Zona di Fresnel

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Ellissoide di Fresnel: in verde è indicata la linea di vista, con "d" è indicata la distanza tra trasmettitore e ricevitore, con "r" è indicato il raggio della zona.

In ottica la zona di Fresnel è una delle infinite ellissoidi che definiscono il volume di radiazione di un'onda elettromagnetica. Essa prende il nome dal fisico Augustin-Jean Fresnel, studioso di ottica e dei principali fenomeni quali la rifrazione, riflessione, diffrazione e noto anche per la lente di Fresnel.

Il calcolo delle zone di Fresnel è particolarmente utile nell'ambito delle radiocomunicazioni per la definizione della bontà di un collegamento a radiofrequenza (come ad es. un ponte radio), definendo il disturbo causato da eventuali ostacoli nel cammino fisico tra trasmettitore e ricevitore.

Descrizione[modifica | modifica sorgente]

Principio[modifica | modifica sorgente]

Un'onda elettromagnetica si propaga in un mezzo lungo la direttrice tra trasmettitore e ricevitore. Durante il percorso essa incontra ostacoli che generano multipath fading ovvero una serie di riflessioni e attenuazioni che causano ritardi e sfasamenti che vanno a influenzare (in maniera costruttiva o distruttiva) il segnale finale che giunge al ricevitore. Ostacoli presenti nella prima zona causano ad esempio ritardi da 0° a 180°, nella seconda zona da 180° a 360°, e così via. In pratica le zone "dispari" causano interferenza costruttiva, mentre le "pari" causano interferenza distruttiva.

Determinazione della zona di Fresnel n-esima[modifica | modifica sorgente]

Una volta tracciata la linea di vista, cioè il segmento che congiunge il dispositivo trasmettitore con il ricevitore, la n-esima zona di Fresnel si calcola con la seguente:

F_n = \sqrt{\frac{n \lambda d_1 d_2}{d_1 + d_2}}

dove:

  • Fn = il raggio dell'n-esima zona di Fresnel, in metri
  • n = indice delle zone di Fresnel (n = 1,2,3...)
  • d1 = la distanza sulla linea di vista del generico punto P dal trasmettitore, in metri
  • d2 = la distanza sulla linea di vista del generico punto P dal ricevitore, in metri

Il raggio della sezione circolare della prima zona di Fresnel (n = 1) al centro della linea di vista è

F_1 = 17.32  \sqrt{{d_1 d_2} \over {d f}}

dove:

  • F_1 = raggio della sezione circolare, in metri
  • d = distanza totale, d1 + d2, in chilometri
  • f = frequenza di trasmissione, in gigahertz.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]