Fresnel Zone - Σχεδιασμός μικροκυμάτων

Στις ραδιοεπικοινωνίες, μια ζώνη Fresnel (/ freɪˈnɛl / fray-nel), είναι ένας από έναν (θεωρητικά άπειρο) αριθμό ομόκεντρων ελλειψοειδών που ορίζουν όγκους στο μοτίβο ακτινοβολίας ενός (συνήθως) κυκλικού ανοίγματος. Οι ζώνες Fresnel προκύπτουν από περίθλαση από το κυκλικό άνοιγμα. Η διατομή της πρώτης (εσωτερικής) ζώνης Fresnel είναι κυκλική. Οι επόμενες ζώνες Fresnel είναι δακτυλιοειδείς (σε σχήμα ντόνατ) σε διατομή και ομόκεντρες με την πρώτη. Η ζώνη Fresnel πήρε το όνομά της από τον φυσικό Augustin-Jean Fresnel.

Σημασία των ζωνών Fresnel
 

Μικροκύματα και ραδιόφωνο Fresnel Zone

Εάν δεν εμποδίζονται, τα ραδιοκύματα θα μετακινούνται σε ευθεία γραμμή από τον πομπό στον δέκτη. Αλλά εάν υπάρχουν ανακλαστικές επιφάνειες κατά μήκος του μονοπατιού, όπως υδάτινα σώματα ή λείο έδαφος, τα ραδιοκύματα που αντανακλούν αυτές τις επιφάνειες μπορεί να φτάσουν είτε εκτός φάσης είτε σε φάση με τα σήματα που ταξιδεύουν απευθείας στον δέκτη. Τα κύματα που αντανακλούν τις επιφάνειες εντός μιας ομοιόμορφης ζώνης Fresnel είναι εκτός φάσης με το κύμα άμεσης διαδρομής και μειώνουν την ισχύ του λαμβανόμενου σήματος. Κύματα που αντανακλούν επιφάνειες σε μια περίεργη ζώνη Fresnel βρίσκονται σε φάση με το κύμα άμεσης διαδρομής και μπορούν να ενισχύσουν την ισχύ του ληφθέντος σήματος. Μερικές φορές αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αντίθετη διαισθητική διαπίστωση ότι η μείωση του ύψους μιας κεραίας αυξάνει την αναλογία σήματος προς θόρυβο.

Το Fresnel παρείχε ένα μέσο για να υπολογίσει πού βρίσκονται οι ζώνες - όπου ένα δεδομένο εμπόδιο θα προκαλέσει κυρίως σε φάση ή κυρίως από ανακλάσεις φάσης μεταξύ του πομπού και του δέκτη. Εμπόδια στην πρώτη ζώνη Fresnel θα δημιουργήσουν σήματα με μετατόπιση φάσης μήκους διαδρομής 0 έως 180 μοίρες, στη δεύτερη ζώνη θα είναι 180 έως 360 μοίρες εκτός φάσης, και ούτω καθεξής. Ακόμη και οι αριθμημένες ζώνες έχουν το μέγιστο αποτέλεσμα ακύρωσης φάσης και οι μονές αριθμημένες ζώνες μπορούν πραγματικά να προσθέσουν στην ισχύ του σήματος.

Για να μεγιστοποιηθεί η ισχύς του δέκτη, πρέπει να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση της απώλειας απόφραξης αφαιρώντας εμπόδια από την οπτική γραμμή ραδιοσυχνοτήτων (RF LOS). Τα ισχυρότερα σήματα βρίσκονται στην άμεση γραμμή μεταξύ πομπού και δέκτη και βρίσκονται πάντα στην πρώτη ζώνη Fresnel.

Προσδιορισμός της εκκαθάρισης ζώνης Fresnel
 

Μικροκύματα και ραδιόφωνο Fresnel Zone

Η έννοια της εκκαθάρισης ζώνης Fresnel μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση παρεμβολών από εμπόδια κοντά στο μονοπάτι μιας ραδιοφωνικής δέσμης. Η πρώτη ζώνη πρέπει να διατηρείται σε μεγάλο βαθμό απαλλαγμένη από εμπόδια για να αποφευχθεί η παρεμβολή στη ραδιοφωνική λήψη. Ωστόσο, συχνά μπορεί να γίνει ανεκτή κάποια απόφραξη των ζωνών Fresnel. Κατά κανόνα, η μέγιστη επιτρεπόμενη απόφραξη είναι 40%, αλλά η συνιστώμενη απόφραξη είναι 20% ή λιγότερο.

Για τον καθορισμό των ζωνών Fresnel, καθορίστε πρώτα την RF Line of Sight (RF LOS), η οποία με απλούς όρους είναι μια ευθεία γραμμή μεταξύ των κεραιών μετάδοσης και λήψης. Τώρα η ζώνη που περιβάλλει τη γραμμή όρασης RF λέγεται ότι είναι η ζώνη Fresnel.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων