WNDW: Memahami Fresnel zone

Teori sesungguhnya dari Fresnel (di eja “Fray-nell”) zones sebetulnya cukup kompleks. Tapi konsep Fresnel cukup mudah untuk dipahami: kita mengetahui dari prinsip Huygens bahwa setiap titip dari barisan gelombang adalah tempat berawalnya gelombang sirkular. Kita mengetahui bahwa pancaran gelombang mikro akan melebar saat dia meninggalkan antenna. Kita juga tahu bahwa gelombang pada satu frekuensi akan berinterferensi satu sama lain.

Gambar 2.10: Fresnel zone akan sebagian di blok pada hubungan ini, walaupun secara kasar mata tampaknya line of sight bebas hambatan.

Dari sudut yang sederhana, Teori Fresnel zone melihat garis lurus antara A dan B, dan ruang di sekitar garis lurus tersebut untuk melihat apa yang akan terjadi pada saat sinyal sampai di B. Beberapa gelombang akan merambat langsung dari A ke B, beberapa lainnya akan merambat keluar garis lurus. Akibatnya jalur yang di tempuh menjadi lebih panjang, hal ini menimbulkan perbedaan fasa antara sinyal yang langsung dengan yang tidak langsung. Pada saat perbedaan fasa adalah satu panjang gelombang, kita akan melihat interferensi konstruktif: sinyal pada dasarnya bertambah. Melihat kondisi ini dan menghitung, kita akan melihat adanya daerah lingkaran sekitar garis lurus antara A dan B yang akan berkontribusi terhadap sinyal yang tiba di B.

Perlu di catat bahwa ada banyak kemungkinan Fresnel zone, tapi kita hanya akan fokus pada wilayah / zone satu (1) saja. Jika di wilayah zone 1 terhalang oleh penghalang, seperti, pohon atau bangunan, maka sinyal yang akan tiba di ujung yang akan semakin kecil. Pada saat kita membuat hubungan wireless, kita perlu memastikan bahwa wilayah / zone tersebut bebas dari hambatan. Tentunya saja tidak ada yang sempurna, dalam jaringan wireless biasanya kita memastikan bahwa 60 persen dari radius dari Fresnel zone yang pertama bebas dari penghalang.

Berikut adalah rumus untuk menghitung Fresnel zone yang pertama:

r = 17.31 * sqrt((d1*d2)/(f*d)) 

dimana r adalah jari-jari dari zone tersebut dalam meter, d1 dan d2 adalah jarak dari penghalang ke kedua ujung dari sambungan wireless, d adalah jarak total sambungan dalam meter, dan f adalah frekuensi dalam MHz. Perlu di catat bahwa rumus di atas akan memberikan jari-jari / radius dari zone, bukan ketinggian dari atas tanah. Untuk menghitung ketinggian dari atas tanah, kita perlu mengurangi dari ketinggian garis lurus antara dua tower wireless yang saling berhubungan.

Sebagai contoh, mari kita menghitung jari-jari Fresnel zone yang pertama di tengah sambungan wireless yang panjangnya dua (2) km, bekerja pada frekuensi 2.437 GHz (802.11b kanal 6):

r = 17.31 sqrt((1000 * 1000) / (2437 * 2000)) 
r = 17.31 sqrt(1000000 / 4874000) 
r = 7.84 meter

Jika kita asumsikan ke dua tower di kedua ujung tinggi-nya sepuluh (10) meter, maka Fresnel zone yang pertama akan berada sekitar 2.16 meter di atas tanah pada lokasi tengah-tengah sambungan. Berapa ketinggian bangunan pada titik tersebut jika 60% dari Fresnel zone yang pertama harus bebas hambatan?

r = 0.6 * 17.31 sqrt((1000 * 1000) / (2437 * 2000)) 
r = 0.6 * 17.31 sqrt(600000 / 4874000) 
r = 4.70 meter

bagikan hasil di atas ke 10 meter, kita dapat melihat bahwa sebuah bangunan dengan ketinggian 5.3 meter di tengah sambungan akan memblok sampai 40% dari Fresnel zone yang pertama. Hal ini biasanya dapat di terima, tapi untuk memperbaiki kondisi sambungan kita perlu menaikan antenna lebih tingi, atau mengubah arah sambungan untuk menghindari penghalang.

Pranala Menarik

• WNDW
• Pengenalan Praktis Tentang Fisika Radio
  • Apakah gelombang?
  • Kekuatan Elektromagnetik
  • Pangkat sepuluhan
  • Polarisasi
  • Spektrum Elektromagnetik
  • Bandwidth
  • Frekuensi dan Kanal
  • Perilaku Gelombang Radio
  • Absorsi / Penyerapan
  • Refleksi / Pantulan
  • Difraksi
  • Interferensi
  • Line of sight
  • Memahami Fresnel zone
  • Daya
  • Menghitung dengan dB
  • Fisika dalam dunia nyata
• Fresnel Zone Clearence