[Question] mécanique des ondes vs distance

[delphi_jb]

Bonjour à toutes et à tous
Je me posais une petite question existentielle à propos de la mécanique des ondes, et plus spécifiquement d'une communication sans fil.

Pour cela, j'ai pris un exemple.

Mon smartphone est connecté en data (3G/4G) sur, admettons, 1 antenne relay qui se trouve à 5km.
(on prendra une seul antenne pour simplifier le problème)

Je peux tout a fait accepter que l'antenne ai assez de puissance pour émettre sur des longues distances ==> le Ping est OK
Par contre, j'ai difficile a croire que mon smartphone puisse a son tour émettre sur 5 km (je me trompe peut-etre)

Ma question: L'antenne (puissance, technologie utilisée, topologie, etc) peut-elle intervenir dans les réponses de mon smartphone vers l'antenne ? (le Pong donc)


Merci d'avance
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[Deedee81]

Salut,

Tout d'abord, soyons clair, ton smartphone n'émet pas sur 5 km mais sur des années-lumière !!!!! Tout dépend de la puissance, ça diminue en 1/R² (R la distance). Et c'est tout.

Pour ce qui est de la technologie :
- Le relais peut se permettre d'avoir une antenne plus grande que ton smartphone et peut donc recevoir un signal plus faible que ton smartphone
- On a fait beaucoup de progrès dans les antennes (tant en puissance de réception que d'émission, à confirmer, je crois que ça utilise des terres rares)

Et donc il n'y a guère de soucis.

Pour plus de détail sur les puissances concernées et sur ces technologies, il faudra attendre ceux qui connaissent mieux le sujet que moi

Pour ta question : oui, donc, la puissance et la technologie intervient (beaucoup, il y a même des travaux en cours sur le Térahertz pour les futures technologies). Mais non pour la topologie, rien de spécial à ma connaissance de ce coté.
EDIT un exemple pour le THz : https://www.futura-sciences.com/tech...tre-thz-88086/
mais il y a des sources moins "journalistiques", faut chercher un peu

[stefjm]

Tout d'abord, soyons clair, ton smartphone n'émet pas sur 5 km mais sur des années-lumière !!!!! Tout dépend de la puissance, ça diminue en 1/R² (R la distance). Et c'est tout.
[...]
Pour plus de détail sur les puissances concernées et sur ces technologies, il faudra attendre ceux qui connaissent mieux le sujet que moi

Je suis curieux de calculer ce qu'on obtient à des années-lumière avec 2W de puissance d'émission!

[Deedee81]

Je suis curieux de calculer ce qu'on obtient à des années-lumière avec 2W de puissance d'émission!

Bonne question Avec les smartphones belges ça donne des rawettes

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Bonjour,

De bonnes questions

Pour cela, j'ai pris un exemple.

Essayez une application numérique, sachant d'un GSM émet une puissance de 1W et a une sensibilité en réception de -90 à -96 dBm (de mémoire, je peux me tromper).

[bb98]

Bonjour

Un exemple relativement récent :

La sonde Huygens posée sur Titan, gros satellite de Saturne, avait une puissance
d'émission de l'ordre de 10 W
Le signal fut reçu directement sur Terre à plus de 1 milliard de km, évidemment
dans ce cas sans pouvoir démoduler , en intégrant le signal pendant "un certain
temps".
En configuration normale, ce signal était relayé par la sonde Cassini en orbite autour
de Saturne.

Les détails sont donnés dans un document ESA accessible par le site Wayback
http://esapub.esrin.esa.it/br/br200/Huygens.pdf

Bonnes lectures

[Deedee81]

Ouais mais t'as déjà vu la taille des "oreilles" ?

[bb98]

Ouais mais t'as déjà vu la taille des "oreilles" ?

Juste 64m de diamètre, comme quoi à coeur vaillant rien d'impossible

Les éléments importants des communications numériques modernes sont les codes
permettant une certaine correction des erreurs de transmission et une meilleure
immunité au bruit. Ces codes sont très sophistiqués dans les communications GSM
,objet du primo postant.

Bonnes communications

[Deedee81]

Ca c'est très bien vu. J'avais lu (je crois que c'était pour les sondes explorer) qu'une des améliorations avait été d'utiliser des codes correcteurs d'erreurs plus performant, afin de corriger les erreurs de plus en plus fréquentes dues à l'affaiblissement du signal avec la distance.

[delphi_jb]

Débat en perspective

Perso j'ai ma réponse.
Aucune "magie ondulatoire" dans un processus de communication, comme ca ma traversé l'esprit
(je pensais qu'un GSM émettait jusqu'à XX mètres, et que l'antenne pouvait prendre magiquement le relais depuis ce XX mètre jusqu'à l'antenne. Comme si ils se "donnaient rendez-vous" quelque part au milieu entre le GSM et l'antenne)

Donc simplement une symbiose entre un smartphone qui émet uni-directionnellement à puissance fini (1W), et une antenne bien foutu et très sensible capable de recevoir et traiter ces faibles signaux.

==> Donc dans ce vaste univers, il y a peut etre une antenne de la taille d'une galaxie qui réceptionne mes signaux GSM de infiniment faiblard
(il devra être patient...)

[delphi_jb]

Je suis curieux de calculer ce qu'on obtient à des années-lumière avec 2W de puissance d'émission!

D'après mes calculs, 2w d'émission à une année lumière d'ici, ca donnerais (si je ne me suis pas trompé):

2 * (1/9,461... x10^15) = 2,113... x10^-16 watt


C'est pas beaucoup... Comme dis dans mon dernier post, l'antenne devra être très grande et très patiente

[Deedee81]

C'est pas beaucoup... Comme dis dans mon dernier post, l'antenne devra être très grande et très patiente

Ce qui montre que E.T. téléphone maison est vraiment un idiot

[gts2]

Bonjour,

D'après mes calculs, 2w d'émission à une année lumière d'ici, ca donnerais (si je ne me suis pas trompé):
2 * (1/9,461... x10^15) = 2,113... x10^-16 watt

Des watt divisés par une longueur donne difficilement des watt.

[Gwinver]

Bonsoir.

Quelques précisions.

En GSM (2G donc), la puissance maximale d'émission d'un mobile est de 2 W (soit 33 dBm), l'émission dure 1/8 du temps.
La sensibilité d'une station relai est de l'ordre de -112 dBm (on est à la limite de l'intelligibilité pour la parole).
Les stations relais sont équipées de bonnes antennes d'un gain de l'ordre de 20 dB, et il est possible de recevoir sur deux antennes simultanément pour améliorer la réception (c'est la diversité).
La perte en espace libre acceptable est donc de 145 dB.
En GSM (2G) la portée est limitée par le protocole de communication à environ 36 km, il existe des cellules étendues permettant d'atteindre environ 100 km (utile pour les côtes).

En 4 et 5 G, la puissance maximale à l'émission du smartphone est de 200 mW, soit 23 dBm, mais, l'émission peut être continue.
La sensibilité est une notion plus complexe puisqu'elle est définie pour plusieurs niveaux de débits.
Toujours en 4G et 5G, le smartphone est capable d'émettre sur ses deux antennes intégrées (pas très répandu en 4G). Et la station relai est capable de recevoir sur 4 antennes en 4G, voire plus en 5G.
Grâce au nombre d'antennes, la station relai peut concentrer le faisceau de réception en direction du smartphone, ce qui améliore la qualité.
En complément, il y a un protocole qui adapte le débit à la qualité de la liaison: bonne qualité - fort débit, faible qualité - faible débit.

On a fait beaucoup de progrès dans les antennes (tant en puissance de réception que d'émission, à confirmer, je crois que ça utilise des terres rares)

On a souvent tendance à appeler antenne l'ensemble de la station relai, en réalité, il y a plusieurs éléments distincts : l'antenne proprement dite, un émetteur et un récepteur.
Ceci se voit souvent sur les pylônes, on voit bien les antennes (souvent trois) qui sont des rectangles d'une hauteur de 1.5 à 2 m et d'une largeur de l'ordre de 30 à 50 cm. Et en dessous, un coffret avec des ailettes de refroidissement qui est l'ensemble émetteur/récepteur, relié à l'antenne par des câbles coaxiaux (noirs en général).

[f6bes]

Bonjour à toutes et à tous
Je me posais une petite question existentielle à propos de la mécanique des ondes, et plus spécifiquement d'une communication sans fil.

Pour cela, j'ai pris un exemple.

Mon smartphone est connecté en data (3G/4G) sur, admettons, 1 antenne relay qui se trouve à 5km.
(on prendra une seul antenne pour simplifier le problème)


Je peux tout a fait accepter que l'antenne ai assez de puissance pour émettre sur des longues distances ==> le Ping est OK
Par contre, j'ai difficile a croire que mon smartphone puisse a son tour émettre sur 5 km (je me trompe peut-etre)

Ma question: L'antenne (puissance, technologie utilisée, topologie, etc) peut-elle intervenir dans les réponses de mon smartphone vers l'antenne ? (le Pong donc)


Merci d'avance

Bjr à toi , C'est pas compliqué:
Ton smarphone est sourd comme pas un et parle à voix basse (mauvaise antenne et petite puissance)
En face lui il a un relais qui entends trés bien (bon dégagement et antenne ayant du gain et une puissance
d'émission confportable= 20 watts)
Donc le relais est capable de t' entendre avec ses grandes oreilles et comme il sait que tu est sourd..il a de quoi compenser et
se faire entendre (puissance/ dégagement/bonne antenne)....le contraire de toi en somme
Bonne journée

[gts2]

Par contre, j'ai difficile a croire que mon smartphone puisse a son tour émettre sur 5 km (je me trompe peut-etre)

Et les téléphones par satellites ? C'est pas 5 km qu'ils doivent couvrir.

[Gwinver]

Bonsoir.

Les téléphones par satellite ont effectivement plus de distance à couvrir. Mais cela ne fonctionne qu'en milieu ouvert, et il n'y a pas d'obstacles entre le téléphone et le satellite.
Pour ce domaine, il y a deux variantes : le standard Iridium (fréquence similaire à celle des GPS) qui permet la voix et un faible débit de données, et les systèmes Intelsat qui sont équipés de petites paraboles sous un radôme (principalement utilisé sur les bateaux).
Les communications entre un smartphone et la station relai sont très perturbées par l'environnement qui est rarement en vue directe. C'est aussi perturbé par l'utilisateur.
Les antennes des smartphones sont placées au dos, donc très fortement perturbées par la main (on estime qu'environ la moitié de la puissance émise est perdue) et sont très rarement orientées vers la station relai.