Zonas de Fresnel

Universidad Nacional Mayor Nacional de San Marcos

Trabajo monográfco N°2 Tema: Zonas de Fresnel. Curso: Microondas. Proesor: Jaime Vallejos. Vallejos. Ciclo: 2016-II Integrantes:

Mera Ibargüen, Iván ermilio !121"010#$. %as&ro %árdenas, '(is )lber&o  !121"000#$.  *as(r&o +ngeles, ona&an !121"$.  /ojas /omero, 'eo Joel !121"0166$ 

DEDICATOIA

l resen&e &e&o se a desarrollado con en&(siasmo dedicado a n(es&ros adres 3(e con s( reoc(aci4n in5ni&a acen de n(es&ros das cada ve7 mejor, a la 8ac(l&ad or el soor&e en es&os # a9os al 8ormarnos acad:mico ro8esionalmen&e ; a n(es&ros ro8esores 3(e con s( saiencia arendimos de (na 8orma e5cien&e, aci:ndonos ombres de bien ; r4imamen&e (nos ecelen&es ro8esionales. %abe resal&ar la a;(da desin&eresada a n(es&ros coma9eros de la 8ac(l&ad

con el desarrollo del &ema, es&aremos e&ernamen&e agradecidos or es&e aor&e.

I! Intro"ucci#n

)l dise9ar (n nlace Inalámbrico es imor&an&e considerar varios 8ac&ores imor&an&es en&re ellos los obs&ác(los 3(e (eden eis&ir en&re el misor ; /ece&or de r n .

'a &ra;ec&oria 3(e viaja a &rav:s del circ(lo mas e3(e9o corresonde a n =1 en la 5g(ra 2.G se &iene (n eceso de camino de  λ/2 comarado con la lnea de vis&a, as los crc(los corresondien&es a n = 2, 3 etc. &endrán (n eceso de longi&(d de camino de S, 3λ/2, etc. el radio de los crc(los conc:n&ricos deende de la osici4n del lano. 'as 7onas de Fresnel mos&radas en la 5g(ra 2.# &endrán (n máimo de radio si el lano se enc(en&ra a la mi&ad del rece&or ; el &ransmisor ; viene siendo más e3(e9o a medida 3(e se acerca a c(al3(iera de las dos an&enas.U2 s&e e8ec&o m(es&ra como la sombra es sensible a la 8rec(encia, as &ambi:n a la osici4n de la obs&r(cci4n con relaci4n del &ransmisor ; rece&or. n los sis&emas de com(nicaci4n, las :rdidas or di8racci4n oc(rren or el blo3(eo de ondas sec(ndarias &al 3(e s4lo (na orci4n de la energa es di8rac&ada alrededor el obs&ác(lo. s&o es, (na obs&r(cci4n ca(sa el blo3(eo de la energa de alg(na de las 7onas de Fresnel. or es&o, solo (na ar&e de la energa &ransmi&ida es alcan7ada or el rece&or. Aeendiendo de la geome&ra de la obs&r(cci4n, la energa recibida es la s(ma de vec&ores de con&rib(ciones de energa de &odas las 7onas de Fresnel no obs&r(idas. %omo se m(es&ra en las 5g(ras 2.L, 2.6 ; 2.W (n obs&ác(lo (ede blo3(ear el camino de &ransmisi4n ; (na 8amilia de elisoides (eden ser cons&r(idas en&re el &ransmisor ; rece&or. 'os elisoides reresen&an las 7onas de Fresnel ; se (ede observar 3(e las 7onas de Fresnel &ienen (na 8orma el&ica con la an&ena &ransmisora ; rece&ora en s(s e&remos. n general, si (na obs&r(cci4n no blo3(ea el vol(men con&enido en la rimera 7ona de Fresnel, las :rdidas or di8racci4n son mnimas ; los e8ec&os de di8racci4n (eden ser cancelados.U2

)s la regla (sada ara el dise9o de lnea de vis&a ara enlaces de microondas es 3(e si al menos el LLH de la rimera 7ona de Fresnel es librado, no se al&era signi5ca&ivamen&e la :rdida or di8racci4n. U2

'igura 2!0 Ilustraci#n "e las &onas "e 'resnel en "ierentes %osiciones "el obstáculo en el (ue 1 + $ son %ositi$as "ebi"o a (ue h es %ositi$a!

'igura 2! Ilustraci#n "e las &onas "e 'resnel en "ierentes %osiciones "el obstáculo en el (ue 1 + $ son cero "ebi"o a (ue h es cero!

'igura 2!3 Ilustraci#n "e las &onas "e 'resnel en "ierentes %osiciones "el obstáculo en el (ue 1 + $ son negati$as "ebi"o a (ue 4 es negati$a!

III!! P/r"i"as en obstáculos en las &onas "e resnel

s eviden&e la necesidad de visi4n direc&a !'ine 8 0?. '(ego osibles reCeiones cerca del borde de la rimera 7ona de Fresnel (eden ca(sar a&en(aci4n, ;a 3(e la onda reCejada llegara a la an&ena rece&ora en oosici4n de 8ase. or lo &an&o, d(ran&e la 8ase de lani5caci4n del radioenlace debe aseg(rarse 3(e la rimera 7ona de Fresnel se enc(en&re libre de obs&ác(los, bien a(men&ando la al&(ra de los más&iles de las an&enas o bien si&(ándolos en o&ra osici4n del edi5cio. viden&emen&e, (na obs&r(cci4n comle&a de la 7ona de Fresnel rod(cira :rdidas &odava ma;ores.

Fig(ra 1@ er5l de (n radioenlace. n la 5g(ra 1 se reresen&a el er5l de (n radioenlace en el c(al se a a9adido el con&orno de la rimera 7ona de Fresnel ara de&ec&ar osibles obs&ác(los. A(ran&e la 8ase de lani5caci4n ; de visi&a a los emla7amien&os donde se &iene revis&o ins&alar las an&enas, res(l&a convenien&e llevarse (nos rismá&icos ara iden&i5car si eis&e (na cier&a dis&ancia libre de obs&ác(losalrededor del io&:&ico enlace 3(e (ne las an&enas &ransmisora ; rece&ora. s&a dis&ancia deende de la longi&(d del radioenlace ; de la 8rec(encia (&ili7ada, ; s(ele ig(alarse al radio máimo de la rimera 7ona de Fresnel !en mi&ad del radioenlace$. l radio de la rimera 7ona de Fresnel, /1, en (n (n&o c(al3(iera de (n radioenlace (ede calc(larse a ar&ir de la sig(ien&e eresi4n@

donde d1 ; d2 son las dis&ancias a las an&enas &ransmisora ; rece&ora, ; S es la longi&(d de onda de la se9al. or ejemlo, ara (na 8rec(encia de 26 Y7 se ob&iene (n radio máimo de la rimera 7ona de Fresnel de G,# me&ros ara (n radioenlace de # Km. ) ma;or 8rec(encia, las 7onas de Fresnel son cada ve7 más es&recas.

Fig(ra 2@ :rdidas or di8racci4n. ara es&imar las :rdidas in&rod(cidas or obs&ác(los cercanos al enlace radioel:c&rico s(elen emlearse grá5cas como la mos&rada en la 5g(ra 2, ob&enida de la /ecomendaci4n IB-/ .L26. n es&e caso se reresen&an las :rdidas in&rod(cidas or (n obs&ác(lo no reCeivo !N5lo de c(cilloN$. n las abscisas de la grá5ca se indica el desejamien&o del ra;o direc&o resec&o al obs&ác(lo !5g(ra G$ en &:rminos del radio de la rimera 7ona de Fresnel en dico (n&o. Aesejamien&os nega&ivos ! Q 0$ reresen&an el caso en el 3(e a; obs&r(cci4n del radioenlace. %omo es l4gico, en es&e caso (ede verse en la 5g(ra 2 3(e las :rdidas a(men&an ráidamen&e. or o&ro lado, se observa 3(e la a&en(aci4n desaarece c(ando el desejamien&o es ig(al al 60H del radio de la rimera 7ona de Fresnel, cri&erio 3(e s(ele (&ili7arse en la rác&ica ara el dise9o del radioenlace.

Fig(ra G@ %álc(lo del desejamien&o en radioenlaces con ; sin visi4n direc&a. rocedimien&os de cálc(lo al&erna&ivos (eden encon&rarse en la /ecomendaci4n IB-/ .LG0, donde se roorciona in8ormaci4n ara es&imar las :rdidas or di8racci4n emleandoda&os emricos. n es&e caso, (na

84rm(la 3(e s(ele (&ili7arse ara calc(lar la a&en(aci4n en obs&ác(los, )!d*$, es la sig(ien&e@ )!d*$ E [20 /1 \ 10. or =l&imo, conviene &ener en c(en&a 3(e a la ora de es&imar las :rdidas or di8racci4n es necesario corregir la al&(ra de los obs&ác(los emleando el aráme&ro de re8racci4n &roos8:rica, K, con el 5n de considerar la c(rva&(ra &erres&re, as como la c(rva&(ra del a7 elec&romagn:&ico en s( roagaci4n a &rav:s de la a&m4s8era.

I5! A%licaci#n