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ce blog est à vocation informative et éducative sur les sciences physiques en particulier et sur les autres sciences en général...il ouvre des pistes de réflexion, fournit des explications à la demande, propose des solutions...
il est aussi à vocation humaniste...c'est pourquoi d'autres rubriques sont ouvertes: art, philosophie, poésie...

 

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Mercredi 5 mars 2008
publié dans : i-e1-b:Cahier de texte TSTI M

TSTI Mécanique sem 10


cours:  Introduction aux systèmes triphasés

récepteurs étoile (Y) et triangle (D)

réseau triphasé V/U  

Chaîne de la production d'électricité ( tensions polyphasées ) 

Production des tensions et leurs transformation,  de la CPE jusqu'à la prise de courant ( Tri ou Mono)

Construction de diagramme de Fresnel des tensions simples et composées.

Visualisation à l'oscilloscope des déphasages entre v1 v2 et v3

tp gr B: hacheur série suite

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Mercredi 5 mars 2008
publié dans : i-e1-d: Cahier de texte MAI 1

BTS MAI 1 sem 10

TP:   amplificateur opérationnel suite

- mesures de l'amplification en tension Au de l'Aop inverseur
- montrer qu'elle vaut R2/R1

contrôle des savoir-faire:

- monter l'amplificateur non inverseur

- montrer par des mesures que Au = (1 + R2/R1)

cours: propriétés de la bobine:

- champ magnétique en fonction du courant   B = 12,56 10-7 NI / rac ( D2 + L2)

- loi d'auto induction e = - L di / dt 

calculs numériques d'application
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Mercredi 5 mars 2008
publié dans : i-e3-b: Cahier de texte TPIL 2

TPIL 2 diffraction par une double fente (exercice)

voici en ligne le texte de l'exercice sur les applications de la transformation de Fourier à la diffraction.


double fente
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Dimanche 24 février 2008
publié dans : i-e1-b:Cahier de texte TSTI M

TSTI Génie Mécanique sem 9:

Cours: introduction au systèmes triphasés

- rappel sur le monophasé: chronogramme des grandeurs sinusoïdales, paramètres: Û, U,  <u> ,  T et f , déphasage.

- description d'un système triphasé équilibré: montage étoile, montage triangle


- expériences fondamentales du cours 



TP:  Hacheur série

réalisation et essais

mesures sur le pilotage du moteur CC par un hacheur.
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Vendredi 22 février 2008
publié dans : i-e 6: CFBS Faisceaux Hertziens

Faisceaux Hertziens: Correction de l'évaluation Décembre 2007

EVALUATION FH     groupe  TSEF ( MinDef)           14 décembre 2008  

        
                BILAN DE PUISSANCE d'un FH numérique


ETUDE DE LA LIAISON

1)    à partir de l'équation des télécommunications: 

       PR = PE + G1 +G2 -AEL – Pertes - AS                                                                          
       
compléter le bilan de puissance ci-dessous du projet de  liaison duplex  suivant :

Liaison hyperfréquence terrestre en milieu tempéré      

AS moyen du mois le plus défavorable: 35 dB

Liaison       fréquence : 7,4 GHz   distance 30 km
          
Puissance Emise 15W             Niveau PE:     ? dBm   

rép:  PE = 41,8 dBm
    
Gain des Antennes                   Niveau : 36 dB par antenne

Espace Libre                              Niveau AEL :  ? dB 

rappel:  niveau AEL en dB    

AEL = 92,44 + 20log f(GHz) + 20logd(km)      

rép: AEL= 139, 4 dB

Pertes des Feeders (installation standart)    8 dB par antenne en moyenne
            

Perte de Branchement          par antenne:  5 dB
    
Puissance Reçue          Niveau  PR :    ?  dBm              

Pertes: 8x2 +  5x2 = 26 dB                     

rép: PR = - 86,6 dBm




RECHERCHE DU  CHAMP ELECTRIQUE RECU DANS LES CONDITIONS DE LA LIAISON

2)    on rappelle que l'aire équivalente Ar d'une antenne est définie par:  G = 4π Ar / λ²

      2a) calculer la longueur d’onde λ de la porteuse  

     rép: 4 cm

      2b) en déduire l’aire équivalente Ar de chaque antenne en dm² et son diamètre D

       données :  c = 300 000 km.s –1

    rép:  Ar = 103,6. (4 10-4)2/ 4pi = 0,52 m2  D = 8 dm

3)    on rappelle que la puissance reçue  vaut    Pr = 10 – PR / 10   et  que   S = E ²/z  

       3a) extraire du résultat PR la valeur du vecteur de Poynting S en Wm-²  

    rép: S= 10-PR/10 / Ar    S = 4,2 10-12 W.m-2
 
       3b) en déduire  celle du champ électrique reçu  E  en V.m- 1 puis en µV.m -1  
     
       donnée : impédance de l’air Z = 377 Ω

       rép: E2 = S.z   d'où E = rac ( 4,2.10-12.377) = 3,9.10-5 V.m-1 = 40 microV / m

       3 c) quel est l’intérêt de connaître cette valeur dans le cas d’un choix de matériel récepteur ?

       rép: la connaissance du champ est essentielle pour juger de la qualité de la réception
               par rapport à la sensibilité du récepteur
       

CONFIGURATION du FAISCEAU et CONSTRUCTION des PYLÔNES

4)    calculer le rayon  r du premier ellipsoïde de Fresnel à mi-distance de la liaison

      rép: le rayon du premier éllipsoïde de Fresnel à mi-distance  
              vaut r = 0,5 rac( lamda.d)

      où lamda est la longueur d'onde et d la distance émetteur-réceteur...  r = 17,4 m

5)    ce FH est tiré au dessus d'une forêt en terrain « horizontal » dont la valeur des hauteurs d'arbres est

        uniformément de 15m; les points de départ et d’arrivée de la liaison sont chacun à l’altitude relative 0m

        calculer les hauteurs de pylônes à prévoir pour un tir FH à vue

       donnée : rayon moyen de la Terre a= 6370 km    réfraction moyenne    k = 1,33

       réponse: hauteur de rotondité à mi distance  h = d2/ 8 ka   h= 13,3m

       avec H = 15m la hauteur es obstacles à mi-distance on a: h' = h + r + H = 45,7m


CALCUL des MARGES / normes UIT-R

Le FH  porte une modulation MDP-8  au débit de 68 Mbits/s  
Le seuil de réception pour un TEB < 10-3 est fixé à Ps = - 82 dBm

 Les valeurs de référence du UIT-R sont pour 8 états de phase:
 Mo = 27dB   do = 50 km   Do = 68 Mbits/s   fo = 4 GHz

Les corrections dites marges sélectives sont données par

ΔMS1 = - 20log d/do     pour la distance
ΔMS2 =   20 log f/fo       pour la fréquence

1)    calculer la marge brute MB du FH

réponse: MB = PR - PS = - 4,6 dB  ( attention à l'unité ici dB pas dBm)

2)    faire le bilan des marges sélectives MS

MS = M0 + MS1 + MS2 = 27 -20log30/50 + 20log7,4/4

réponse: MS = 27+ 4,43 + 5,34 = 36,8 dB

3)     en déduire la marge nette  MN = -10 log ( 10 -MS/10 + 10-MB/10 )

réponse: MN = - 4,6 dB

4)    pour ce FH l'UIT-R fixerait  le temps relatif de dépassement p du TEB = 10-3 à :

 10 log p = 35log d(km) + 10log  f (GHz) - 78,5 - MN(dB)

  estimer p et comparer le à la norme  po = 10-5  (objectif de qualité)

réponse: p = 0,05   ce qui évidemment n'est pas bon du tout car  p >> p0

 CONCLUSION:
 
L’objectif de qualité est-il atteint ?

Non bien sûr.

Analysons la raison de cette invalidité: si l'on ne tient pas compte de l'affaiblissement supplémentaire de 35 dB du à la météo du mois le plus défavorable, on reprendrait le calcul à PR = - 41,6 dBm valeur qui conduirait au résultat p = 10 -5,3 ce qui validerait le FH selon la norme UIT-R ...ainsi c'est cet affaiblissement AS qui pose le problème.

Afin de franchitr ces -35 dB il suffirait d'augmenter la puissance émise PE, et les deux gains d'antenne, par exemple en posant delta PE = 10 dB  et delta G = 10 dB par antenne et de réduire les pertes de 5 dB.

Il est clair qu'une action sur la fréquence serait aussi judicieuse en choisissant une valeur f < 7,4 GHz de façon à diminuer la marge MS2.

Annexe :

tous les logarithmes sont décimaux :

log 1 =0
log 10 = 1  
log ab = loga + log b  
log a/b = loga – logb    
log 10 n = n


définition du dB:      XdB = 10 log X    X dBref  = 10 log (X / ref )  exemple  X dBm = 10 log  ( X / 10-3 )



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