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ondes radios entre Terre et Mars



  1. #1
    coline111

    ondes radios entre Terre et Mars


    ------

    Bonjour,
    Je suis en train de faire un TIPE sur les ondes radios entre Terre et Mars ( le rover curiosity) et j'ai donc besoin de connaître la perte d'un signal en espace libre en fonction de la distance.
    J'ai trouvé cette formule sur Luxorion : Perte (dB)=92.4+20log(F (en giga Hertz) * Distance ( km)))
    Mais je ne peux l'utiliser que si je trouve d'où provient ce 92.4 et donc comment obtenir cette équation..
    Si quelqu'un la comprend ou peut me donner l'explication d'une éventuelle autre formule, elle serait la bienvenue !
    Merci

    -----

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  3. #2
    PIXEL

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    assez facile.....

    tu prends une puissance équivalente ISOTROPE ( c'est une vue de l'esprit , mais c'est bien pratique)

    c'est à dire que l'énergie est rayonnée dans toutes les directions

    au point de réception , tu calcule la surface de la sphère ( ça fait beaucoup)

    et la surface de la parabole, qui présente donc une petite fraction de la sphère.

    cette petite fraction/ à la surface totale de la sphère , correspond à l'atténuation.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89q...communications
    Dernière modification par PIXEL ; 13/01/2015 à 10h32.

  4. #3
    f6bes

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Citation Envoyé par coline111 Voir le message
    Bonjour,
    Je suis en train de faire un TIPE sur les ondes radios entre Terre et Mars ( le rover curiosity) et j'ai donc besoin de connaître la perte d'un signal en espace libre en fonction de la distance.
    J'ai trouvé cette formule sur Luxorion : Perte (dB)=92.4+20log(F (en giga Hertz) * Distance ( km)))
    Mais je ne peux l'utiliser que si je trouve d'où provient ce 92.4 et donc comment obtenir cette équation..
    Si quelqu'un la comprend ou peut me donner l'explication d'une éventuelle autre formule, elle serait la bienvenue !
    Merci
    Bjr à toi,
    Donne nous le lien COMPLET (luxorion) o là ou tu as trouver ta formule.De façon à avoir le " contexte" complet
    de ta formule .

    Bonne journée

  5. #4
    JPL

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Déplacé vers Électronique sur la suggestion d'un électronicien.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  6. #5
    annjy

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bonjour,

    propagation des ondes :

    http://uv.utbm.free.fr/TL53/docs/Propagation_radio.pdf

    Page 14, on a l'atténuation en dB:

    32,44 + 20LOG10(F) +20LOG10(D) avec F en MHz et D en km
    ou F en GHz et D en m.

    Si on met F en GHz et D en km, il faut ajouter 20LOG10(103) c'est à dire 60 dB.
    D'où le 92,44.

    Ceci dit le 32,44 correspond, comme il est expliqué dans le pdf, à 20LOG10(4PI/0,3), 0,3 étant la vitesse de la lumière quand la fréquence est en GHz.

    Cdlt,
    JY
    Dernière modification par annjy ; 13/01/2015 à 12h47.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    PIXEL

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Citation Envoyé par annjy Voir le message
    Ceci dit le 32,44 correspond, comme il est expliqué dans le pdf, à 20LOG10(4PI/0,3), 0,3 étant la vitesse de la lumière quand la fréquence est en GHz.
    ce qui ramène bien à la surface de la sphère au point de réception ( expression en 4PI)

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  10. #7
    calculair

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bonjour,


    Je voudrais completer ce que les réponses précédentes vous ont donné comme info.

    Tout d'abord le terme d'affaiblissement d'espace libre est la dénomination appliquée, mais physiquement on devrait dire dilution de l'énergie.

    en effet:

    si ton emetteur emet la puissance Pe de façon isotrope, cette puissance est repartie à la distance D sur la surface d'une sphère centrée au point d'emission et e rayon D

    Cette surface est S = 4 Pi D^2

    si tu as une antenne de surface Sr, la puissance recueillie est Pr : Pe Sr / ( 4 pi D^2 ) ( ici on voit que la puissance Pe s'est dilueé sur toute la surface de la sphère de rayon D et on en récupère que celle qui arrive sur la surface de reception Sr

    maintenant si l'antenne d'emission concentre l'énergie dans la direction de réception avec un gain Ge, la puissance reçue augmentera de Ge alors Pr = Ge Pe Sr / ( 4 pi D^2 )

    L'antenne de reception de surface Sr peut aussi être definie par son gain , ou son effet de directivté, qui est lié à sa surface Sr .La formule qui lie le gain de reception à la surface Sr est

    Gr = 4 PI Sr / ( lambda^2 ) ou Sr = Lambda^2 Gr / ( 4 Pi )

    alors Pr = Ge Pe Sr / ( 4 pi D^2 ) = Ge Gr Pe ( Lamda / 4 Pi D ) ^2


    le terme ( Lamda / 4 Pi D ) ^2 est appelé à tord affaiblissement d'espace libre , mais qui devrait être appelé dillution de l'énergie due à l'espace libre


    J'espère que vous avoir eclairé et facilité la lecture des autres données qui ont été communiquées
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  11. #8
    calculair

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bonjour,

    Pour faire un bilan de liaison , je pense que l'on peut considérer que la NASA utilise une antenne de 100m de diametre en réception

    L'antenne sur le robot martien doit avoir un diamètre de l'rdre du mètre ( estimation pifometrique)

    Il serait intéressant de connaitre la bande passante de la liaisons pour calculer le rapport signal / bruit.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  12. #9
    PIXEL

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    le rapport S/B dépend de la figure de bruit du récepteur , probablement à azote liquide , voir à hélium...

  13. #10
    calculair

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bonjour PIXEL,

    Certe ce point peut intervenir dans le calcul global, mais la température moyenne de Mars est un facteur important et de son espace environnant ( en fonction de la zone presente dans le diagramme de l'antenne de réception)

    Le recepteur recevra le bruit thermique présent dans cette zone, et les signaux de la sonde. Je n'ai pas fait le calcul, et donc je ne sais pas comparer acec le bruit thermique de preampli faible bruit de reception . C'est un point intéressant à évaluer.


    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    le rapport S/B dépend de la figure de bruit du récepteur , probablement à azote liquide , voir à hélium...
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  14. #11
    Bluedeep

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Bonjour,

    Pour faire un bilan de liaison , je pense que l'on peut considérer que la NASA utilise une antenne de 100m de diametre en réception
    Pas du tout; même les plus grandes antennes du DSN ne font "que" 70m de diamètre.

  15. #12
    jiherve

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bonsoir,
    De toutes façons communiquer à 200Millions de Km c'est de la rigolade comparé à la performance des sondes Voyager.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  17. #13
    Bluedeep

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Bonsoir,
    De toutes façons communiquer à 200Millions de Km c'est de la rigolade comparé à la performance des sondes Voyager.
    JR
    C'est un fait, mais le débit de données des sondes Voyager a toujours été riquiqui (normal, vu l'époque où elles ont été construites).

  18. #14
    calculair

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bon on perd 5 à 6 dB sur le bilan de liaison.....

    En cas de difficilté , l'une des antennes le plus grandes doit faire environ 200 m de diametre utile.


    Cela doit être un art pour faire fonctionner ce type de liaison....

    Citation Envoyé par Bluedeep Voir le message
    Pas du tout; même les plus grandes antennes du DSN ne font "que" 70m de diamètre.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  19. #15
    annjy

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bsr,

    je voudrais attirer l'attention des néophytes sur un point, cité page 10 du lien que j'ai donné en post#5,

    "la surface équivalente n'a donc aucun lien avec la surface physique de l'antenne"

    cdlt,
    JY

  20. #16
    calculair

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    Bonjour,

    Tu as raison, difficile à appliquer pour des antennes filaires, mais cette notion est vraie pour les antennes paraboliques.

    Le gain de telles antennes peut se calculer avec une bonne approximation avec les lois de diffraction par une ouverture en optique.


    Citation Envoyé par annjy Voir le message
    Bsr,

    je voudrais attirer l'attention des néophytes sur un point, cité page 10 du lien que j'ai donné en post#5,

    "la surface équivalente n'a donc aucun lien avec la surface physique de l'antenne"

    cdlt,
    JY
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  21. #17
    coline111

    Re : ondes radios entre Terre et Mars

    bonjour,
    merci beaucoup pour toutes vos réponses, cela nous aide bien !
    Le pdf de Annjy est vraiment super ! On essaye a présent de comprendre toute la logique des calculs, notamment l'équation des télécommunications.
    Je reviendrais surement vous demander de l'aide très prochainement

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