फ्रेस्नेल ज़ोन क्या है?
फ्रेस्नेल ज़ोन किसी रेडियो लिंक में ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच बने अंडाकार (एलिप्सॉइडल) क्षेत्रों की एक श्रृंखला में से एक होता है। इनमें पहला फ्रेस्नेल ज़ोन सबसे अहम है: अगर इसमें कोई रुकावट आ जाए, तो उससे परावर्तित (रिफ्लेक्टेड) सिग्नल सीधे सिग्नल से फेज़ में बाहर पहुँच सकते हैं और विनाशकारी हस्तक्षेप (डिस्ट्रक्टिव इंटरफेरेंस) पैदा कर सकते हैं। एक भरोसेमंद लाइन-ऑफ-साइट लिंक के लिए इंजीनियर पहले फ्रेस्नेल ज़ोन का कम से कम 60% हिस्सा पेड़ों, पहाड़ियों और इमारतों जैसी रुकावटों से मुक्त रखने की कोशिश करते हैं।
इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें
लिंक की फ्रीक्वेंसी GHz में, ज़ोन नंबर (पहले और सबसे ज़रूरी ज़ोन के लिए 1 डालें), और रुकावट वाले बिंदु से दोनों दूरियाँ डालें — d1 (एंटीना 1 तक की दूरी) और d2 (एंटीना 2 तक की दूरी), दोनों किलोमीटर में। त्रिज्या पथ के मध्य बिंदु पर सबसे बड़ी होती है, जहाँ d1 और d2 बराबर होते हैं, इसलिए आमतौर पर आप यही बिंदु जाँचते हैं। कैलकुलेटर फ्रेस्नेल ज़ोन त्रिज्या मीटर में, व्यावहारिक 60% क्लीयरेंस त्रिज्या, और सिग्नल की तरंगदैर्ध्य देता है।
फ़ॉर्मूला समझें
त्रिज्या होती है $$r = \sqrt{\dfrac{n\cdot\lambda\cdot d_1\cdot d_2}{d_1 + d_2}}$$ जहाँ सभी लंबाइयाँ मीटर में होती हैं। तरंगदैर्ध्य \(\lambda\), प्रकाश की गति को फ्रीक्वेंसी से भाग देने पर मिलती है। कम फ्रीक्वेंसी और लंबे लिंक बड़े फ्रेस्नेल ज़ोन बनाते हैं, यानी आपको भूभाग के ऊपर ज़्यादा ऊर्ध्वाधर क्लीयरेंस की ज़रूरत होती है।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए 2.4 GHz का एक लिंक है जिसके एंटीना 2 किमी की दूरी पर हैं, और हम मध्य बिंदु जाँच रहे हैं यानी \(d_1 = d_2 = 1\) किमी। तरंगदैर्ध्य लगभग 0.1249 मीटर है। पहले ज़ोन की त्रिज्या $$\sqrt{\dfrac{1 \times 0.1249 \times 1000 \times 1000}{2000}} \approx 7.9 \text{ मीटर}$$ है, और अनुशंसित 60% क्लीयरेंस लगभग 4.74 मीटर है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
60% क्लीयरेंस ही क्यों? पहले फ्रेस्नेल ज़ोन का 60% हिस्सा साफ़ रखने से सिग्नल की ताक़त लगभग पूरी बनी रहती है, और साथ ही यह फ़ील्ड में एक व्यावहारिक और किफ़ायती लक्ष्य भी है।
कौन-सा ज़ोन नंबर इस्तेमाल करूँ? सामान्य प्लानिंग के लिए \(n = 1\) का उपयोग करें। ऊँचे ज़ोन उन्नत डिफ्रैक्शन विश्लेषण में काम आते हैं।
क्या यह पृथ्वी की वक्रता को ध्यान में रखता है? नहीं—यह केवल ज्यामितीय फ्रेस्नेल त्रिज्या देता है। लंबे लिंक के लिए पृथ्वी के उभार (अर्थ-बल्ज) की क्लीयरेंस भी जोड़नी चाहिए।