ZONA DE FRESNEL.Teniente Enrique Letelier Hermosilla.

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TEMAS A TRATAR‣ Propagación por Difracción.

‣ Obstáculo Filo de Cuchillo

‣ Propagación sobre terreno rugoso y con obstaculo.

‣ Elipsoide de Fresnel.

‣ Zona de Fresnel

‣ Radio del Circulo de Fresnel

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PROPAGACIÓN POR DIFRACCIÓN

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EJEMPLOS DE DIFRACCIÓN

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OBSTÁCULO FILO DE CUCHILLO

Difracción de la ondas radioeléctricas alrededor del borde de una montaña

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La propagación por Difracción Permite que las señales de ondas se propaguen alrededor de la curvatura de la superficie de la tierra y ser propague detrás de obstáculos.

PROPAGACIÓN POR DIFRACCIÓN

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La propagación encuentra un obstáculo:

Por el modelo sencillo de óptica geométrica no habría propagación

 

PROPAGACIÓN POR DIFRACCIÓN

Si recurrimos a un modelo más exacto se comprueba que sí es posible

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PROPAGACIÓN SOBRE TERRENO RUGOSO Y CON OBSTÁCULO

‣ Ondas con longitud de onda muy pequeñas comparadas con los obstáculos en su trayectoria, están confinadas a propagación LOS.

‣ Ondas con la longitud de onda mucho mas grande que el objeto que la obstruye, atraviesan el obstáculo prácticamente imperturbadas.

‣ La pregunta es, como se trata la propagación de ondas con longitud de ondas comparables con el obstáculo o borde del obstáculo ?

‣ Para ello es necesario el fenómeno de difracción

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ELIPSOIDE DE FRESNEL‣ De acuerdo con la teoría electromagnética  la propagación se produce 

idealmente en todo el espacio, pero la mayor parte de la energía se propaga en el volumen cuya forma recuerda un elipsoide situado alrededor del trayecto del rayo ideal (patrón de radiación).

‣ En dicho elipsoide, se generan múltiples combinaciones de rayos directos con reflejados o difractados, creándose condiciones de interferencias.

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ZONA DE FRESNEL‣ Las zonas de Fresnel representan las regiones espaciales sucesivas donde

las ondas secundarias tienen una longitud de trayectoria desde el transmisor hacia el receptor la cual  es n*Lamda/2 mayor que la longitud total de la trayectoria LOS

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ZONA DE FRESNEL

‣ L a s s u c e s i v a s z o n a s d e F r e s n e l t i e n e n e l e f e c t o d e proveer alternativamente interferencia constructiva y destructiva a la señal total recibida.

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ZONA DE FRESNEL‣ Efecto de las ondas no directas cuando llegan con fases opuestas al

receptor. Por su mayor recorrido, tienen mayor atenuación, pero contribuyen negativamente.

‣ Las trayectorias con fases opuestas marcan distintas zonas de Fresnel.

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ZONA DE FRESNEL‣ Efecto de obstáculo dentro de la zona de Fresnel.

Depende de su ubicación dentro de la zona y su característica geométricas

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ZONA DE FRESNEL‣ Nuestra 1era Zona de Fresnel en forma Tridimensional.

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CLARIDAD REQUERIDA EN LA PRIMERA ZONA DE FRESNEL

‣ Primera zona de Fresnel se requiere una claridad o despejamiento, igual a h:

‣ En general, si un obstáculo no obstruye el volumen contenido en la primera  zona de Fresnel (60% - 100%), entonces las pérdidas de difracción serán  mínimas y se puede considerar LOS. 

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RADIO DEL CÍRCULO DE FRESNEL

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EJEMPLOConsidere un sistema de comunicación mediante radioenlace punto a punto, separados la antena transmisora de la receptora por 1Km y operando a la frecuencia de 28GHz. Si existe un edificio ubicado a 300m de un extremo de enlace, cuán alejado debe estar su azotea de la LOS para no impedir la transmisión, si se establece el requisito de despegamiento de al menos el 60% de la primera zona de Fresnel. Si el edificio es de 35m, ¿cuál debe ser la altura de las antenas, si ambas están al mismo nivel?

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EJEMPLOEl alejamiento de la azotea del edificio que obstruye y la LOS es igual al despejamiento h, que a su vez debe ser el 60% del radio de la primera zona de Fresnel a la distancia de 300m de uno de los extremos. Con ayuda de la gráfica y aplicando las relaciones de Fresnel tenemos:

Esto es, el techo o azotea del edificio que obstruye debe estar al menos 90cm debajo de la línea de vista. Ahora, si dicho edificio tiene 35m de altura, entonces cada antena, en el sitio transmisor y el receptor, debe ubicarse a la altura de:

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CONCLUSIONES