Zona Fresnel - Planificación de microondas

En las comunicaciones por radio, una zona de Fresnel (/ freɪˈnɛl / fray-nel), es una de un número (teóricamente infinito) de elipsoides concéntricos que definen volúmenes en el patrón de radiación de una apertura (normalmente) circular. Las zonas de Fresnel resultan de la difracción por la apertura circular. La sección transversal de la primera zona de Fresnel (la más interna) es circular. Las zonas de Fresnel posteriores son anulares (en forma de rosquilla) en sección transversal y concéntricas con la primera. La zona de Fresnel lleva el nombre del físico Augustin-Jean Fresnel.

Importancia de las zonas de Fresnel
 

Zona de Microondas y Radio Fresnel

Si no hay obstáculos, las ondas de radio viajarán en línea recta desde el transmisor al receptor. Pero si hay superficies reflectantes a lo largo del camino, como cuerpos de agua o terreno liso, las ondas de radio que se reflejan en esas superficies pueden llegar desfasadas o en fase con las señales que viajan directamente al receptor. Las ondas que se reflejan en superficies dentro de una zona uniforme de Fresnel están desfasadas con la onda de trayectoria directa y reducen la potencia de la señal recibida. Las ondas que se reflejan en superficies dentro de una zona de Fresnel extraña están en fase con la onda de trayectoria directa y pueden mejorar la potencia de la señal recibida. A veces, esto da como resultado el hallazgo contrario a la intuición de que reducir la altura de una antena aumenta la relación señal-ruido.

Fresnel proporcionó un medio para calcular dónde están las zonas, donde un obstáculo dado causará reflejos mayormente en fase o fuera de fase entre el transmisor y el receptor. Los obstáculos en la primera zona de Fresnel crearán señales con un desplazamiento de fase de longitud de trayectoria de 0 a 180 grados, en la segunda zona estarán desfasados ​​de 180 a 360 grados, y así sucesivamente. Las zonas pares tienen el máximo efecto de cancelación de fase y las zonas impares pueden aumentar la potencia de la señal.

Para maximizar la potencia del receptor, es necesario minimizar el efecto de la pérdida por obstrucción eliminando los obstáculos de la línea de visión de radiofrecuencia (RF LOS). Las señales más fuertes están en la línea directa entre el transmisor y el receptor y siempre se encuentran en la primera zona de Fresnel.

Determinación del espacio libre de la zona de Fresnel
 

Zona de Microondas y Radio Fresnel

El concepto de despeje de la zona de Fresnel se puede utilizar para analizar la interferencia de obstáculos cerca del camino de un haz de radio. La primera zona debe mantenerse en gran parte libre de obstrucciones para evitar interferir con la recepción de radio. Sin embargo, a menudo se puede tolerar alguna obstrucción de las zonas de Fresnel. Como regla general, la obstrucción máxima permitida es del 40%, pero la obstrucción recomendada es del 20% o menos.

Para establecer zonas de Fresnel, primero determine la línea de visión de RF (RF LOS), que en términos simples es una línea recta entre las antenas transmisora ​​y receptora. Ahora se dice que la zona que rodea la línea de visión de RF es la zona de Fresnel.

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