Fresnel zones


Het is gemakkelijk te begrijpen als je een aantal principes goed begrijpt:

  • Line Of Sight (LOS) in draadloze telecommunicatie
  • De uitdoving van een elektromagnetische golf treedt op wanneer een faseverschuiving gelijk is aan 180°
  • Wiskundige eigenschappen van een ellips

Uitdoving van een elektromagnetische golf (EG) wanneer er een faseverschuiving van 180° optreedt

Wanneer een EG-golf wordt uitgezonden, kan een reflectie op een obstakel resulteren in een faseverschuiving van precies 180° ten opzichte van de directe golf. Beide golven worden van elkaar afgetrokken en afhankelijk van de sterkte van beide signalen kan het signaal sterk in sterkte afnemen of zelfs worden vernietigd (gelijke sterkte).

Wiskundige eigenschappen van een ellips

Als we de eigenschappen van een ellips kennen, kunnen we gemakkelijk zien wat het te maken heeft met de vernietiging van een signaal als een obstakel op een bepaalde ellips tussen de zend- en ontvangstantennes zit.

Elk punt van de ellips heeft de eigenschap dat de som van beide afstanden tot beide brandpunten een constante afstand is.
Dit betekent dat als je de zend- en ontvangstantennes in elk van de brandpunten plaatst, je ellipsen kan vinden waarin elk punt het signaal 180° zal reflecteren ten opzichte van het directe signaal. De eerste ellips die dit doet noemen we de eerste Fresnel-zone. Er zullen andere ellipsen bestaan die een veelvoud zijn van de halve-golfafstand. Dit zijn de 2e, 3e en 4e Fresnel zones.

Om de LOS-communicatie te laten werken, moeten obstakels in de eerste Fresnel-zone worden vermeden. Halve-golfreflecties die de ontvangen signaalsterkte aanzienlijk kunnen verminderen, moeten bijvoorbeeld worden vermeden. Alle obstakels die een dergelijke faseverschuiving zouden veroorzaken, worden op een ellips geplaatst.

Conclusie:

Een Fresnel-zone is een ellips waarbij zend- en ontvangstantennes in de brandpunten zijn geplaatst. En waar de ellipsafstanden een veelvoud zijn van een halve golf vergeleken met de directe zichtlijn. Een obstakel in deze zones zal het ontvangen signaal verminderen of vernietigen.

Een zichtlijn (LOS) is niet voldoende om een perfecte transmissie te bereiken. Er moet rekening worden gehouden met een grotere open zone rond de bundel om signaalvermindering in de ontvanger te voorkomen.

We willen je eraan herinneren dat DAB+ niet onderhevig is aan dit fenomeen. DAB+ maakt gebruik van een lage bitsnelheid op meerdere draaggolven, zodat praktische reflecties binnen het operationele bereik van de zender het ontvangen signaal niet zullen verminderen.

DAB+ Begrippenlijst