Зона Френеля - микроволновое планирование

В радиосвязи зона Френеля (/ freɪˈnɛl / fray-nel) является одной из (теоретически бесконечного) числа концентрических эллипсоидов, которые определяют объемы в диаграмме направленности (обычно) круглой апертуры. Зоны Френеля возникают в результате дифракции на круглой апертуре. Поперечное сечение первой (самой внутренней) зоны Френеля круглое. Последующие зоны Френеля имеют кольцевое (пончикообразное) сечение в поперечном сечении и концентрические с первой. Зона Френеля названа в честь физика Огюстена-Жана Френеля.

Важность зон Френеля
 

Зона СВЧ и радио Френеля

При отсутствии препятствий радиоволны будут распространяться по прямой от передатчика к приемнику. Но если на пути есть отражающие поверхности, такие как водоемы или гладкая местность, радиоволны, отражающиеся от этих поверхностей, могут приходить либо не в фазе, либо в фазе с сигналами, которые идут непосредственно к приемнику. Волны, которые отражаются от поверхностей в пределах ровной зоны Френеля, не совпадают по фазе с волной прямого распространения и уменьшают мощность принимаемого сигнала. Волны, которые отражаются от поверхностей в нечетной зоне Френеля, находятся в фазе с волной прямого пути и могут увеличивать мощность принимаемого сигнала. Иногда это приводит к противоречивому выводу о том, что уменьшение высоты антенны увеличивает отношение сигнал / шум.

Френель предоставил средства для расчета, где находятся зоны - где данное препятствие вызовет в основном синфазные или в основном не совпадающие по фазе отражения между передатчиком и приемником. Препятствия в первой зоне Френеля будут создавать сигналы с фазовым сдвигом длины пути от 0 до 180 градусов, во второй зоне они будут сдвинуты по фазе на 180-360 градусов и так далее. Зоны с четными номерами обладают максимальным эффектом подавления фазы, а зоны с нечетными номерами могут фактически увеличивать мощность сигнала.

Чтобы максимизировать мощность приемника, необходимо свести к минимуму эффект потери из-за препятствий, удалив препятствия с радиочастотной прямой видимости (RF LOS). Самые сильные сигналы находятся на прямой линии между передатчиком и приемником и всегда лежат в первой зоне Френеля.

Определение зазора зоны Френеля
 

Зона СВЧ и радио Френеля

Концепция просвета зоны Френеля может быть использована для анализа помех, создаваемых препятствиями на пути распространения луча. В первой зоне не должно быть никаких препятствий, чтобы не мешать радиоприему. Тем не менее, некоторая блокировка зон Френеля часто допускается. Как показывает опыт, максимально допустимое препятствие составляет 40%, но рекомендуемое препятствие - 20% или меньше.

Для установления зон Френеля сначала определите линию видимости RF (RF LOS), которая, говоря простым языком, представляет собой прямую линию между передающей и приемной антеннами. Теперь зона, окружающая линию обзора RF, называется зоной Френеля.

Оставить сообщение 

Список сообщений