Partage en fréquence · 2012-07-03 · Tx Perte câble Perte câble Rx P TX P T PIRE* P R P RX G T...

Direction générale de l’Aviation civileMinistère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement

Direction des Services de la Navigation Aérienne

Eric ALLAIXDGAC-DSNA-SDPS-FSR

Partageen fréquence

22

• le bilan de liaison

Tx Perte câble RxPerte câble

PTX PT PIRE* PR PRX

GT GR

*PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Effective)

Partage en fréquence

33

• Notions d’antenne– Antenne isotrope :

– La Puissance émise par unité d’angle solide par une antenne isotrope provenant d’une source radio-fréquencede puissance PT est donnée par:

– Gain d’antenne :

4TP (W/steradian)

TP Gain d’une antenne isotrope = 0 dB

Puissance rayonnée par l’antenne dans une direction donnéePuissance rayonnée par l’antenne isotrope

GIsotropique= 0 dB

GMax

effMax AG

2

4

4

2DAeff

Pour une antenne de diamètre D :2

CDfGMax

Partage en fréquence

44

• Notions d’antenne (suite)– Diagramme de rayonnement

Gain (θ)

θθ3dB

-3 dB-30 dB

Partage en fréquence

55

• Modèle de propagation : – Affaiblissement en espace libre LFS– Affaiblissement en milieu urbain ou à proximité du sol

(obstacles dans l’ellipsoïde de Fresnel) : modèles de Hata

– atténuation atmosphérique LA

– Réflexions atmosphériques (ondes de ciel…)– Multitrajets

• Ex: Propagation air (avion) / sol (balise) 24

RLFS

L=LFS+LA - Atmosphère

LA= - Condition météo- …

Partage en fréquence

66

La PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Effective)

Tx Perte câble

PIRE(dB)=GT(dB)+PT(dBW)= GT(dB)+PTX(dBW)-LCâble(dB)

Partage en fréquence

77

• Puissance reçue

RxPerte câble

poldBCâbledBRdBAdBFSdBTdBCâbledBWTXdBRX LLGLLGLPP )()()()()()()()(

Partage en fréquence

88

• Notion de bruit :– Niveau de bruit intrinsèque du récepteur :

– Température de bruit intrinsèque : T dépend de la température de l’antenne TA, du câble TCâble et du récepteur TRécepteur

T=TA/LCâble+TCâble(1-1/LCâble)+TRécepteur

N(W) KTBB : largeur de bande FI du récepteur K : Constante de Boltzmann 1.38 10-23> -228.6 dBW.Hz-1.K-1

T : température de bruit du système (K).N0(W/Hz) = KTN0 = N/B

=> Formule utile à T = 290 °K: 10 log (K*290) = - 204 dBW/Hz

= -144 dBW/MHz = -114 dBm/MHz

Partage en fréquence

99

C/NSuffisant

C/NInsuffisant

Partage en fréquence

1010

• Rapport signal sur bruit :

BKTL

TLTLL

GLLL

GPNC

récepteurCâble

CâbleCâble

APolCâble

R

AFSCâble

TTX 1

)11(

11 maxmax

Signal utile Bruit

Emission Propagation Réception

En dB

BNCHzdB

NC

).(0

Partage en fréquence

1111

• Critère de protection d’un système ou d’un service :

• I/N– Ex: pour protéger les radars

• C/I– Ex: pour protéger les DME

• Marges liées à la « sécurité de la vie »– Ex: 6dB de marge pour les systèmes aéronautiques

• Marges liées au partage des interférences entre plusieurs systèmes

– Ex: 6dB de marge si 4 systèmes contribuent à l’interférence

• ΔT/T ou Δ(C/N)– Ex: pour protéger les satellites

Partage en fréquence

1212

• Critère ΔT/T :• Ttot = KB(T+ΔT) avec ΔT=I/KB• Intérêt du critère : I est souvent plus

dimensionnant que N

• Critère Δ(C/N) :

• Utilisé dans les calculs de limitation de la puissance surfacique rayonnée par le satellite au niveau du sol

0

00

00

.N

INC

INNC

NC

Partage en fréquence

1313

ΔT/T (Système satellitaire)

I/N Ex: pour protéger les radars l’interférence ne doit être au maximum 6 dB en

dessous du Bruit: I/N = -6 dB.

Séparation géographique:• LFS suffisamment grand pour que le C/(N0+I) soit suffisamment grand.

Limite de PIRE

Limitation du diagramme de rayonnement de l’antenne

Limitation des rayonnements non désirés (filtrage en émission)

Séparation spectrale

….

Partage en fréquence

1414

TYPES DE BROUILLAGES

Solution du problème

Système brouillé Système brouilleur Limitations Méthode d'élimination

Satellite Faisceau hertzien Pointage et PIRE du faisceau hertzien

_

Faisceau hertzien Satellite Puissance surfacique rayonnée par le satellite à la surface de la Terre

_

Station terrienne Faisceau hertzien

Faisceau hertzien Station terrienne

Limites en vue de faciliter la compatibilité

Zone de coordination et contours auxiliaires

Système à satellite Système à satellite Limites en vue de faciliter la compatibilité

Accroissement de température de bruit

T/T

Exemple: les systèmes satellitaires

1515

Etude de partage en fréquence

E1E2E3 E4

L2 G2 L1 G1

Bande L2 Bande L1

1215 MH

z

1260 MH

z

1559 MH

z

1610 MH

z

L5 E5

DME

1151 MH

z1164 M

Hz

1188 MH

z

radar

E6

1300 MH

z

C1

BandeC

5010 MH

z

5030 MH

z

1616

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