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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
MERCI!