Portable: Téléphoner à l'autre bout de la Terre

[juudku]

Bonjour,

Je me pose des questions sur la téléphonie mobile et je voudrais qu'on m'affirme/infirme tout ce que je pense, et en bonus si vous avez qqch à apporter, n'hésitez pas.

Tout d'abord je voulais savoir s'il y avait une quelconque différence entre les portables qui ont une antenne intégrée et ceux qui l'ont à l'extérieur. Si oui, quels avantages et inconvénients ?

Ensuite, comment fait l'antenne relais pour communiquer avec un satellite lors d'une communication lointaine. L'atmosphère étant utilisée comme surface réfléchissante, de même pour le sol, pour augmenter la "portée" de l'onde émise, comment fait-on pour la traverser? Est-ce qu'une partie de l'onde (certaines fréquences) traverse l'atmosphère et suffit à atteindre le satellite ?

Tout apport, réponse et explication est bienvenue. Merci d'avance.
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[chris111]

Il me semble que l'ionosphere ne réflechit pas toutes les fréquences radios et donc que l'on choisit la fréquence selon que l'on veut une reflexion ou traverser cette couche

[f6bes]

Bjr,
Pour les portables antenne intégrée ou pas ce n'est qu'une question
de "désign".
Pour les liaisons par satellites , vue qu'ils sont sationnaires (toujours
au meme endroit dans le ciel) on utilise des antennes directives
qui "visent" le satellites en question.
L'atmosphére se laisse traverser par les ondes (heureusement d'ailleurs
sinon la radio n'existerait pas).
L'atmosphére ne "porte" pas les ondes.
L'air (notre atmosphére) n'a pas d'influençe sur la propagation
des ondes.
Les ondes se propagent aussi dans le vide.(comment auraient fait les
Américains pour etre en contact avec les hommes sur la lune)
Certaines ondes se réfléchissent sur les couches ionosphériques de la
haute atmosphére (ondes relativement basses).
Pour les ondes VHF et au delà , c'est ondes traversent la ionosphére
et vont se perdre dans l'univers .
Cordialement

[juudku]

Les fréquences de 900 MHz et 1800 MHz traversent donc facilement la ionosphère (ou il y a-t-il une autre plage de fréquence?). Cela dit elles ne bénéficient pas de la réflexion due à la ionosphère justement, mais d'un autre côté elles n'en ont pas besoin puisque les antennes relais ne sont pas très éloignées les unes des autres mais pour des raisons autres: atteindre un max d'usagers.

Cependant je ne trouve pas de documentation sur les antennes relais des réseaux mobiles. Comment antennes fonctionnent-elles basiquement? Je sais que l'emetteur/recépteur touche une dizaine de personnes dans un rayon de l'ordre du km et communique en permanence avec eux. Cependant je ne comprends pas bien la notion de multiplexage, et esct-ce que le portable émet des ondes même quand nous ne l'utilisons pas ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

Les fréquences de 900 MHz et 1800 MHz traversent donc facilement la ionosphère (ou il y a-t-il une autre plage de fréquence?). Cela dit elles ne bénéficient pas de la réflexion due à la ionosphère justement, mais d'un autre côté elles n'en ont pas besoin puisque les antennes relais ne sont pas très éloignées les unes des autres mais pour des raisons autres: atteindre un max d'usagers.

Cependant je ne trouve pas de documentation sur les antennes relais des réseaux mobiles. Comment antennes fonctionnent-elles basiquement? Je sais que l'emetteur/recépteur touche une dizaine de personnes dans un rayon de l'ordre du km et communique en permanence avec eux. Cependant je ne comprends pas bien la notion de multiplexage, et esct-ce que le portable émet des ondes même quand nous ne l'utilisons pas ?

Bonjour,

Beaucoup de questions... Connaissant très bien le domaine, je vais essayer de répondre un peu...

Les cellulaires (GSM, 3G, etc.) ne communiquent qu'avec une base proche. Pour une communication longue distance, la communication est relayée par la base proche, via le réseau terrestre ou exceptionnellement via satellite.

Une base GSM communique avec bien plus qu'une dizaine de personnes. Une base moyenne dessert de l'ordre de 500 à 1000 personnes, dont disons 30 sont en communication simultanément au maximum. Les autres sont "en veille". La taille de la zone desservie par une base (une "cellule") varie suivant la densité d'usager à desservir, en qq centaines de mètre de rayon à disons 40 km (le long des côtes par exemple...).

Les bases ne communiquent pas en birectionnel en permanence avec tous les portables dans leur zone. Uniquement avec celles en comm. Par contre, chaque base diffuse en permanence des informations, à faible débit (quelques kbit/s) permettant aux portables en veille de savoir quelle base écouter, obtenir différentes informations techniques permettant aux portables de savoir quoi faire, et surtout pour passer les indications qu'un appel est demandé vers tel ou tel mobile en veille.

Les portables en veille contactent de temps en temps la base pour indiquer grossièrement où ils sont: cela permet de diriger les appels efficacement. Le reste du temps, ils n'émettent rien.

Les bandes de fréquences principales sont autour de 900 Mhz et de 1800 MHz. Une bande autour de 450 Mhz est utilisée aussi.

Le multiplexage est un domaine assez complexe. Dans le GSM, la bande est divisée en sous-bandes espacées de 200 kHz. Chaque sous-bande est exploitée en multiplexage temporelle, pour accomoder 8 ou 16 communications téléphoniques simultanées, ou 64 portables transmettant des SMS, ou toute sorte de combinaisons entre tout ça... Un mode paquet existe (GPRS) permettant de servir beaucoup de comm de données simultanément, avec juste une contrainte sur le débit total "simultané" (en fait moyenné sur un temps suffisamment court pour n'être pas perceptible par l'usager).

N'hésitez pas à poser d'autres questions, cela m'intéresse de savoir quelles sont les interrogations techniques sur le sujet...

Cordialement,

[invité576543]

Bjr,
Pour les portables antenne intégrée ou pas ce n'est qu'une question
de "désign".

Pas uniquement, même si c'est un facteur important. Une antenne intégrée est quand même un peu moins efficace. Les antennes les plus efficaces ont une taille de l'ordre de la 1/2 longueur d'onde, soit 15 cm vers 900 MHz. Elles sont trop longues pour les usagers...

Pour les liaisons par satellites , vue qu'ils sont sationnaires (toujours
au meme endroit dans le ciel) on utilise des antennes directives
qui "visent" le satellites en question.

Il y a aussi des systèmes avec satellites défilant (Iridium, Globalstar). Dans ce cas l'antenne peut être omnidirectionnelle (portables), ou éventuellement électroniquement pointables (fixes).

L'air (notre atmosphére) n'a pas d'influençe sur la propagation
des ondes.

Un peu quand même! La pluie par exemple gêne la propagation dans les quelques GHz, ce qui pose quelques problèmes pour les com satellite.


Cordialement,

[f6bes]

Bjr mmy,
J'utilise des fréquençes jusqu'à 10 Giga.( entre 1.8 Mhz et 10 Giga)
Je connais aussi un peu !
Mais pour rester dans la GENERALITE , je n'ai pas
approndi la question , vue le niveau des questions.
Cordialement

[juudku]

Merci pour vos réponses.
Concernant la longueur de l'antenne, peut-on intégrer une antenne demi-onde repliée dans un portable? Sa longueur totale serait réduite de moitié déjà... Et comment émettre du 900MHz avec une antenne n'étant pas de longueur n*lambda/2 ? Avec ça je pourrai comprendre exactement ce que tu veux dire par

Une antenne intégrée est quand même un peu moins efficace

Est-ce que vous avez un bon bouquin à conseiller sur le sujet? Moi j'utilise "les antennes" de Roger-Charles Houzé, mais j'aurai voulu un ouvrage plus axé sur la téléphonie mobile.
Et effectivement le niveau des questions n'est pas élevé... je m'efforce pour que d'ici peu elles le deviennent.

[invité576543]

Merci pour vos réponses.
Concernant la longueur de l'antenne, peut-on intégrer une antenne demi-onde repliée dans un portable? Sa longueur totale serait réduite de moitié déjà... Et comment émettre du 900MHz avec une antenne n'étant pas de longueur n*lambda/2 ?

Quand on parle de longueur il s'agit bien de longueur totale en 3D, pas la loungueur du fil. Replier l'antenne réduit sa longueur et fait perdre de l'efficacité.

On peut émettre avec des antennes de longueur quelconque. Simplement. Pour l'émission je ne sais pas si cela réduit l'efficacité. En réception, ce sera moins bon. Cela réduit la portée, mais ils restent conformes à ce qu'exige la norme.

Est-ce que vous avez un bon bouquin à conseiller sur le sujet? Moi j'utilise "les antennes" de Roger-Charles Houzé, mais j'aurai voulu un ouvrage plus axé sur la téléphonie mobile.
Et effectivement le niveau des questions n'est pas élevé... je m'efforce pour que d'ici peu elles le deviennent.

Je ne connais pas de bouquin spécialisé antenne et télécom mobile. Mon domaine de compétence est plus tous les aspects système, dont le multiplexage, et tout le standard GSM. Je ne suis pas pointu dans le détail des antennes. Je pense qu'il faut plutôt chercher un bouquin sur les antennes, suffisamment récent pour que le problème spécifique des portables soit abordé. Dans les livres spécialisés mobiles, le sujet des antennes est tout petit par rapport au reste...

Cordialement,

[monnoliv]

On peut émettre avec des antennes de longueur quelconque

Plus l'antenne est grande par rapport à la longueur d'onde, plus elle sera directive en élévation.

Pour l'émission je ne sais pas si cela réduit l'efficacité. En réception, ce sera moins bon.

Il me semblait que pour une géométrie donnée d'antenne, les caractéristiques emission/réception sont strictement équivalentes.

Pas uniquement, même si c'est un facteur important. Une antenne intégrée est quand même un peu moins efficace. Les antennes les plus efficaces ont une taille de l'ordre de la 1/2 longueur d'onde, soit 15 cm vers 900 MHz. Elles sont trop longues pour les usagers...

Il me semble aussi qu'on construit des antennes directives dans les portables de telle manière à ce que le cerveau reçoive moins de puissance rayonnée lorsqu'on colle l'appareil à l'oreille.
A+

[invité576543]

Bonjour,

Il me semblait que pour une géométrie donnée d'antenne, les caractéristiques emission/réception sont strictement équivalentes.

Ca c'est le point de vue couplage champ/antenne, et dans ce cadre c'est correct. Mais il y a aussi le couplage émetteur/antenne et récepteur/antenne. Il me semble (mais c'est à confirmer) que le couplage en réception (très basse puissance) soit plus facile que le couplage en émission (où on veut que l'énergie de l'amplificateur soit utilisée au mieux...).

Il me semble aussi qu'on construit des antennes directives dans les portables de telle manière à ce que le cerveau reçoive moins de puissance rayonnée lorsqu'on colle l'appareil à l'oreille.
A+

En fait l'ensemble antenne + mobile + tête ne peut pas être isotrope. Dans ce que je comprends, les antennes des portables en elle-même est omni dans le plan horizontal, polarisation verticale, mais sa position dans le mobile est choisie de manière à ce que les effets de masque dus à l'appareil soit principalement dans la direction de la tête, celle-ci faisant masque aussi... Le résultat de l'ensemble est directif, mais pas avec un très grand rapport avant/arrière...

Cordialement,