ความสำคัญของ Fresnel Zone อยู่ที่ว่าจะต้องปราศจากสิ่งกีดขวางเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมีคุณภาพดี หากมีสิ่งกีดขวางรบกวนเฟรสเนลโซน อาจเกิดการลดทอนสัญญาณและอาจเกิดข้อผิดพลาดในการส่งสัญญาณได้ โซนเฟรสเนลจะแคบลงเมื่อความถี่ของสัญญาณเพิ่มขึ้น และเมื่อระยะห่างระหว่างเสาอากาศเพิ่มขึ้น

การกำหนดโซนเฟรส

ในการกำหนดโซนเฟรสเนลในลิงก์ไร้สาย จะมีการคำนวณโดยพิจารณาความยาวคลื่นของสัญญาณที่ส่งและระยะห่างระหว่างเสาอากาศ ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายทั่วไปเกี่ยวกับวิธีการคำนวณ Fresnel Zone:

1. กำหนดความถี่และความยาวคลื่น

รู้ความถี่ของสัญญาณที่ส่ง ซึ่งโดยปกติจะมีระบุไว้ในข้อกำหนดอุปกรณ์ไร้สาย จากความถี่สามารถคำนวณความยาวคลื่นได้โดยใช้สูตร:

ความยาวคลื่น (แล) = ความเร็วแสง (c) / ความถี่ (f)

2. คำนวณรัศมีของโซนเฟรส

รัศมีของโซนเฟรสเนลที่จุดตามเส้นทางสัญญาณสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

r = (n * แล * d) / D

ที่อยู่:

• • “r” คือรัศมีของโซนเฟรส ณ จุดนั้น
  • “n” เป็นปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับประเภทของ Fresnel Zone (บนหรือล่าง)
  • “แล” คือความยาวคลื่นของสัญญาณ
  • “d” คือระยะห่างระหว่างเสาอากาศ
  • “D” คือระยะห่างจากจุดหนึ่งไปยังเสาอากาศรับสัญญาณ (โดยที่ D = d1 + d2 โดยที่ d1 คือระยะห่างจากจุดหนึ่งไปยังเสาอากาศรับสัญญาณ และ d2 คือระยะห่างจากจุดหนึ่งไปยังเสาอากาศรับสัญญาณ)

3. คำนวณเปอร์เซ็นต์ของ Fresnel Zone ที่ปราศจากสิ่งกีดขวาง

เป้าหมายคือเพื่อให้แน่ใจว่าอย่างน้อย 60% ของ Fresnel Zone ปราศจากสิ่งกีดขวางเพื่อลดสัญญาณรบกวนให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งสามารถทำได้โดยการคำนวณพื้นที่วงกลมของ Fresnel Zone และตรวจสอบพื้นที่ที่ปราศจากสิ่งกีดขวางภายใน หากพื้นที่ไร้สิ่งกีดขวางน้อยกว่า 60% จะต้องดำเนินมาตรการเพิ่มเติม เช่น การย้ายเสาอากาศหรือการปรับความสูงของเสา เพื่อปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมต่อ

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าในทางปฏิบัติ ปัจจัยเพิ่มเติม เช่น การลดทอนของบรรยากาศ การมีสิ่งกีดขวางโดยไม่ทราบสาเหตุ และผลกระทบอื่นๆ อาจส่งผลต่อการแพร่กระจายของสัญญาณ

ดังนั้นจึงแนะนำให้ทำการศึกษาการขยายพันธุ์เฉพาะและใช้เครื่องมือจำลองเพื่อการวางแผน Fresnel Zone ในลิงก์ไร้สายที่แม่นยำยิ่งขึ้น

ตัวอย่างการคำนวณเฟรสเนลโซน

ตัวอย่าง 1

สมมติว่าเรามีการเชื่อมต่อไร้สายระหว่างเสาอากาศส่งสัญญาณและเสาอากาศรับสัญญาณ และเราต้องการคำนวณรัศมีของโซนเฟรสเนล ณ จุดหนึ่งตามเส้นทางของมัน ลองพิจารณาข้อมูลต่อไปนี้:

• ความถี่สัญญาณ: 2.4 GHz (2400 MHz)
• ระยะห่างระหว่างเสาอากาศ: 1 กม. (1000 เมตร)
• ระยะห่างจากจุดถึงเสาอากาศรับ: 500 เมตร

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณความยาวคลื่น

ความยาวคลื่นหาได้จากสูตร:

ความยาวคลื่น (แล) = ความเร็วแสง (c) / ความถี่ (f)

ความเร็วแสงประมาณ 3 x 10^8 เมตรต่อวินาที

แล = (3 x 10^8 ม./วินาที) / (2400 x 10^6 เฮิร์ตซ์) data 0.125 เมตร กลับไปยัง 12.5 ซม.

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณรัศมีของโซนเฟรสเนล

โดยใช้สูตร:

r = (n * แล * d) / D.

สมมติว่าเราต้องการคำนวณรัศมีของเฟรสเนลโซนตอนบน (n = 1) ในกรณีนี้, D = d1 + d2 = 500 เมตร (ระยะห่างจากเสาอากาศรับสัญญาณ)

r = (1 * 0.125 ม. * 1000 ม.) / 500 ม. กลับไปยัง 0.25 เมตร 25 ซม.

ดังนั้นรัศมีของ Fresnel Zone ตอนบนที่จุดเชื่อมต่อนั้นจะอยู่ที่ประมาณ 0.25 เมตร หรือ 25 ซม.

ตัวอย่าง 2

สมมติว่าเรามีการเชื่อมต่อไร้สายระหว่างเสาอากาศส่งสัญญาณและเสาอากาศรับสัญญาณ และเราต้องการคำนวณรัศมีของโซนเฟรสเนล ณ จุดหนึ่งตามเส้นทาง โดยคำนึงถึงความไม่สม่ำเสมอของภูมิประเทศที่ด้านข้างของเสาอากาศรับสัญญาณ ลองพิจารณาข้อมูลต่อไปนี้:

• ความถี่สัญญาณ: 5 GHz (5000 MHz)
• ระยะห่างระหว่างเสาอากาศ: 2 กม. (2000 เมตร)
• ระยะห่างจากจุดถึงเสาอากาศรับ: 500 เมตร
• ความลาดชันของภูมิประเทศที่ด้านข้างของเสาอากาศรับสัญญาณ: 20 เมตร

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณความยาวคลื่น

โดยใช้สูตร:

ความยาวคลื่น (แล) = ความเร็วแสง (c) / ความถี่ (f)

ความเร็วแสงประมาณ 3 x 10^8 เมตรต่อวินาที

แล = (3 x 10^8 ม./วินาที) / (5000 x 10^6 เฮิร์ตซ์) data 0.06 เมตร กลับไปยัง 6 ซม.

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณรัศมีของโซนเฟรสเนล

โดยใช้สูตร:

r = (n * แล * d) / D.

สมมติว่าเราต้องการคำนวณรัศมีของเฟรสเนลโซนตอนบน (n = 1) ในกรณีนี้, ง = d1 + d2 + √(h1 * h2)โดยที่ h1 คือความชันของภูมิประเทศที่ด้านข้างของเสาอากาศรับสัญญาณ และ h2 คือความชันของภูมิประเทศที่ด้านข้างของเสาอากาศรับสัญญาณ

D = 2000 ม. + 500 ม. + √(0 * 20 ม.) หยาบคาย 2500 ม.

r = (1 * 0.06 ม. * 2000 ม.) / 2500 ม. กลับไปยัง 0.048 เมตร 4.8 ซม.

ดังนั้นรัศมีของ Fresnel Zone ตอนบน ณ จุดลิงค์นั้น เมื่อพิจารณาถึงความไม่สม่ำเสมอของภูมิประเทศจะอยู่ที่ประมาณ 0.048 เมตร หรือ 4.8 ซม.

นี่เป็นตัวอย่างง่ายๆ และการคำนวณอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรายละเอียดลิงก์ เช่น ความถี่ที่ใช้ ระยะทาง ความแตกต่างของภูมิประเทศ และปัจจัยอื่นๆ

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ขอแนะนำให้ใช้เครื่องมือจำลองหรือซอฟต์แวร์ที่เชี่ยวชาญในการวางแผนการเชื่อมต่อไร้สายโดยคำนึงถึงความไม่สม่ำเสมอของภูมิประเทศ

ข้อมูลอย่างย่อ

ในการใช้ลิงก์ไร้สาย Fresnel Zone เป็นบริเวณทรงรีรอบๆ แนวสายตาตรงระหว่างเสาอากาศสองตัวที่สร้างการสื่อสารไร้สาย พื้นที่นี้ช่วยต่อต้านผลกระทบของหลายเส้นทาง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสัญญาณสะท้อน หักเห หรือกระจัดกระจายเนื่องจากสิ่งกีดขวางในเส้นทาง

Fresnel Zone แบ่งออกเป็นส่วนบนและส่วนล่าง สิ่งสำคัญคือต้องรักษาพื้นที่นี้ให้ปราศจากสิ่งกีดขวางเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมีคุณภาพดี หากมีสิ่งกีดขวางรบกวนเฟรสเนลโซน อาจเกิดการลดทอนสัญญาณและข้อผิดพลาดในการส่งสัญญาณที่อาจเกิดขึ้นได้

ขนาดของเฟรสเนลโซนถูกกำหนดโดยการคำนวณตามความยาวคลื่นของสัญญาณที่ส่งและระยะห่างระหว่างเสาอากาศ มีจุดมุ่งหมายว่าอย่างน้อย 60% ของโซนเฟรสเนลจะปราศจากสิ่งกีดขวางเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมโทรมของสัญญาณอย่างมีนัยสำคัญ

Fresnel Zone มีความสำคัญในสภาพแวดล้อมในเมืองที่หนาแน่นหรือการเชื่อมต่อไร้สายระยะไกล ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเผชิญกับสิ่งกีดขวางมากกว่า เพื่อให้มั่นใจถึงการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ เทคนิคต่างๆ เช่น การเลือกตำแหน่งเสาอากาศที่เหมาะสม การปรับความสูงของหอ และการใช้เครื่องมือจำลอง ถูกนำมาใช้ในการวางแผนและเพิ่มประสิทธิภาพ Fresnel Zone ในการใช้ลิงก์ไร้สาย