فرمولهای مهم در شبکه های سیمی و بیسیم(قسمت2) /مفهوم و محاسبه منطقه فرنل Fresnel Zone

تئوری منطقه فرنل ابتدا بر پایه یک خط دید مستقیم(که آنرا LOS مینامیم "Line Of Sight") مابین 2 دستگاه رادیو(که در اینجا نقطه A,Bنام گذاری خواهد شد) است و سپس فضای 3 بعدی پیرامون این خط که خطوط مستقیمی را از نطقه A به B ایجاد میکند

توجه داشته باشید که منطقه فرنل زیادی وجود دارد اما ما فقط با LOSیعنی منطقه 1فرنل کار داریم
برای اندازه گیری ارتفاع نصب تجهیزات باید ما مقدار شعاع سیگنال رو حساب کنیم که اون رو با r نشون میدیدم
((r = 17.31 * sqrt(N(d1*d2)/(f*d
r=شعاع سیگنال به متر
n=منطقه مورد محاسبه
d1,d2=مسافت از مانع تا هریک از رادیو ها به متر
d=تمام مسافت لینک به متر
f=فرکانس به مگاهرتز
مثال:
یک لینک به طول 2 کیلومتر در فرکانس 5180 چه مقدار ارتفاع نیاز دارد (بدون مانع)
زمانی که هیچ مانعی وجود ندارد Pدقیقا در مرکز است.p شعاع سیگنال در محل تلاقی d1,d2است

(r=17.31*sqrt(1*1000*1000/5180*2000
(r=17.31*sqrt(1000000/10360000
r=5.37 متر
و یا با فرمولی دیگر
(r=8.657*sqrt(D/f
D=مسافت کل به کیلومتر
f=فرکانس به گیگا هرتز
5.37=(r=8.657*sqrt(2/5.18
در این ارتباط در صورتی که شما هیچ مانعی نداشته باشید نصب آنتن در ارتفاع 6 متری باعث میشود که شما 60% از سیگنالتون رو به طور صحیح دریافت کنید.
آیا این ارتفاع برای ارتباط فول داپلکس مناسبه؟جواب خیر بدلیل اصل هوگن و رعایت اون در الگوریتم ارتباطی رادیوها، شرکتهای سازنده برای جولوگیری از تصادم و کاهش تداخل از الگوی تغییر فاز در ارتباط داپلکس استفاده میکنن که در این صورت شما به 100% منطقه پاک احتیاج دارید

نکته
زمانی که شما شعاع سیگنال رو حساب کردید طبیعتا با برسی موانع تون اقدام به نتیجه گیری برای ارتفاع مورد نیاز میکنید اما باید توجه داشته باشید که زمین گرد هست و در لینکهای طولانی باید منحنی زمین رو هم محاسبه و حاصل رو با ارتفاع مانع تون جمع کنید با فرمول زیر

H=1000*D2/8Er
H=ارتفاع قوس زمین در وسط مابین 2 نقطه
D=کل مسافت به کیلومتر
Er=شعاع موثر زمین بر حسب کیلومتر که 8504 کیلومتردرنظرگرفته میشود