Efectos de la reflexión de las ondas electromagnéticas sobre la superficie de la tierra.

OBJETIVO.
General: Observar los efectos de la reflexión de las ondas electromagnéticas sobre la superficie de la tierra.
Particular: Observar las zonas de Fresnel.
TEORÍA, ZONA DE FRESNEL.
En un enlace de radio por línea de vista superficial a frecuencias de microondas, la presencia de la tierra cambia las condiciones de propagación de las ondas electromagnéticas, ya que la señal recibidadepende no solamente de la señal propagada por el espacio, sino también de las ondas que se hayan reflejado por el terreno.
Estas ondas reflejadas, pueden llegar fuera de fase o en fase con la onda directa a la antena receptora reforzando o disminuyendo la señal recibida y dependiendo de las características de los puntos de reflexión, pueden en ciertos casos cancelar por completo la señalrecibida.
Mediante pruebas de propagación, se efectúan principalmente para determinar los obstáculos y las reflexiones de los tramos del sistema de microondas, y siendo que la señal recibida depende de estos factores, se efectúan dichas pruebas variando en manera determinada las alturas de las antenas del transmisor y del receptor, por lo cual es posible recabar datos para determinar posteriormentelas alturas finales de las torres del sistema. Cualquier obstrucción en la trayectoria de las ondas, no dejará pasar la radiación y presentará una variación de la señal al cambiar las alturas de las antenas, primeramente debido a la sombra del obstáculo y también debido a la interferencia entre la onda directa del transmisor y la onda reflejada del obstáculo como se muestra en la figura 6.1.Los máximos y mínimos que se obtienen por interferencia, representan las zonas de Fresnel que dependen de la diferencia de fase entre las ondas directa y reflejada.
Todos los puntos  en que la diferencia es hasta media longitud de onda se denominan la primera zona de Fresnel y de la misma manera, los límites de la zona de Fresnel número n consisten de todos los puntos en que la onda reflejadadifiere por de la onda directa .
Tomando en cuenta que la onda sufre un desfasamiento de 1800 al reflejarse, las zonas de Fresnel 1, 3, 5,….aumentarán la señal recibida hasta su máximo (6 dB) y las zonas de Fresnel 2, 4,6…. bajarán la señal y pueden, en caso dado cancelar por completo la señal, dependiendo por supuesto de las características de la superficie de reflexión es decir del coeficientede reflexión R.
En la figura 6.2 se presenta la atenuación del espacio con respecto a la transmisión libre a diferentes valores del coeficiente de reflexión. Estas curvas teóricas muestran que, independientemente de R, se obtiene el valor que corresponde al espacio libre al librar 0.6 del radio de la primera zona de Fresnel, condición que se emplea para analizar los resultados de pruebas depropagación.
Fig. 6.1
Presentación esquemática del efecto de reflexión por un obstáculo en la transmisión. Vista frontal de la distribución de las zonas de Fresnel y gráfica de la variación de la altura de la antena receptora en función del nivel de señal recibida

La pérdida de la señal por obstrucción está en función del terreno en el punto crítico y los valores teóricos del coeficiente dereflexión R pueden oscilar de 0 (para difracción de un filo agudo) a 1.0 para una superficie suavemente esférica. Sin embargo, nunca se logran estos valores en la práctica a las frecuencias de microondas, sino que se puede decir que el promedio del coeficiente de reflexión R es de 0.2 a 0.3, el cual corresponde a un terreno con vegetación normal.
Los valores negativos de R son debidos aldesfasamiento de 1800 que sufre una onda al reflejarse.
Es importante tomar en cuenta que para mantener el nivel de la señal, no debe permitirse que el haz, durante las condiciones más adversas de la atmósfera, tenga una claridad menor que 0.3 de la primera zona de Fresnel ya que la mayoría de la energía transmitida está contenida dentro de la primera zona de Fresnel. Además al proyectar un sistema de...