Partage en fréquence. Eric ALLAIX DGAC-DSNA-SDPS-FSR

Transcription

1 Direction des Services de la Navigation Aérienne Partage en fréquence Eric AAIX DGAC-DSNA-SDPS-FSR Direction générale de l Aviation civile Ministère de l'écologie, du Développement durable, des Transports et du ogement

2 le bilan de liaison G T G R Tx Perte câble Perte câble Rx P TX P T PIRE* P R P RX *PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Effective) 2

3 Notions d antenne Antenne isotrope : a Puissance émise par unité d angle solide par une antenne isotrope provenant d une source radio-fréquence de puissance PT est donnée par: P Gain d antenne : T G Isotropique = 0 db P T 4 (W/steradian) Gain d une antenne isotrope = 0 db Puissance rayonnée par l antenne dans une direction donnée Puissance rayonnée par l antenne isotrope G Max G 4 Max A 2 eff Pour une antenne de diamètre D : D A eff 4 2 Df G Max C 2 3

4 Notions d antenne (suite) Diagramme de rayonnement Gain (θ) -30 db -3 db θ θ 3dB 4

5 Modèle de propagation : Affaiblissement en espace libre FS Affaiblissement en milieu urbain ou à proximité du sol (obstacles dans l ellipsoïde de Fresnel) : modèles de Hata atténuation atmosphérique A Réflexions atmosphériques (ondes de ciel ) Multitrajets Ex: Propagation air (avion) / sol (balise) 2 = FS + A FS 4R - Atmosphère A = - Condition météo - 5

6 a PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Effective) Tx Perte câble PIRE(dB)=G T(dB) +P T(dBW) = G T(dB) +P TX(dBW) - Câble(dB) 6

7 7 Puissance reçue Rx Perte câble pol db Câble db R db A db FS db T db Câble dbw TX db RX G G P P ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( Partage en fréquence

8 Notion de bruit : Niveau de bruit intrinsèque du récepteur : N (W) KTB B : largeur de bande FI du récepteur K : Constante de Boltzmann > dbw.hz -1.K -1 T : température de bruit du système (K). N 0(W/Hz) = KT N 0 = N/B => Formule utile à T = 290 K: 10 log (K*290) = dbw/hz = -144 dbw/mhz = -114 dbm/mhz Température de bruit intrinsèque : T dépend de la température de l antenne T A, du câble T Câble et du récepteur T Récepteur T=T A / Câble +T Câble (1-1/ Câble )+T Récepteur 8

9 C/N Suffisant C/N Insuffisant 9

10 Rapport signal sur bruit : Emission Propagation Réception C N P G G Câble Pol T A Câble T Câble 1 1 (1 Câble ) T récepteur BK TX T max 1 R max 1 Câble FS A En db Signal utile Bruit C N 0 ( db. Hz) C N B 10

11 Critère de protection d un système ou d un service : I/N C/I Ex: pour protéger les radars 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 11

12 Critère ΔT/T : T tot = KB(T+ΔT) avec ΔT=I/KB Intérêt du critère : I est souvent plus dimensionnant que N Critère Δ(C/N) : C N 0 C N 0 N. 0 C Utilisé dans les calculs de limitation de la puissance surfacique rayonnée par le satellite au niveau du sol I N 0 N 0 I 12

13 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: FS suffisamment grand pour que le C/(N0+I) soit suffisamment grand. imite de PIRE imitation du diagramme de rayonnement de l antenne imitation des rayonnements non désirés (filtrage en émission) Séparation spectrale. 13

14 Exemple: les systèmes satellitaires TYPES DE BROUIAGES Solution du problème Système brouillé Système brouilleur imitations 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 imites en vue de faciliter la compatibilité Zone de coordination et contours auxiliaires Système à satellite Système à satellite imites en vue de faciliter la compatibilité Accroissement de température de bruit T/T 14

15 Etude de partage en fréquence E3 E4 E2 E1 5 E5 2 G2 E6 1 G1 C1 DME Bande 2 radar Bande 1 Bande C 5030 MHz 5010 MHz 1610 MHz 1559 MHz 1300 MHz 1260 MHz 1215 MHz 1188 MHz 1164 MHz 1151 MHz 15

16 MERCI! 16