Bilan de liaison terresatellite

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Bilan de liaison terre-satellite
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Pertes en espace libre
GR
GT
L
PT
PR
LR
LT
emitter
receiver
Où PR est la puissance au récepteur PT est la
puissance à lémetteur GT est le gain de
lantenne émettrice (dBi) GR est le gain de
lantenne réceptrice (dBi) L sont les pertes
despace LT,R sont les pertes du feeder
(émetteur, récepteur)
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Pertes en espace libre
Puissance isotrope rayonnée effective - Effective
isotropic radiated power
Puissance isotrope effective reçue
Pertes despace
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Pertes en espace libre
Exemple EIRP identique produite de deux manières
différentes
Emetteur 0.1W
G1000
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Pertes en espace libre
Supposons deux antennes dont les polarisations
sont adaptées, la densité de puissance arrivant à
lantenne réceptrice vaut (on suppose LT1)
La puissance reçue par lantenne est donnée par
où AeR est louverture effective de lantenne de
réception
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Pertes en espace libre
Laire effective dantenne correspond à laire
réelle multipliée par le rendement
où h est le rendement (typiquement 0.55 pour une
parabole et 0.75 pour un cornet) et D le diamètre
de lantenne. Pour une antenne directive, le
gain et la puissance reçue dépendent de la
direction (q,j) et on définit la directivité par
l expression
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Pertes en espace libre
La puissance reçue à l antenne vaut
La relation entre le gain et l aire effective
est donnée par
si AeRgtgtl. Lantenne est généralement également
caractérisée par son angle à 3 dB, càd langle
pour lequel la puissance est 3 dB sous la
puissance maximum PM.
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Pertes en espace libre
Dépendance de la puissance reçue en fonction de
la fréquence??
Supposons que les diamètres dantenne sont fixés,
AeT et AeR sont donc donnés. Cest donc la
deuxième équation qui est utilisée. Dans ce cas,
la puissance augmente comme le carré de la
fréquence. Tout dépend donc des variables
indépedantes fixées.
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Pertes en espace libre
Les pertes en espace libre sont données par
or
donc
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Bilan de liaison
Dans une liaison sans fil, le signal envoyé par
l émetteur est atténué et la fraction arrivant
au récepteur est réduite, malgré les gains des
antennes et de lamplificateur. Le signal est
donc dégradé. En outre, divers éléments
introduisent une puissance de bruit qui va
également dégrader les performances. La grandeur
intéressante pour lévaluation de ces perfomances
est le rapport signal à bruit S/N. La
probabilité derreur sur les symboles binaires
reçus doit être raisonnable, compte tenu de
lensemble des dégradations. Lévaluation du
rapport S/N au récepteur se fait à laide du
bilan de liaison qui recense lensemble des
dégradations aux divers endroits de la liaison.
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Bilan de liaison
Rappel concernant le bruit Le bruit thermique
est dû au mouvement des électrons dans les
conducteurs. Dans les systèmes de communication,
on considère le bruit comme blanc, additif et
Gaussien (AWGN). Le bruit thermique fourni par
une résistance sécrit, dans le cas où la
fréquence obéit à (hfltltkT)
Les formules de mise en cascade de quadripôles
sont dapplication.
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Bilan de liaison
Le rapport signal à bruit sexprime
Sensibilité du récepteur
ou encore
Avec LTOT qui représente lensemble des pertes et
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Bilan de liaison
On ajoute généralement une large de sécurité au
niveau de la liaison, afin de permettre un
dégradation dune certaine importance avant que
la liaison ne se coupe.
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Bilan de liaison
Liaison montante (satellite récepteur)
EIRP station terrienne 86.6 dBW pertes espace
libre L (17.6 GHz, 48) 208.9 dB atténuation due
à la pluie 12.0 dB G/T du satellite 7.7
dB/K (k 1.38 10-23-228,6 dBW/K Hz) SNR(dB)
EIRP(G/T)-k-LTOT 86.67.7228,6-208.9-1210
2 dB
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Bilan de liaison
Liaison descendante EIRP du satellite 57.0
dBW pertes en espace libre (12.5 GHz, 30) 206.1
dB atténuation atmosphérique (ciel clair) 0.14
dB G/T du récepteur 9.4 dB pertes par
dépointage (0.5) 0.6 dB pertes par
mésalignement de polarisation 0.04 dB k-228.6
dBW/K Hz PR/N0 88.12 dB Hz PR/N 15.9 dB dans
une bande de 16 MHz PR/N de référence du système
10 dB, cela fait une marge de 5.9 dB
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Bilan de liaison
Bilan de liaison en travaillant avec les
puissances de bruit
Puissance émetteur 20 dBW pertes circuit
émetteur 2 dB gain d antenne 51.6
dBi EIRP (PTGT) 69.6 dB pertes espace
libre 202.7 dB pertes atmosphère 4
dB pertes diverses 6 dB Received isotropic
power -143.1 dBW gain antenne
récepteur 35.1 dB pertes décentrage (lobe
antenne) 2 dB Puissance reçue PR -110
dBW Facteur de bruit du récepteur F11.5
dB température du récepteur T3806 K35.8
dBK température d antenne TA300K 24.8
dBK température du système T4106K36.1 dBK G/T
(GR(dB)-T(dB)) -1 dB/K N0kTrec (4106K) -19
2.5 dBW/Hz PR/N0 82.5 dB