Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

Figure 4.19
The use of terrain shielding to block RFI between a terrestrial microwave link and an
Earth station.

---

4.2
Propagation on the Earth-Space Link
131
be used to directly communicate or to augment communications for mobile users
either with handheld satellite phones or in vehicles. This is certainly done in terres-
trial cellular systems, but they have the advantage of much higher link margins
from closely spaced base stations. Using a GEO or LEO satellite, it is not feasible
to obtain such high margin and so one cannot expect reliable communications under
shadowing conditions. The one area where some shadowing could be tolerated is
where it is produced by trees that are relatively far apart. Even here, heavy tree
trunks will block signals much the same as a building.
4.2.5.6
Multipath
Multipath is the result of the same RF signal taking both a direct path and a slightly
longer refracted path, the latter arriving at the receiving antenna delayed in time
from the former. It is illustrated in Figure 4.20 for refraction caused by discontinu-
ities in the ionosphere. Multipath also occurs under shadowing conditions. It will
be shown that both signal cancellation and enhancement can occur. The twinkling
of a star is a multipath phenomenon, where two light rays, one direct and the
other bent back in the troposphere, reach the eye and combine to produce a
variation in light intensity. The twinkling occurs when the variability in the air
causes the refracted path to change over time.
Due to the fact that rays are wave phenomena, the direct and refracted paths
combine using vector addition, as illustrated in Figure 4.21. Shown at the right
are the two signal paths reaching the same antenna, wherein they combine to form
a resultant signal (that is because both paths contain the same signal, although the
refracted path, being longer, introduces a delay and consequent phase shift). The
two drawings at the left of Figure 4.21 represent the extremes: enhancement at the
top and cancellation at the bottom. The direct path is shown as the vertical signal
vector of constant length. Added to that on a vector basis is the refracted signal
(the dotted vector), which can arrive at any random relative phase angle, as indicated
by the circle about the tip of the direct path vector. The resultant received signal
vector, shown as a heavy arrow, is only slightly affected by the weak refracted