Método de inversão para a obtenção dos parâmetros elétricos do solo para região amazônica baseado em medições e usando equações parabólicas

In recent years, due to the rapid development of the technology of radio access digital such as TV Digital and digital audio broadcasting, accompanied by a strong demand for these types of services, it has become of great importance the study the electric field behavior generated by radio stations who will use these technologies as well as knowledge of electrical parameters involved, which are essential in determining of the stations coverage area. This work presents a methodology of inversion through weighted least squares to obtain the equivalent electrical parameters of the vegetation and soil of a typical Amazon forest region using the model based on the formalism of parabolic equations to calculate the electric field strength received by a mobile receiver contained within in this region. To validate this methodology, measurement campaigns were conducted in Benfica, Marituba and Barcarena, State of Pará. Since in Benfica and Marituba was used a frequency of 900 MHz and Barcarena was used the frequency of 1.8 GHz. For the three cities, the measuring system consisted of a laboratory fixed and a mobile station that has been set up to measure and store the instantaneous values of the received signal. The measurements were compared with computer simulations, and so it was possible to estimate the optimal values for the electrical conductivity and relative permittivity of the vegetation that cut the road access to the cities and of the highway soil through the proposed inversion methodology. It was also made a quantitative analysis of these parameters with the values found in the literature which demonstrated the effectiveness of the proposed methodology. Finally, this work presents the results obtained with the inversion method for a rural region located in the center of Brazil, where it was found that the estimated values for soil electrical conductivity were very close to those shown in recent studies to the region.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoNos últimos anos, devido ao rápido desenvolvimento das tecnologias de rádio acesso digital, tais como a TV Digital e a radiodifusão sonora digital, acompanhado por uma forte demanda por estes tipos de serviço, tornou-se de grande importância o estudo do comportamento do campo elétrico gerado pelas emissoras que usarão estas tecnologias, bem como o conhecimento dos parâmetros elétricos envolvidos, os quais são fundamentais na determinação da área de cobertura das emissoras. Este trabalho apresenta uma metodologia de inversão através dos mínimos quadrados ponderados para a obtenção dos parâmetros elétricos equivalentes da vegetação e solo de uma região florestal típica amazônica usando o modelo baseado no formalismo das equações parabólicas para calcular a intensidade de campo elétrico recebido por um receptor móvel contido nesta região. Para validação desta metodologia, foram realizadas campanhas de medições em Benfica, Marituba e Barcarena, no Estado do Pará. Em Benfica e em Marituba foi usada à frequência de 900 MHz e em Barcarena foi utilizada a frequência de 1,8 GHz. Para os três municípios, o sistema de medição consistiu de um laboratório fixo e de uma estação móvel que foi montada para medir e armazenar os valores instantâneos da potência do sinal recebido. As medidas foram comparadas com simulações computacionais, e assim, foi possível estimar os valores ótimos para a condutividade elétrica e permissividade relativa tanto da vegetação cortada pelas rodovias de acesso às cidades, quanto do solo das rodovias através da metodologia de inversão. Foi realizada, também, uma análise quantitativa destes parâmetros com os valores encontrados na literatura, que demonstrou a eficácia da metodologia de inversão proposta. Finalizando, este trabalho apresenta os resultados obtidos com o método de inversão para um ambiente rural localizado na região central do Brasil, onde se verificou que os valores estimados para a condutividade elétrica do solo foram bem próximos dos apresentados em recentes estudos realizados para a região