Frequency scaling of tropospheric attenuation for future SatCom systems operating at W band

The impairments caused by the troposphere limit the propagation of electromagnetic waves, even more at high frequency (e.g. Q, V and W bands). This work, developed in the frame of the Alphasat Aldo Paraboni propagation experiment, presents a methodology aiming to estimate the total tropospheric attenuation at high frequency by means of two instantaneous frequency scaling models. The first requires more detailed information than the second, but also provides a better performance, which was evaluated against the attenuation time series collected by the Alphasat Q-band receiver installed at Politecnico di Milano. In the last part of the work, the two frequency scaling methods are applied to predict the attenuation at W band for Earth-satellite links, for which no experimental data are currently available.

I costituenti troposferici, quali nubi, gas e precipitazioni, limitano la propagazione delle onde elettromagnetiche, maggiormente ad alte frequenze (bande Q, V e W). Questo lavoro di tesi, svolto nell’ambito dell’esperimento Alphasat, presenta un metodo per la stima dell’attenuazione totale dovuta alla troposfera ad alte frequenze, nello specifico due modelli di frequency scaling istantaneo. Il primo modello necessita di maggiori e dettagliate informazioni rispetto al secondo, garantendo però anche una più alta accuratezza, valutata sulla base del confronto delle predizioni con le serie temporali di attenuazione misurate dal ricevitore Alphasat operante a 39.4 GHz e posizionato presso il Politecnico di Milano. Nell’ultima parte del lavoro, i due modelli sono applicati per la stima dell’attenuazione troposferica in banda W lungo collegamenti Terra-satellite, per cui al momento non esistono ancora dati disponibili.