Cours N°2 - Propagation En Environnement Radio Mobile PDF
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This document is a presentation on the core concepts of propagation in a mobile radio environment. It covers topics such as the various mechanisms of propagation, channel properties, impairments, and antenna characteristics.
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Cours N°2 Propagation en environnement radio mobiles 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 1 Introduction L’onde radioélectrique (support de communication pour les réseaux mobiles) est sujette à de nombr...
Cours N°2 Propagation en environnement radio mobiles 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 1 Introduction L’onde radioélectrique (support de communication pour les réseaux mobiles) est sujette à de nombreuses irrégularités de température, d’humidité, de caractéristiques électromagnétiques,… Fluctuations ou variations en temps et en espace Media de communication incontrôlable Problématique Prévoir l’atténuation du signal en un point donné Planifier et implémenter un système radio Gérer et optimiser un système radio 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 2 Mécanismes de la propagation Quatre mécanismes de base La couverture réseau est : Diffusion Outdoor Diffraction Indoor Réflexion In car Réfraction Absorption 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 3 Propriétés du canal radio mobile Trois types de variations du canal radio mobile : Grande échelle : Pertes de propagation dues à la distance parcourue par l’onde radio Affaiblissement de parcours (Pathloss) Moyenne échelle : Atténuations de puissance du signal dues aux obstacles rencontrés Effet de masque ( Shadowing effect) Petite échelle : Liées aux trajets multiples Évanouissement ( fading rapide) 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 4 Dégradations subies par l’onde radio Atténuation due à la distance (Pathloss) Effets de masques ( Shadowing effects) Evanouissements ( fadings) Brouillages dus au bruit ambiant(provenant d’autres systèmes par exemple) Les caractéristiques de propagation dépendent : Morphologie du terrain Hauteur, nature et densité des bâtiments Densité de végétation Conditions météorologiques,… 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 5 Effet de masque La plus forte atténuation subie par la puissance du signal, elle est due aux obstacles : Naturels, Artificiels. Deux conditions de propagation entre émetteur et récepteur Propagation en vision directe (LOS : Line-Of-Sight) Aucun obstacle entre émetteur et récepteur Propagation sans vision directe (NLOS : Non-Line-Of-Sight) Existence d’un ou plusieurs obstacles entre émetteur et récepteur 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 6 Exemple de modèle de LOS Propagation en Environnement Radio- 28/05/2024 7 Mobile Effets de la propagation par trajets multiples Effet Doppler: du à la mobilité de l’une ou les deux extrémités radio. v Fd n F0 cos( n ) c n v Evanouissement rapide de la porteuse: généré par les Trajets multiples Dispersion temporelle: se traduit par une limitation de débit supporté par le canal. En effet le débit maximal supporté par un canal est inversement proportionnelle à sa dispersion maximale. 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 8 Interférences et Bruits Interférences Co-canal : émissions d’autres équipements sur la même fréquence Canal adjacent : émission d’autres équipements sur des fréquences adjacentes Bruits Internes : communications de courants dans les circuits logiques, les comparateurs, les interrupteurs électroniques,… et le bruit de fond produit dans les câbles et les composants électroniques Externes : moteurs électromagnétiques, allumages de véhicules, panneaux lumineux 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 9 Principes de base des antennes Radio mobiles 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 10 Fonctions d’une antenne Une antenne radio est la structure associée à l’interface entre l’onde émise (reçue) guidée dans l’émetteur (récepteur) et l’onde se propageant en espace libre. Ensemble Emetteur & Récepteur Une antenne rayonne ou reçoit de l’énergie Fonction : couplage de l’énergie entre l’espace libre et un équipement de guidage telle une ligne de transmission, un câble coaxial ou un guide d’onde 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 11 Types d’antennes Antenne isotrope : Antenne théorique rayonnant de façon uniforme dans toutes les directions Antenne directive : elle peut rayonner ou recevoir les ondes plus efficacement dans certaines directions que dans d’autres Antenne omnidirectionnelle : recevoir et émettre les ondes dans toutes les directions 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 12 Types d’antennes 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 13 Caractéristiques d’une antenne Fréquence d’utilisation la fréquence avec laquelle l’antenne rayonne et reçoit l’énergie Diagramme de rayonnement La représentation des lobes principal et secondaires Directivité Polarisation Polarisation horizontale ou verticale Rendement Gain 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 14 Diagramme de rayonnement L’IEEE définit le diagramme de rayonnement comme « la représentation graphique des propriétés de rayonnement de l’antenne en fonction des coordonnées spatiales » Intensité du rayonnement Puissance du champ Phase et polarisation 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 15 Diagramme de rayonnement 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 16 Directivité (D) Rapport entre la puissance rayonnée par l’antenne vers une direction donnée et celle d’une antenne de référence (isotrope) Exprimée en dBi Indique la capacité de l’antenne à rencontrer l’énergie dans des directions spécifiques 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 17 Polarisation L’orientation du champ électrique E détermine la polarisation de l’onde rayonnée par l’antenne. Si l’antenne est placée horizontalement par rapport au sol, E est horizontal (pour une grande partie des directions de l’espace) L’antenne est dite à polarisation horizontale. Si l’antenne est verticale L’antenne est dite à polarisation verticale. 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 18 Gain d’une antenne 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 19 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 20 Questions 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 21