Comunicații mobile terestre - laborator 2

1.1 Difractia deasupra terenurilor cu obstacole. Zone Fresnel.

1. Cum variază raza zonelor Fresnel în funcţie de frecvenţă?

Din figura de mai sus se poate observa ca raza zonelor Fresnel scade odata cu cresterea frecventei. De asemenea, din relatia de dependenta a razei zonelor Fresnel in functie de lungimea de unda se observa ca raza e proportionala cu lungimea de unda, deci invers proportionala cu frecventa.

2. Ce se poate afirma despre îndeplinirea condiţiei de neobstrucţionare a primei zone Fresnel în domeniul frecvenţelor UHF (în care acţionează sistemele de comunicaţii mobile)?

In domeniul frecventelor UHF razele zonelor Fresnel sunt mici (in raport cu cele din cazul domeniilor de frecvente VHF), deci aceste zone Fresnel vor fi mai greu de obturat de obstacole. Daca inaltimile la care sunt situate antenele de emisier/receptie sunt mari, obstacolul trebuie sa fie mare pentru ca acesta sa obtureze zonele Fresnel.

3. Să se deducă ecuaţia ce defineşte analitic în spaţiul cartezian o familie de elipsoide.

1.2 Pierderile de difractie in “muchie de cutit”

- Să se estimeze, cu ajutorul graficului pierderilor relative de propagare prin difracţie în funcţie de coeficientul Fresnel-Kitchoff, puterea semnalului recepţionat prin difracţie când înălţimea semiplanului obturant este 0. Care este valoarea pierderilor relative prin difracţie în acest caz?

Relatia de legatura dintre inaltimea h si coeficientul Fresnel-Kirchhoff este:

Deci pentru h=0 vom obtine v=0. Din graficul de mai sus se poate observa ca pentru v=0 avem pierderile .

- Care este valoarea pierderilor de propagare prin difracţie relativ la pierderile de propagare în spaţiu liber în situaţia în care înălţimea semiplanului tinde către ? Se va utiliza acelaşi grafic.

Tinand cont de graficul de la punctul anterior si de relatia dintre inaltime si coeficientul Fresnel-Kirchhoff se observa ca pentru (L oscileaza in jurul abscisei corespunzatoare valorii de 0dB)

- Utilizând graficul pierderilor relative de propagare prin difracţie în funcţie de coeficientul Fresnel-Kitchoff, să se estimeze domeniul de valabilitate (v) al formulei (1.25)? De notat că în afara acestui interval se recomandă utilizarea formulei exacte (1.24).

De pe grafic se observa ca graficul variatiei pierderilor in functie de coeficientul Fresnel-Kirchhoff obtinut folosind formula aproximativa este (aproximativ) identic cu cel obtinut in cazul aplicarii formulei exacte pe intervalul (-1;+ ). In ralatia 1.25 intervalul dat este (-0.8; - )

- În situaţia în care înălţimea semiplanului este fixă ( h = 100 m) dar variază poziţia lui, la ce distanţă faţă de emiţător pierderile de propagare prin difracţie sunt minime? Explicaţi acest fenomen prin prisma valorilor coeficientului de difracţie Fresnel-Kirchoff calculate în funcţie de poziţia semiplenului obturant. Cum se explică creşterea pierderilor de propagare pe măsură ce semiplanul obturant se apropie de emiţător sau de receptor (înălţimea sa este fixă)?

Se observa ca pierderile sunt minime la jumatatea distantei dintre emitator si receptor.

Pierderile cresc odata cu apropierea de emitator/receptor deoarece pe masura ce obstacolul se apropie de T/R acesta intersecteaza(obtureaza) mai multe zone Fresnel (valabil pentru cazul h>0).