ZONAS DE FRESNEL Es una zona de despeje, o expansión que se debe considerar además de la visibilidad directa entre las dos antenas. Esta expansión resulta en reflexiones y cambios de fase al pasar sobre un obstáculo. El resultado es un aumento o disminución en el nivel de intensidad de la señal r ecibida. En línea recta: entre TX-RX la desviación de fase es mínima. La primera zona: de Fresnel la desviación de fase puede llegar a 180º,pudiendo cancelarse, la energía emitida. La segunda zona: abarca hasta un desfase de 360º, la señal se refuerza, constituye el segundo elipsoide. Dependiendo del haz emitido por la antena se formaran mas zonas superiores.
Obstrucción Parcial :
las obstrucciones se encuentran a un nivel
cercano a la línea de visión entre las antenas . En esta categoría es posible asegurar que existe, al menos, un 70 % de la primera zona de Fresnel sin obstrucción Obstrucción Critica
: las obstrucciones se encuentran a un mismo
nivel que la línea directa directa de visión entre las antena antena por lo que es posible asegurar que la mitad de la primera zona de Fresnel se encuentra despejada
Para establecer las zonas de Fresnel, se determina la línea de vista de RF, que de forma simple, es la línea recta que une los focos de las antenas transmisora y re ceptora
F n = radio de la enésima zona de F resnel. (n=1,2,3...) d 1 = distancia desde el transmisor al objeto en km. d 2 = distancia desde el objeto al receptor en km. d = d = distancia total del enlace en km. d = d = d 1 + d 2 f = f = frecuencia en MHz.
Calculo del radio de Fresnel Para el siguiente trayecto calcule el radio de la primera zona de Fresnel .Para el obstáculo en el punto X para las frecuencias de 450 Mhz, 6GHZ,11GHZ
ANTENAS La antena es un el dispositivo físico que sirve de interfaz entre las ondas electromagnéticas guiadas por el c able o la guía-onda y el espacio libre o el aire. La antena transfiere energía de RF desde el cable o guía-onda procedente del transmisor hacia el “medio” en la dirección del receptor. El medio (Atmosfera) se comporta como una carga para la antena . Cuando la impedancia de la antena es diferente a la del cable que la alimenta, parte de la energía entregada a la antena se reflejara hacia el transmisor, pudiendo causar daños. Los cables coaxiales tienen impedancias de 50 o 75 ohmios. En televisión se utiliza 75 ohmios, pero en todas las demás aplicaciones 50 ohmios.
En comunicaciones de RF es necesario lograr que la impedancia de salida del transmisor, impedancia de línea su parte reac tiva sea el conjugado de la impedancia compleja de antena y así lograr máxima transferencia de potencia.
: PRINCIPIO DE RECIPROCIDAD Establece que el comportamiento de la antena en transmisión es idéntico al comportamiento de la antena en recepción. Una antena que transmita máxima señal en una direcció n dada, también recibirá máxima señal en esa dirección. GANANCIA DE ANTENA Definimos a la ganancia de una antena dada como e l cociente entre la cantidad de energía irradiada en la dirección preferencial y la que irradiaría una antena isotrópica alimentada por el mismo transmisor. Las antenas solo concentran la señal en la cierta dirección. Cuando se usa como antena transmisora , es responsable de dirigir la potencia del radiotransmisor en la cierta dirección; y cuando actúa como antena receptora la antena c olecta la potencia enviada.
FUNDAMENTOS DE LA RADIACION Los fenómenos electromagnéticos se pueden describir a partir de las cuatro ecuaciones de Maxwell
CAMPOS TRANSVERSAL ELECTROMAGNETICO : TEM Los campos eléctrico y magnético so n perpendiculares entre si y se denominan ondas electromagnéticas Transversales TEM Haciendo uso del operador Laplaciano La ecuación se puede escribir
Ley de Maxwell
B J 0 0
E
t
Al considerar que la radiacion de las ondas es en el espacio libre, el termino de densidad de corriente J se anula, y aplicando las identidades
B 0 H
D oE
queda finalmente una ecuación que es de nuestro interés descomponerla según los ejes x,y,z H
D t
Resolviendo el determinante el rotacional del campo de induccion magnetica H se obtiene la siguiente igualdad:
H
H z y
H y z
i ˆ
H z x
H x z
j ˆ
H y x
H x y
k ˆ
Asi mismo descompongamos el segundo parte de la igualdad, de la derivada de D
Los campos radiados, cambian con
Región de radiación de campo
la distancia, el espacio Alrededor
Cercano: también llamado De
de la antena puede ser dividido en
Fresnel el campo reactivo se atenúa
tres regiones:
rápidamente en
Función de la
distancia. Región reactiva de campo cercano: en esta región se dan las
Región de Campo Lejano: también
condiciones de borde necesarias
llamado región de Fraunhofer en
para adaptar los campos entre la
esta región los campos reactivos han
antena y el espacio libre.
desaparecido y solo quedan los
