La difracción en las ondas y radioenlaces
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Como vimos en el artículo Base científica de la comunicación inalámbrica, la emisión de microondas en la atmósfera las expone a una serie de fenómenos que inciden en su trayectoria, uno de ellos es la difracción.
Está considerada una propiedad óptica de las ondas de radio, ya que fue en este campo donde se observó primero. Como luz y radio son ondas electromagnéticas, su comportamiento es muy similar, por tanto, los fenómenos que afectan a la luz, también lo hacen a las ondas de radio.
Veamos en qué consiste.
La difracción electromagnética
Hablamos de difracción en la comunicación por microondas cuando se produce una dispersión o redistribución de energía al pasar cerca del borde o esquina de un objeto opaco.
Seguro que has notado que, al abrir una puerta desde el interior de un cuarto oscuro, los rayos de luz tienen un extraño comportamiento:
Podríamos pensar que deberíamos ver un único haz de luz en dirección perpendicular a la rendija, sin embargo, los rayos del haz sufren una pequeña desviación, rodeando las aristas de la puerta y el marco y llegando a zonas que no deberían llegar.
La explicación física de este fenómeno tiene que ver con el principio de Huygens-Fresnel:
Según el mismo, si tenemos un frente de ondas en el espacio libre avanzando en una dirección, las ondulaciones secundarias (en rojo en la imagen) se anulan entre ellas y sólo permanece la dirección de avance. Al llegar a un obstáculo con una abertura, una parte de las ondas se refleja hacia atrás, dejando que algunas ondas secundarias penetren. Éstas son los que crean la difracción de la luz.
Lo mismo sucede si en lugar de una abertura, tenemos una arista de un objeto. Una parte de las ondas se reflejan y las otras avanzan, rodeando la esquina.
La difracción en radioenlaces
El choque de las ondas de radio con obstáculos es lo que suele suceder con más frecuencia en los radioenlaces punto a punto:
El efecto causante de la difracción es producir una atenuación en la intensidad de la señal recibida. Por tanto, a la hora de realizar el diseño de un radioenlace, es importante que la mayoría de las ondas de radio tengan un camino libre del emisor al receptor, para ello se calculan las zonas de Fresnel.
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Fuentes:
- Radioelaces Digitales – José Manuel Albornoz Martos
- Electronic Communications Systems – Wayne Tomasi
