BILAN DE LIAISON HERTZIENNE.
Avant d’installer un système de radiocommunication ou une liaison hertzienne, il est nécessaire d’effectuer le calcul du bilan de liaison. En effet, ce calcul permet de déterminer si le niveau de puissance reçue par le récepteur sera suffisant pour que la liaison fonctionne correctement.
- Schéma de principe d’une liaison hertzienne:
Le schéma de principe d’une liaison hertzienne est dans le cas général le suivant :
- Emetteur : Il est caractérisé par sa puissance émise PE. Ici PE sera exprimée en dBm ou dBW. Ordre de grandeur : de quelques mW (0dBm) à plusieurs kW (> 30dBW).
Liaison émetteur- antenne émission : elle est généralement réalisée en câble coaxial.
A plus haute fréquence (> quelques GHz), elle peut être réalisé en guide d’onde . Elle est caractérisée par son atténuation LE, exprimée en dB.
Dans les petits systèmes, où tout est intégré (WiFi, téléphone mobile, etc..) cette liaison n’existe pas (LE = 0dB)..
Antenne émission : Elle est caractérisée par son Gain d’antenne GE, exprimé en dBi.
Distance d : c’est la distance entre l’émetteur et le récepteur. On peut montrer (à partir du calcul de la sphère de l’antenne isotrope et de la définition du gain d’antenne), que la distance entre l’émetteur et le récepteur, introduit une atténuation AEL (pour atténuation
en espace libre) égale à :
Cette grandeur est exprimée en dB.
Liaison antenne réception- récepteur : comme la liaison émetteur-antenne émission, la liaison antenne réception-récepteur est caractérisée par l’atténuation LR, exprimée en dB.
Antenne réception : Elle est caractérisée par son gain d’antenne GR, exprimé en dBi.
Récepteur : Le paramètre qui nous intéresse ici est PR, puissance reçue par le récepteur.
Elle est généralement exprimée en dBm.
- Expression de la puissance reçue:
Pour déterminer PR, la puissance reçue par le récepteur, il suffit en partant de PE de retrancher toutes les sources d’atténuation du signal et d’ajouter les gains d’antenne.
On obtient ainsi :
PR=PE-LE+GE-AEL+GR-LR
Remarques :
– le terme PE – LE + GE correspond à la PIRE, au niveau de l’antenne
d’émission.
– LE et LR sont nuls si l’émetteur et le récepteur sont reliés directement à
leurs antennes.
- Sensibilité d’un récepteur:
Nous nous contenterons ici d’en donner une définition et une signification pratique.
Définition :
La sensibilité d’un récepteur est l’amplitude du signal qu’il faut appliquer à son entrée pour obtenir à la sortie du démodulateur un rapport signal/bruit déterminé (transmission analogique) ou un taux d’erreur donné en transmission numérique (10-3 ou 10-6).
Signification :
C’est la puissance minimale en dessous de laquelle la qualité de la liaison est dégradée : craquements importants (« friture ») pour une liaison audio, image dégradée en transmission vidéo (« neige »), taux d’erreur important en transmission numérique (« pixellisation » ou « figeage » de l’image en TV vidéo numérique).
- Condition de bon fonctionnement d’une liaison hertzienne:
Pour qu’une liaison hertzienne fonctionne correctement, il faut que la puissance reçue soit supérieure à la sensibilité du récepteur.
De plus, on prendra généralement une marge (on essayera d’avoir des dB en plus) pour tenir compte des atténuations supplémentaires qui peuvent être dues à des réflexions multiples ou à la météo (pluie, neige, brouillard, etc..).
