O efeito Fresnel é aquele conjunto de fenômenos de interferência que estão sempre presentes nas transmissões de radiofrequência. O uso de alta frequência também exige que as antenas estejam dentro do alcance óptico e que não haja obstáculos de qualquer tipo interpostos.
Nós definimos LOS (Linha de visão) ou "linha de visão" aquela linha de visão direta sem obstáculos entre dois pontos. Esta última condição é facilmente verificável e, no caso de distâncias particularmente longas, o uso de binóculos é uma ajuda válida. Os obstáculos que podem obscurecer o LOS podem ser de vários tipos:
- Elementos característicos da área: montanhas ou colinas;
- Palácios ou outros edifícios;
- Plantas ou madeiras;
- Curvatura da Terra: somente a grandes distâncias
Em um link de rádio não é suficiente considerar apenas o LOS, parte da energia irradiada está ao redor dele. Pode-se imaginar esta área como um elipsóide ou um dirigível cujo eixo é o próprio LOS. Este espaço é conhecido como Área de Fresnel e nunca deve ser atravessado por objetos ou itens listados acima. Se um objecto sólido, tal como uma montanha ou uma construção abrangido por esta zona, o sinal pode ser desviada (por reflexão) e / ou poder atenuado (por absorção ou para sinalizar múltiplos caminhos). A área de Fresnel assume dimensões variáveis dependendo da frequência e do caminho do sinal.
A imagem acima pode representar o exemplo típico de uma zona de Fresnel não livre, embora o LOS seja assim. Fenômenos de difração e reflexão podem desviar parte do sinal original. Uma vez que essas reflexões nunca estão em fase, o sinal pode ser atenuado em potência ou totalmente cancelado (típico em fenômenos multipercurso). A presença de plantas também atenua o sinal.
A partir dessas considerações, fica claro que antenas com "visibilidade óptica" direta não garantem teoricamente a eficiência de um link de rádio. Testes práticos "no campo" mostraram, no entanto, que é suficiente ter 60% do raio máximo da zona de Fresnel livre de oclusões para ter um link eficiente e, em particular, 60% para modulação DSSS e 80% para FHSS Frequência de Salto do Espectro Propagado.
O cálculo da zona de Fresnel é usado para dimensionar a posição da altura das antenas. No caso de oclusões particulares, é aconselhável optar pela mudança de posição da antena de forma a ter pelo menos 60% do raio máximo desta área livre. Vamos ver como realizar o cálculo da zona de Fresnel em um determinado ponto.
R =17.3 *sqrt((d1*d2)/(f*(d1+d2)))
Em que:
R: Raio da área de Fresnel expresso em metros
d1, d2: Distância do obstáculo das antenas expressa em metros
f: Frequência do sinal expressa em mhz
Por exemplo, a zona de Fresnel no meio de uma ligação de rádio de 2 km, o que gera em 2.437GHz (canal 802.11b 6) é:
R = 17.31 * sqrt ((1000 * 1000) / (2437 * 2000)) igual a 7.84 m