Rain attenuation multiple-frequency scaling models for EHF bands

This thesis presents the development of a physical-based frequency scaling model capable to predict the rain attenuation content affecting a Earth-space link operating in the EHF bands. This research is carried out in the framework of the ITALSAT propagation experiment, thanks to the data collected at the ground station of Spino d’Adda from 1992 to 2000 using three different beacons, at 18.7, 39.6 and 49.5 GHz, and a set of standard meteorological instrumentation. The proposed frequency scaling method also allows to scale the rain attenuation at a target frequency by taking advantage of measurements carried out at more than one frequency band. Furthermore, a first approach to introduce in the proposed method the dependence of the DSD (Drop Size Distribution) on the rain attenuation is presented. The scaled results, expressed in terms of MV (mean) and RMS (root mean square) of the prediction error show a very good accuracy, especially if compared to the well-established empirical method proposed by Drufuca.

Questa tesi presenta lo sviluppo di un modello di "frequency scaling" capace di predirre il contenuto di attenuazione dovuto alla pioggia che influenza un collegamento Terra-spazio che opera in bande EHF. Questa ricerca è stata portata avanti nel contesto dell'esperimento di propagazione ITALSAT, grazie ai dati raccolti dalla stazione di terra in Spino d'Adda dal 1992 al 2000 da tre diversi fari, a 18.7, 39.6 e 49.5 GHz, e da un set standard di strumentazione meteorologica. Il metodo di "frequency scaling" proposto, permette anche di scalare l'attenuazione dovuta alla pioggia quando si ha a disposizione una misurazione in più bande di frequenza diverse. Inoltre, è presentato un primo tentativo di introdurre la dipendenza dell'attenuazione dovuta alla pioggia alla DSD (Drop Size Distribution). I risultati scalati, espressi in termini di media e di scarto quadratico medio dell'errore di predizione mostrano una grande precisione, soprattutto se confrontati con il ben consolidato metodo empirico di Drufuca.