Calcolatore dello spazio libero nella zona di Fresnel

Colloca un ostacolo lungo il percorso radio e indica quanto la sua sommità si trova sotto il raggio diretto tra le antenne. La zona ombreggiata mostra perché la sola visibilità ottica non basta a valutare un collegamento radio.

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Lunghezza del percorso1000Frequenza868
AB

Prima zona e obiettivo del 60%. La scala verticale è amplificata; lo spazio libero immesso è riferito alla linea di vista diretta.

Spazio libero sotto la linea di vista diretta6Spazio libero richiesto5,575

0,4247 m oltre l'obiettivo di spazio libero in corrispondenza dell'ostacolo. Uno spazio libero immesso negativo indica che l'ostacolo attraversa la linea di vista diretta.

Usa distanza e frequenza nel calcolo del link budget

Valori di esempio
Percorso radio
MHz
m
Ostacolo
%

Un valore negativo indica che l’ostacolo attraversa il raggio diretto.

m
%

Raggio della prima zona di Fresnel all'ostacolo

9,292m

Ostacolo a 500 m dalla prima antenna su un percorso di 1000 m.

Spazio libero richiesto dall'obiettivo
5,575 m
Margine sopra l'obiettivo di spazio libero
0,4247 m

Solo geometria. Inserire lo spazio libero rispetto alla linea di vista diretta dopo aver considerato terreno e curvatura terrestre. Non è una previsione di copertura.

Come viene calcolato
  1. Lunghezza d'onda = velocità della luce ÷ frequenza=299792458 ÷ (868 × 1000000)=0,3454 m
  2. Raggio della prima zona = √(lunghezza d'onda × d₁ × d₂ ÷ distanza)=√(0,3454 × 500 × 500 ÷ 1000)=9,292 m

Il raggio della prima zona è 9,292 m; per liberarne il 60% servono 5,575 m sotto la linea di vista diretta.

Suggerimento: Misura lo spazio libero rispetto al raggio diretto, non al suolo. Per percorsi lunghi valuta separatamente terreno e curvatura terrestre.

Verificare un ostacolo lungo il percorso radio

Un collegamento radio ha bisogno di spazio intorno al raggio diretto tra le antenne. Un ostacolo può restare sotto la linea di visibilità ottica e penetrare comunque nella prima zona di Fresnel. La zona è più ampia vicino al punto medio del percorso e si restringe verso ciascuna antenna.

Questo strumento calcola la geometria in corrispondenza di un ostacolo. Non acquisisce dati del terreno né prevede la perdita per diffrazione. Usa il rilievo del percorso radio per stabilire lo spazio libero rispetto al raggio diretto, includendo le correzioni di curvatura dove necessarie.

Individuare l’ostacolo

d₁ + d₂ = distanza totale del percorso

La posizione del cursore è misurata dall’antenna A. Le due distanze collocano l’ostacolo lungo il percorso; non sono le altezze delle antenne.

Calcolare la prima zona

r₁ = √(λ × d₁ × d₂ / (d₁ + d₂))

Usa metri per le distanze e la lunghezza d’onda. Questa è l’approssimazione standard per pianificare un percorso radio. Al punto medio il raggio diventa √(λ × distanza / 4). A parità di percorso, una frequenza più alta riduce il raggio della prima zona.

Confrontare lo spazio libero con un obiettivo

Spazio libero richiesto = frazione obiettivo × raggio

Il valore iniziale del 60% è un obiettivo di progettazione modificabile, non una garanzia di perdite trascurabili in ogni contesto. Un margine positivo indica che l’ostacolo inserito resta sotto il limite obiettivo. Uno spazio libero negativo indica che attraversa il raggio diretto.

Proseguire con il bilancio di collegamento

Geometria e margine di potenza sono verifiche separate

Riporta la lunghezza del percorso e la frequenza nello strumento per il bilancio di collegamento. Terreno, riflessioni, vegetazione e interferenze restano fattori distinti. Una zona di Fresnel libera non compensa una potenza insufficiente al ricevitore.

Esempi: spazio libero nella zona di Fresnel

Un collegamento di 1 km a 868 MHz

La lunghezza d’onda è circa 0,3454 m. Al punto medio, il raggio della prima zona è circa 9,292 m. Un obiettivo del 60% richiede circa 5,575 m di spazio libero. Uno spazio libero misurato di 6 m supera questo obiettivo geometrico di circa 0,425 m.

Raggio della prima zona di Fresnel all'ostacolo 9,292 m Apri nella calcolatrice

Spostare l’ostacolo verso un’estremità

A 100 m dall’antenna A, il raggio è il 60% di quello al punto medio, circa 5,575 m. L’obiettivo scelto del 60% diventa circa 3,345 m. Spostare un ostacolo cambia la geometria anche se frequenza e lunghezza totale del percorso restano uguali.

Raggio della prima zona di Fresnel all'ostacolo 5,575 m Apri nella calcolatrice

Domande su spazio libero nella zona di Fresnel

Il raggio coincide con l’altezza richiesta per l’antenna?

No. È una distanza perpendicolare al raggio diretto in un punto specifico. Le altezze delle antenne devono considerare anche terreno, quota dell’ostacolo, curvatura e geometria scelta per il percorso.

Il calcolo include la curvatura terrestre?

No. Lo spazio libero deve essere già misurato rispetto al raggio diretto, con le correzioni necessarie per terreno e raggio terrestre efficace. La rifrazione su percorsi lunghi varia e richiede uno studio di propagazione.

Perché il raggio è nullo all’estremità del percorso?

La formula di pianificazione porta il raggio a zero presso ciascuna antenna. Questo limite matematico non dice nulla sul campo vicino dell’antenna o sullo spazio libero dalle strutture di montaggio vicine.

Uno spazio libero del 60% garantisce la ricezione?

No. Verifica un obiettivo geometrico inserito. Margine di potenza, interferenze, vegetazione variabile e propagazione multipercorso continuano a influire sulla comunicazione.

Limiti di questo risultato

  • L’obiettivo iniziale del 60% è modificabile. Non dimostra né l’affidabilità del collegamento né il rispetto di un criterio universale di accettazione sul sito.
  • Non sono inclusi dati del terreno né modelli della curvatura terrestre, della rifrazione atmosferica, della perdita per diffrazione, della vegetazione o delle interferenze. Inserisci lo spazio libero dopo le necessarie correzioni geometriche.
  • Presso un’antenna il raggio matematico è nullo; questo non dimostra che l’installazione sia adatta al campo vicino dell’antenna.

Guide correlate

Fonti

  1. Propagation by diffraction (si apre in una nuova scheda) (PDF) ITU-R, P.526-16, 2025, Fresnel zones