeno, alcanzando valores de 0.83. A pesar de intentar realizarse comunicados nocturnos vía el Electrochorro Ecuatorial, éstos no se pudieron recibir bajo las condiciones de diseño propuestos en este trabajo