Fresnel Bölgesinin önemi, iyi sinyal kalitesinin sağlanması için engellerden arındırılması gerektiği gerçeğinde yatmaktadır. Fresnel Bölgesini herhangi bir engel engellerse sinyal zayıflaması ve muhtemelen iletim hataları meydana gelecektir. Fresnel Bölgesi, sinyal frekansı arttıkça ve antenler arasındaki mesafe arttıkça daralır.

Fresnel Bölgesinin Belirlenmesi

Kablosuz bir bağlantıda Fresnel Bölgesini belirlemek için iletilen sinyalin dalga boyunu ve antenler arasındaki mesafeyi dikkate alan hesaplamalar yapılır. Aşağıda Fresnel Bölgesinin nasıl hesaplandığına ilişkin genel bir açıklama bulunmaktadır:

1. Frekansı ve dalga boyunu belirleyin

Genellikle kablosuz ekipman spesifikasyonunda belirtilen, iletilen sinyalin frekansını bilir. Frekanstan dalga boyu aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

dalga boyu (λ) = ışığın hızı (c) / frekans (f)

2. Fresnel Bölgesinin yarıçapını hesaplayın

Fresnel Bölgesinin sinyal yolu üzerindeki bir noktadaki yarıçapı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

r = (n * λ * d) / D

Nerede:

• • “r” Fresnel Bölgesinin o noktadaki yarıçapıdır.
  • “n” Fresnel Bölgesinin türüne (üst veya alt) bağlı bir faktördür.
  • “λ” sinyalin dalga boyudur.
  • “d” antenler arasındaki mesafedir.
  • “D”, noktadan alıcı antene olan mesafedir (burada D = d1 + d2, burada d1, noktadan verici antene olan mesafe ve d2, noktadan alıcı antene olan mesafedir).

3. Fresnel Bölgesinin engellerden arındırılmış yüzdesini hesaplayın

Amaç, sinyal girişimini en aza indirmek için Fresnel Bölgesinin en az %60'ının engellerden arınmış olmasını sağlamaktır. Bu, Fresnel Bölgesinin dairesel alanının hesaplanması ve içindeki engelsiz alanın kontrol edilmesiyle sağlanabilir. Engelsiz alan %60'ın altındaysa bağlantı kalitesini artırmak için antenlerin yerinin değiştirilmesi veya kulelerin yüksekliğinin ayarlanması gibi ek önlemlerin alınması gerekir.

Uygulamada atmosferik zayıflama, hesaba katılmayan engellerin varlığı ve diğer etkiler gibi ek faktörlerin sinyal yayılımını etkileyebileceğinin dikkate alınması önemlidir.

Bu nedenle kablosuz bağlantıda Fresnel Bölgesinin daha hassas planlanması için spesifik yayılım çalışmalarının yapılması ve simülasyon araçlarının kullanılması tavsiye edilir.

Fresnel Bölgesi hesaplama örnekleri

Örnek 1

Verici anten ile alıcı anten arasında kablosuz bir bağlantımız olduğunu ve yolu üzerindeki bir noktadaki Fresnel Bölgesinin yarıçapını hesaplamak istediğimizi varsayalım. Aşağıdaki verileri ele alalım:

• Sinyal frekansı: 2.4 GHz (2400 MHz)
• Antenler arası mesafe: 1 km (1000 metre)
• Noktadan alıcı antene olan mesafe: 500 metre

Adım 1: Dalga boyunu hesaplayın.

Dalga boyu aşağıdaki formül kullanılarak elde edilebilir:

dalga boyu (λ) = ışığın hızı (c) / frekans (f)

Işığın hızı saniyede yaklaşık 3 x 10^8 metredir.

λ = (3 x 10^8 m/s) / (2400 x 10^6 Hz) ≈ 0.125 metre ≈ 12.5 cm

Adım 2: Fresnel Bölgesinin yarıçapını hesaplayın.

Formülü kullanarak:

r = (n * λ * d) / D.

Üst Fresnel Bölgesinin yarıçapını (n = 1) hesaplamak istediğimizi varsayalım. Bu durumda, D = d1 + d2 = 500 metre (alıcı antene olan mesafe).

r = (1 * 0.125 m * 1000 m) / 500 m ≈ 0.25 metre ≈ 25 cm

Dolayısıyla bu bağlantı noktasındaki üst Fresnel Bölgesinin yarıçapı yaklaşık olarak 0.25 metre veya 25 cm'dir.

Örnek 2

Verici anten ile alıcı anten arasında kablosuz bir bağlantımız olduğunu ve alıcı antenin yanındaki arazinin düzgünsüzlüğünü hesaba katarak Fresnel Bölgesinin yarıçapını yol boyunca bir noktada hesaplamak istediğimizi varsayalım. Aşağıdaki verileri ele alalım:

• Sinyal frekansı: 5 GHz (5000 MHz)
• Antenler arası mesafe: 2 km (2000 metre)
• Noktadan alıcı antene olan mesafe: 500 metre
• Alıcı antenin yanındaki arazi eğimi: 20 metre

Adım 1: Dalga boyunu hesaplayın.

Formülü kullanarak:

dalga boyu (λ) = ışığın hızı (c) / frekans (f)

Işığın hızı saniyede yaklaşık 3 x 10^8 metredir.

λ = (3 x 10^8 m/s) / (5000 x 10^6 Hz) ≈ 0.06 metre ≈ 6 cm

Adım 2: Fresnel Bölgesinin yarıçapını hesaplayın.

Formülü kullanarak:

r = (n * λ * d) / D.

Üst Fresnel Bölgesinin yarıçapını (n = 1) hesaplamak istediğimizi varsayalım. Bu durumda, D = d1 + d2 + √(h1 * h2)Burada h1, verici anten tarafındaki arazinin eğimi ve h2, alıcı anten tarafındaki arazinin eğimidir.

D = 2000 m + 500 m + √(0 * 20 m) ≈ 2500 m

r = (1 * 0.06 m * 2000 m) / 2500 m ≈ 0.048 metre ≈ 4.8 cm

Dolayısıyla bağlantının bu noktasındaki üst Fresnel Bölgesinin yarıçapı, arazinin engebeliliği dikkate alındığında yaklaşık 0.048 metre veya 4.8 cm'dir.

Bunlar basitleştirilmiş örneklerdir ve hesaplamalar, kullanılan frekans, mesafeler, arazi farklılıkları ve diğer faktörler gibi bağlantı ayrıntılarına bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

Daha doğru sonuçlar elde etmek için simülasyon araçlarının veya arazinin engebeli durumunu dikkate alan kablosuz bağlantıların planlanmasında uzmanlaşmış yazılımların kullanılması tavsiye edilir.

Resumen

Kablosuz bağlantıların uygulanmasında Fresnel Bölgesi, kablosuz iletişim kuran iki anten arasındaki doğrudan görüş hattının etrafındaki elipsoidal bir bölgedir. Bu alan, sinyal yansıtıldığında, kırıldığında veya yolundaki engeller nedeniyle dağıldığında ortaya çıkan çoklu yol etkilerini ortadan kaldırmaya yardımcı olur.

Fresnel Bölgesi bir üst kısma ve bir alt kısma bölünmüştür. İyi bir sinyal kalitesi sağlamak için bu alanı engellerden uzak tutmak çok önemlidir. Fresnel Bölgesini herhangi bir engel engellerse sinyal zayıflaması ve olası iletim hataları meydana gelir.

Fresnel Bölgesinin boyutu, iletilen sinyalin dalga boyuna ve antenler arasındaki mesafeye dayalı hesaplamalarla belirlenir. Önemli sinyal bozulmasını önlemek için Fresnel Bölgesinin en az %60'ının engellerden arınmış olması amaçlanmaktadır.

Fresnel Bölgesi, engellerle karşılaşma olasılığının daha yüksek olduğu yoğun kentsel ortamlarda veya uzun mesafeli kablosuz bağlantılarda önemlidir. Güvenilir bir bağlantı sağlamak amacıyla, kablosuz bağlantıların uygulanmasında Fresnel Bölgesini planlamak ve optimize etmek için anten konumlarının doğru seçilmesi, kule yüksekliklerinin ayarlanması ve simülasyon araçlarının kullanılması gibi teknikler kullanılır.