Zona de Fresnel
Figura 1: Zona de Fresnel para la radiocomunicación
Zona de Fresnel
Cuando una onda electromagnética se propaga entre dos puntos cuya distancia es mucho mayor que la longitud de onda, su energía se concentra en una determinada región del espacio alrededor de una línea recta que une estos puntos. Dependiendo de la fase de la onda en puntos a diferentes distancias de la línea recta, se pueden construir muchas zonas de este tipo. Estas zonas, denominadas zonas de Fresnel, son un conjunto de elipsoides concéntricos de rotación, cuyos polos son los puntos entre los que se propaga la onda. Prácticamente toda la energía de las olas se concentra en las primeras zonas de Fresnel. Para los cálculos y estimaciones prácticas aproximadas, en muchos casos sólo se tiene en cuenta la primera zona de Fresnel (Figura 1).
El tamaño de la primera zona de Fresnel viene determinado por la distancia d entre los puntos de emisión y recepción y la longitud de onda λ. El tamaño del semieje b del elipsoide puede determinarse mediante la fórmula
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Desde el punto de vista energético, para que la onda electromagnética se propague sin problemas entre dos puntos de la primera zona de Fresnel, no debe haber obstáculos, al menos de un tamaño proporcional a la longitud de onda. Los obstáculos de este tamaño provocarán ondas reflejadas que, al interactuar con la onda directa en el punto de observación, pueden hacer que ésta se atenúe.
Figura 2: Zona de Fresnel para el radar
Zona de Fresnel en el radar
En el caso de los sistemas de radar, al construir la zona de Fresnel, además de los valores indicados anteriormente, hay que tener en cuenta la rotación de la antena. Si los parámetros de la zona de Fresnel son tales que toca la superficie del suelo, aparece una banda anular en esta superficie (figura 2). La dimensión transversal de la banda se determina a partir de la condición de que las fases de onda al principio y al final de la banda difieren en 180°. Estas bandas también se denominan a veces zonas de Fresnel. La presencia de irregularidades en la superficie dentro de la zona de Fresnel afecta a la formación del patrón de la antena del radar, a la intensidad de la onda en el punto de destino y, por tanto, a la intensidad de la señal de eco recibida. Aproximadamente, el tamaño de la zona de Fresnel en la superficie del suelo alrededor del radar se puede calcular mediante las fórmulas:
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- h = altura de la antena sobre el suelo
- λ = longitud de onda del transmisor