Cum se calculează zona Fresnel în transmisiile radio?

Efectul Fresnel este acel set de fenomene de interferență care sunt întotdeauna prezente în transmisiile de frecvență radio. Utilizarea frecvenței înalte necesită, de asemenea, ca antenele să se afle în raza de acțiune optică și să nu fie interpuse obstacole de niciun fel.

Definim LOS (Linie de vedere) sau „linia de vedere” care linia de vedere directă fără obstacole între două puncte. Această ultimă condiție este ușor de verificat și, în cazul distanțelor deosebit de mari, utilizarea binoclului este un ajutor valid. Obstacolele care pot ascunde LOS pot fi de diferite tipuri:

  • Elementele caracteristice ale zonei: munți sau dealuri;
  • Palate sau alte clădiri;
  • Plante sau păduri;
  • Pătrunderea pe pământ: numai la distanțe mari

Într-o legătură radio nu este suficient să se ia în considerare doar LOS, o parte din energia radiată este în jurul său. Ne putem imagina această zonă ca un elipsoid sau un dirigibil a cărui axă este însăși LOS. Acest spațiu este denumit Zona Fresnel și nu ar trebui niciodată să fie traversate de obiecte sau elemente enumerate mai sus. Dacă un obiect solid, cum ar fi un munte sau o clădire intră în această zonă, semnalul poate fi deviat (prin reflexie) și / sau puterea atenuată (pentru absorbția sau pentru a semnala mai multe căi). Zona Fresnel presupune mărime variabilă și și de calea de semnal dependent de frecvență.

Imaginea de mai sus poate reprezenta exemplul tipic al unei zone Fresnel ne-libere, deși LOS se dovedește a fi așa. Fenomenele de difracție și reflexie pot devia o parte a semnalului original. Deoarece aceste reflexii nu sunt niciodată în fază, semnalul poate fi atenuat în putere sau complet anulat (tipic în fenomenele multipath). Prezența plantelor atenuează, de asemenea, semnalul.

Din aceste considerații este clar că antenele cu „vizibilitate optică” directă nu garantează teoretic eficiența unei legături radio. Testele practice „pe teren” au arătat însă că este suficient să aveți 60% din raza maximă a zonei Fresnel libere de ocluzii pentru a avea o legătură eficientă și, în special, 60% pentru modulația DSSS și 80% pentru FHSS Spectru de răspândire a saltului de frecvență.

Calculul zonei Fresnel este utilizat pentru a dimensiona poziția în înălțime a antenelor. În cazul unor ocluzii particulare, este recomandabil să optați pentru schimbarea poziției antenei în așa fel încât să aveți cel puțin 60% din raza maximă a acestei zone libere. Să vedem cum se efectuează calculul zonei Fresnel la un moment dat.

R =17.3 *sqrt((d1*d2)/(f*(d1+d2)))

În cazul în care:
R: Radiusul zonei Fresnel exprimat în metri
d1, d2: Distanța obstacolului față de antene exprimată în metri
f: Frecvența semnalului exprimată în Mhz

De exemplu, zona Fresnel în mijlocul unei legături radio, de 2 km, care emite la 2.437GHz (canalul 802.11b 6) este:
R = 17.31 * sqrt ((1000 1000 *) / (2437 2000 *)) egal cu 7.84 m

A fost util acest articol?