Conception d'un systeme antennaire

[itslunyitsluny]

Bonsoir,
je suis en train de travailler sur un DM et je trouve des difficultés (des notions par ex que nous n avons pas dans le cours).Je poserai à fur et à mesure des questions.Voici le sujet:sujet_DM2 (1).pdf
Déjà je bloque au niveau de cette question:
"determiner le nombre d’antennes nécessaire par pylône pour couvrir un rayonnement omnidirectionnel avec un recouvrement des diagrammes de rayonnement à environ -3dB
du maximum"
Que veut dire "un recouvrement des diagrammes de rayonnement" ? et comment determiner ce nombre?
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[itslunyitsluny]

je crois l'avoir trouvé, dans les donnés il y a l angle d ouverture à -3DB, il suffit donc de diviser 360 par l'angle qui vaut 63 ce qui donne à peu près 6 antennes.

[itslunyitsluny]

c'est pour n7 et on peut refaire la meme chose pour n12

[itslunyitsluny]

svp pour la question :"La portée maximale dmax entre les antennes de la station de base et du mobile en limite
de secteur du rayonnement"

[A voir en vidéo sur Futura]

[itslunyitsluny]

également "l angle de tilt à appliquer à l antenne" ? aucune idée sur cette notion ni sur son utilité (ca ne figure pas dans le cours) ? comment la calculer ?

[gts2]

Bonjour,

"Le tilt est l’angle d'inclinaison (en degrés) de l'azimut du lobe principal de l'antenne dans le plan vertical.
Le diagramme de rayonnement d'une antenne avec un tilt positif sera dirigé vers le haut, alors qu’un tilt négatif fera pointer l’antenne vers le bas."

[gts2]

"La portée maximale dmax entre les antennes de la station de base et du mobile en limite de secteur du rayonnement"

C'est de la manipulation de dB (source, perte, gain, sensibilité ...)

[C2H5OH]

svp pour la question :"La portée maximale dmax entre les antennes de la station de base et du mobile en limite
de secteur du rayonnement"

Un lien intéressant pour cela:
https://formation-radiofrequences.fr/
au chapitre 10, Les antennes, voir le paragraphe "Atténuation entre deux antennes"
Tenir compte aussi des 45 dB supplémentaires dus aux obstacles.

[itslunyitsluny]

"Le tilt est l’angle d'inclinaison (en degrés) de l'azimut du lobe principal de l'antenne dans le plan vertical.
Le diagramme de rayonnement d'une antenne avec un tilt positif sera dirigé vers le haut, alors qu’un tilt négatif fera pointer l’antenne vers le bas."

Vous n'avez pas un schèma ? et on choisit cet angle pour verifier quelle condition ? (il est demander d'appliquer un angle de tilt sans dire pour quelle raison on le fait )

C'est de la manipulation de dB

je cherche une formule qui fait apparaitre la distance entre source et recepteur, je trouve uniquement la formule de Friis.
P_recue = P_injectée G_emetteur G_recepteur λ²/(4π d_max)²
c'est le d_max qu'on cherche. Mais je ne suis pas sur de la valeur de chaque terme, voici ce que je pense:
P_recue : sera deduite de la sensibilité du mobile
G_emetteur : sera egal à Gmax-3db et Gmax est parmi les données
G_recepteur : egal a 1
λ: a partir de la frequence
c'est correct ?

[itslunyitsluny]

Un lien intéressant pour cela:
https://formation-radiofrequences.fr/
au chapitre 10, Les antennes, voir le paragraphe "Atténuation entre deux antennes"
Tenir compte aussi des 45 dB supplémentaires dus aux obstacles.

Merci je vais le lire.

[gts2]

Vous n'avez pas un schéma ?

Voir par ex. : https://www.allaboutcircuits.com/too...ge-calculator/
qui donne le schéma, la raison et le calcul ...

[f6bes]

Vous n'avez pas un schèma ? et on choisit cet angle pour verifier quelle condition ? (il est demander d'appliquer un angle de tilt sans dire pour quelle raison on le fait )

je cherche une formule qui fait apparaitre la distance entre source et recepteur, je trouve uniquement la formule de Friis.
P_recue = P_injectée G_emetteur G_recepteur λ²/(4π d_max)²
c'est le d_max qu'on cherche. Mais je ne suis pas sur de la valeur de chaque terme, voici ce que je pense:
P_recue : sera deduite de la sensibilité du mobile
G_emetteur : sera egal à Gmax-3db et Gmax est parmi les données
G_recepteur : egal a 1
λ: a partir de la frequence
c'est correct ?

Bjr à toi,.
L'angle dépend de "l'objectif" a atteindre:. En situarion de terrain plat de meme altitude on "vise" à...l'horizontale.
Si on est sur un point haut (émetteur) et que l'on veuille "arroser" une vallée va falloirf pointer vers le bas.
Si c'est l'inverse (émetteur) en fond de vallée et vouloir atteindre un récepteur situé sur une montage , faut viser vers le haut.
Bien sur cela pour des stations fixes..... si le récepteur est mobile....il mpeut passer par toutes les situations.... et donc
on ne cherche pas à le suivre.
Le fréquence peut aussi etre influencer par les obstacles (plus ou moins atténuée)
Bonne jurnée

[itslunyitsluny]

Bjr à toi,.
L'angle dépend de "l'objectif" a atteindre:. En situarion de terrain plat de meme altitude on "vise" à...l'horizontale.
Si on est sur un point haut (émetteur) et que l'on veuille "arroser" une vallée va falloirf pointer vers le bas.
Si c'est l'inverse (émetteur) en fond de vallée et vouloir atteindre un récepteur situé sur une montage , faut viser vers le haut.
Bien sur cela pour des stations fixes..... si le récepteur est mobile....il mpeut passer par toutes les situations.... et donc
on ne cherche pas à le suivre.
Le fréquence peut aussi etre influencer par les obstacles (plus ou moins atténuée)
Bonne jurnée

D'accord merci beaucoup. Bonne journée à vous également.

[itslunyitsluny]

je cherche une formule qui fait apparaitre la distance entre source et recepteur, je trouve uniquement la formule de Friis.
Precue = Pinjectée Gemetteur Grecepteur λ2/(4π dmax)2
c'est le dmax qu'on cherche. Mais je ne suis pas sur de la valeur de chaque terme, voici ce que je pense:
Precue : sera deduite de la sensibilité du mobile
Gemetteur : sera egal à Gmax-3db et Gmax est parmi les données
Grecepteur : egal a 1
λ: a partir de la frequence
c'est correct ?

Qu est ce que vous en pensez? et où je dois inclure les pertes mentionnées dans l enoncé?

[itslunyitsluny]

je bloque egalement au niveau de ces deux questions (2eme partie):
"la distance entre deux pylones" et "le gain en dBi d'une antenne".

[itslunyitsluny]

je bloque egalement au niveau de ces deux questions (2eme partie):
"la distance entre deux pylones" et "le gain en dBi d'une antenne".

Pour la distance entre les deux pylones j'essaie de trouver un lien avec le rayon r , c'est en fait 2r-x mais je connais pas la valeur de x
pour le gain d antenne je ne sais quelle formule utiliser

[gts2]

Pour la distance entre les deux pylones j'essaie de trouver un lien avec le rayon r , c'est en fait 2r-x mais je connais pas la valeur de x.

Il faut raisonner sur le réseau hexagonal, voir par ex. technologuepro.com

pour le gain d antenne je ne sais quelle formule utiliser

C'est le même calcul que "La portée maximale dmax entre les antennes..." mais pas la même inconnue.

[itslunyitsluny]

C'est le même calcul que "La portée maximale dmax entre les antennes..." mais pas la même inconnue.

Quelle formule svp ? (je n'ai encore pas repondu à dmax car je ne sais pas quelle formule je dois utiliser )

[C2H5OH]

Qu est ce que vous en pensez? et où je dois inclure les pertes mentionnées dans l enoncé?

Bien sur, il faut tenir compte de la perte des 45 dB.
C'est l'atténuation moyenne due au relief, arbres, bâtiments, etc....;

[itslunyitsluny]

Bien sur, il faut tenir compte de la perte des 45 dB.

Oui mais où ?


SVP pour la derniere partie (analyse) je veux enrichir mon analyse:

je donne quelques applications numeriques données par le prof (sans justification, donc je ne connais pas la formule)
(Pour n7: f=2690 MHZ, dmax=1055 m, r=1047,34m , diametre_surface= 0,206m
Pour n12:f=729 MHZ, dmax=3717 m, r=3715m , diametre_surface=0,39m)

Voici mes reponses et veuiller les corriger/ameliorer :
1)En augmentant la frequence ,la surface d'ouverture de l'antenne diminue . (j'ai la formule mathematique qui justifie ceci, mais faut t-il la justifier qualitativement , et comment ?)
2)On utilise les hautes frequences pour eviter l'amortisssement rapide de l'onde (mais pour n12 , la distance r à parcourir est plus grande et on a utilisé une frequence plus petite que n7)
3)je comprends pas le mot "type", mais je dirais une antenne directive.
4) meme chose
5)je ne comprends pas vraiment cette question, mais l antenne doit etre directive.

[C2H5OH]

Bonjour,

1)En augmentant la frequence ,la surface d'ouverture de l'antenne diminue . (j'ai la formule mathematique qui justifie ceci, mais faut t-il la justifier qualitativement , et comment ?)


Oui, la surface d'ouverture diminue avec la fréquence. Qualitativement, on peut citer en exemple un doublet demi-onde ( dipole) , la surface d'ouverture est en gros délimitée par une distance de l'ordre du quart d'onde tout autour du dipole . Comme le dipole mesure une demi-onde de long, on voit que la surface diminue d'un rapport 4 si la fréquence double.
Donc une antenne mobile de réception de gain 0db qui reçoit une onde de puissance constante par unité de surface, récupèrera 6 db de moins si on double la fréquence; .
C'est visible sur la formule qui donne la distance maximale entre deux antennes, à puissance émise constante. Donc aux fréquences élevées, la diamètre de la cellule diminue.

2)On utilise les hautes frequences pour eviter l'amortisssement rapide de l'onde (mais pour n12 , la distance r à parcourir est plus grande et on a utilisé une frequence plus petite que n7)

Non. On monte en fréquence parce qu'on y trouve plus d'espace dans le spectre..
on peut aussi avoir des faisceaux plus directifs , pour le même encombrement:
L'angle du lobe principal d'une antenne est fonction du rapport lambda/L , ou L est la dimension de l'antenne. . Ainsi, pour une fréquence donnée, l'ange du lobe ( plan vertical) sera deux fois plus étroit si on double la longueur L verticale de l'antenne.

En général, on construit une antenne a diagramme étroit dans le plan vertical à l'aide d'un alignement de plusieurs dipoles les uns en dessous des autres.

Un exemple est donné dans ce lien, trouver le paragraphe "couplage de plusieurs antennes" :
https://formation-radiofrequences.fr/antennes.html

3)je comprends pas le mot "type", mais je dirais une antenne directive.
4) meme chose
Moi non plus.
Peut être antennes à diagramme sectoriel quand on veut couvrir un secteur angulaire dans le plan horizontal.
Et bien sur, directive dans le plan vertical

5)je ne comprends pas vraiment cette question, mais l antenne doit etre directive.

Pour les antennes destinées aux liaisons entre bases, si on veut garantir une liaison avec toutes les autres bases autour, il faudra une antenne omnidirectionnelle dans le plan horizontal.....et directive dans le plan vertical pour avoir un maximum de gain.



Le tilt sert à concentrer la puissance dans la zone de couverture la plus lointaine . Donc si le pylone est très haut , le tilt ( négatif, le lobe pique du nez) sera plus important.

[itslunyitsluny]

Merci beaucoup c'est bien expliqué. La seule chose que j'ai pas compris est

On monte en fréquence parce qu'on y trouve plus d'espace dans le spectre..

[C2H5OH]

Bonjour,

C'est un peu comme un parking, chaque voiture occupe un espace , et un parking peut être plein. Pour le spectre des fréquences, une place de parking s'appelle un "canal fréquentiel"

Car les émissions tiennent un certain "espace" sur le spectre. Par exemple, un canal fréquentiel 2G occupe 200 KHz. Il faut donc une largeur de bande de 2 MHz pour dix canaux.
On ne peut réutiliser la même bande de fréquence que si on est suffisamment éloigné du premier utilisateur.

Il y a 60 ans, on utilisait surtout les fréquences entre 100 KHz et 1 GHz , pour toutes les émissions radio....Aujourd'hui, c'est quasiment plein...
Heureusement, il y a autant de place entre 1 GHz et 2 GHz qu'entre zéro et 1 Ghz.
Et autant encore entre 2 et 3 GHz....

Certes, aujourd'hui, on arrive à faire cohabiter plusieurs canaux dans la même bande, par les techniques d'étalement de spectre, ( wifi, 4G...) mais c'est une autre histoire...

[Gwinver]

Bonsoir.

Certes, aujourd'hui, on arrive à faire cohabiter plusieurs canaux dans la même bande, par les techniques d'étalement de spectre, ( wifi, 4G...) mais c'est une autre histoire...

WIFI et 4G n'utilisent pas l'étalement de spectre. Il y a simplement juxtaposition de beaucoup de porteuses, c'est de l'OFDM.

La 3G utilisait l'étalement de spectre ainsi que certains standards 2G (CDMA).