El efecto Fresnel es ese conjunto de fenómenos de interferencia que siempre están presentes en las transmisiones de radiofrecuencia. El uso de alta frecuencia también requiere que las antenas estén dentro del rango óptico y que no haya obstáculos de ningún tipo interpuestos.
Definimos LOS (Línea de visión) o "línea de visión", la línea de visión directa sin obstáculos entre dos puntos. Esta última condición es fácilmente comprobable y, en el caso de distancias especialmente largas, el uso de binoculares es una ayuda válida. Los obstáculos que pueden ocultar la LOS pueden ser de varios tipos:
- Elementos característicos de la zona: montañas o colinas;
- Palacios u otros edificios;
- Plantas o bosques;
- Curvatura de la Tierra: solo a grandes distancias
En un enlace de radio no es suficiente considerar la LOS solo, parte de la energía radiada está a su alrededor. Uno puede imaginar esta área como un elipsoide o una aeronave cuyo eje es el propio LOS. Este espacio se conoce como Área de Fresnel y nunca debe ser atravesado por objetos o artículos mencionados anteriormente. Si un objeto sólido, como un montaje o un edificio, cae dentro de esta zona, la señal puede desviarse (por reflexión) y / o atenuarse por el poder (por absorción o por múltiples rutas de la señal). El área de Fresnel asume dimensiones variables según la frecuencia y la ruta de la señal.
La imagen de arriba puede representar el ejemplo típico de una zona de Fresnel no libre, aunque la LOS resulta ser así. Los fenómenos de difracción y reflexión pueden desviar parte de la señal original. Dado que estas reflexiones nunca están en fase, la señal puede atenuarse en potencia o cancelarse por completo (típico en los fenómenos de trayectos múltiples). La presencia de plantas también atenúa la señal.
A partir de estas consideraciones, queda claro que las antenas con "visibilidad óptica" directa no garantizan teóricamente la eficacia de un enlace de radio. Sin embargo, las pruebas prácticas "en el campo" han demostrado que es suficiente tener el 60% del radio máximo de la zona de Fresnel libre de oclusiones para tener un enlace eficiente y, en particular, el 60% para la modulación DSSS y el 80% para FHSS Espectro ensanchado por salto de frecuencia.
El cálculo de la zona de Fresnel se utiliza para dimensionar la posición de altura de las antenas. En caso de oclusiones particulares, es recomendable optar por el cambio de posición de la antena de forma que tenga al menos el 60% del radio máximo de esta zona libre. Veamos cómo realizar el cálculo de la zona de Fresnel en un punto dado.
R =17.3 *sqrt((d1*d2)/(f*(d1+d2)))
donde:
R: Radio del área de Fresnel expresada en metros.
d1, d2: Distancia del obstáculo a las antenas expresada en metros
f: Frecuencia de la señal expresada en Mhz
Por ejemplo, el área de Fresnel en el medio de un enlace de radio de 2 km, que transmite a 2.437GHz (canal 802.11b 6) es:
R = 17.31 * sqrt ((1000 * 1000) / (2437 * 2000)) igual a 7.84 m