mise en ligne dès ce soir des PPT ci-dessous:

Photographie instrumentale 2

Photographie instrumentale 3

bonne soirée à tous

Contrôle FH       CORRECTION           TMD                                                             9  Octobre 2009

On étudie la faisabilité d'une liaison par FH entre deux points A et B distants de D = 25km.

Emetteur :

Fréquence :  f = 6,2 GHz    Puissance émise :  p_E = 15W  polarisation V

Demi- angle d'ouverture de l'antenne d'émission :  a = 2,5°

Pas de pertes en ligne LE=0

Récepteur :

Antenne :  aire équivalente A = 1,2m²

Condition de propagation :

pas de relief en obstacle, mais pluie permanente au débit de 100 mm/h sur le 1/10 du trajet

1°) calculer le niveau de gain GE de l'antenne d'émission

Gain algébrique :  g_e = 4pi/W   avec  W = 2pi( 1-cosa) on obtient g_e = 2 / ( 1 - cosa)

Niveau de gain :  GE = 10 log g_e           A.N. :  g_e =  2101,29   GE = 33,22 dB

2°) calculer la longueur d'onde l  du rayonnement émis à c_o = 3 10⁸ m/s

l_cm  = 30/f_GHz   A.N. : l = 4,83 cm

3°) en déduire le gain g_r de l'antenne de réception, puis le niveau GR

Gain algébrique :  g_r = 4pA/l²  A.N. : gr = 12,5663.1,2/(0,0483)² = 6463,9

Niveau de gain : GR= 10 log 6463,9 = 38,1 dB

4°) calculer le terme d'AEL :    entre A et B puis son niveau AEL_dB

10 log = 20 log  = 20 log  = --136,26 dB donc AEL = 136,2dB

5°) estimer l'affaiblissement supplémentaire AS_dB du à la pluie.

AS = gL  avec L = D/10  Recherche de g : 0,6 dB/km  sur le nomogramme

puis calcul de  L = 25/10=2,5 km

A.N. :   AS = 1,5 soit environ 1,5 dB

 

Condition de réception :

6°) calculer le niveau PR de puissance reçue par l'unité « outdoor » du récepteur

PR = PE + GE + GR  - ( AEL +  AS )

PE = 10 log 15 000 = 30 + 10 log 15 = 41,76 dBm

PR = 41,76 + 33,22 +  38,10 - ( 136,26 + 1,5) = - 24,7 soit environ PR = -25 dBm

 

Les feeders reliant l'outdoor à l'indoor du récepteur sont de longueur  10m et atténuent le signal à un niveau de 0,3 dB/m

On fixe la sensibilité légale du FH à un minimum de - 82 dBm pour la porteuse à l'entrée de l'indoor

( donc hors correction par la modulation et le débit numérique des données transportées)

7°) le FH est-il conforme ? Donner la marge de puissance dBm disponible au-dessus du seuil .

LR = 0,3 x 10 = 3 dB  donc à l'entrée de l'indoor R :   PR' = PR - 3 = -28 dBm

Marge de puissance :- 28 - ( - 82) = 54 dBm          réponse : FH CONFORME

 

8°) estimer la valeur du champ électrique E pénétrant dans l'antenne de réception :

-          En calculant la PIRE en A

-          En calculant l'éclairement S reçu en B

-          En appliquant la loi  en B

NB: Il faut tenir compte du problème lié à l'AS

 

L'AS atténue de 1,5 dB la puissance émise à partir de A et  recue en B.

Or, 10 ^0,15 = 1,4 on peut donc dire que la pluie traversée divise cette puissance par 1,4

La PIRE théorique          PIRE = pe.ge est donc aussi divisée par 1,4

 Avec  pe.ge = 15. 2101 = 31 515 W  on obtient  PIRE = 31 515 / 1,4 = 22 511W

à  D = 25 km le vecteur de Poynting  à l'entrée de l'antenne B devient S = PIRE / 4piD²

A.N. : S = 22 511 / 12,56.(25 000)² = 2,86 10^-6 W/m²

Z représente l'impédance de l'air soit 377W

E  vaut donc  E= rac (S.z)                 A.N. : E = 3,29 10^-2 V/m   soit environ 33 mV/m

N.B. : à l'entrée de l'indoor de réception le champ sera  rac ( 10^(GR-LR)/10 ) = 57  fois plus fort  ( 1,9 V/m)

nous étudirons cette semaine les méthodes de visualisation et d'analyse des signaux de tension variables en fonction du temps.


1) problématique: forme, la durée et les valeurs prises par une tension u(t) périodique

motifs: harmonique (sinus) triangle ( simple ou double rampe), rectangle (échelon)

période: durée d'un motif notée T amplitude: valeur maximale de u(t) notée Û

Le voltmètre ne permet pas à lui seul de renseigner ces trois paramètres

On se dirige vers l'utilisation de l'oscilloscope


2) présentation des instruments du TP


le générateur de signaux 0,1Hz 13 MHz GX 249



l'oscilloscope Hameg double trace à mémoire HM 507





On notera bien que le générateur est la source des signaux, et que c'est lui et lui seul qui génère le motif, sa période ( par sa fréquence f =1/T) et son amplitude ( level)

Les images obtenues sur l'oscilloscope n'étant dépendantes que de deux échelles (calibres):

a) l' échelle de temps ou base de temps graduée en s/div ou ms/div voire micros/div

b) l'échelle de tension ou calibre gradué en V/div ou mV/div

AINSI: CHANGER LES ECHELLES DE L'OSCILLO NE CHANGE QUE L'ASPECT DE L4IMAGE AFFICHEE SUR L'ECRAN, CELA NE CHANGE PAS LES VALEURS INTRINSEQUES T et Û DU SIGNAL !

installation des deux instruments:

les deux instruments sont disposés comme l'indique la figure ci dessous:




Un cable coaxial BNC (signal antiparasité ) relie la sortie MAIN GENE du GX 239 à l'entrée CH1 du Hameg


deux exemples seront traités:

a) affichage et contrôle d'une fonction harmonique d'amplitude Û =4V T= 100ms

b) idem sur motif triangle Û= 500mV T = 1ms


3) Etude particulière de la tension u(t) = Uo + Ûcos ( wt + phi)

cas particuliers : Uo = 0  (offset nul)   Û = 0  tension u(t) constante

cas général: on étudiera sur cette tension le rôle joué par la commande offset du générateur et la bascule de mode AC-DC de l'oscilloscope


4) mesurages fondamentaux à l'oscilloscope:

valeur moyenne: période  T  fréquence f et  phase à l'origine ou déphasage phi

exercices divers sur circuits constitués: circuit RC et RL en régime harmonique