Transmission par liaison faisceau hertzien et Approche RainCell

Une chaine de transmission est l’ensemble des dispositifs permettant le transport d’une information sur des distances souvent importante. Cette transmission comprend trois éléments essentiels : une source, un canal de transmission et un destinataire.

Faisceaux hertziens 

Définition

Un faisceau hertzien est un système de transmission de signaux (aujourd’hui principalement numériques) bilatérale et permanente entre deux points fixes : on parle de liaison point à point. Il utilise comme support les ondes radioélectriques avec des fréquences porteuses de 1.5 GHz à 38 GHz (domaine des micro-ondes), très fortement concentrées à l’aide d’antennes directives. A débit donné, la portée se réduit lorsque la fréquence du faisceau hertzien augmente .

Application des faisceaux hertziens 

Les faisceaux hertziens sont utilisés principalement pour raccorder des points à distance à savoir :

La radiodiffusion (en modulation d’amplitude ou de fréquence),
La télédiffusion (analogique ou numérique, terrestre ou par satellite),
La radiocommunication : Talkie-walkie, liaison VHF pour avions ou bateaux,
La téléphonie : téléphone DECT (réseau de téléphones sans fil à l’intérieur d’une maison ou d’une petite entreprise), téléphone mobile,
L’internet : Liaison Wifi (réseau Internet sans fil à l’intérieur d’une maison ou d’une petite entreprise) .

Ces technologies FH sont aussi beaucoup utilisées dans le cadre du déploiement des réseaux de téléphonie mobile.

 Types de faisceaux hertziens 

Il existe deux types de faisceaux hertziens que sont :

Les faisceaux hertziens en visibilités directe,
Les faisceaux hertziens transhorizon ou troposphériques.

Les faisceaux hertziens en visibilités directe 

Ce sont ceux dans lesquels le transfert radio électrique entre les deux stations terminales est suffisamment dégagé de tout obstacle sans encombrement. Les ondes ultracourtes se propagent en ligne droite comme les ondes lumineuses nécessitent une visibilité directe entre les antennes d’émission et de réception. Le phénomène de diffraction dans ce cas a une influence négligeable sur le réseau du signal vécu, la distance entre station est composé entre 50 et 60 km. Les dimensions des antennes doivent être grandes par rapport à la longueur d’onde (c’està-dire le diamètre plus élevé que la longueur d’onde). Toute fois les faisceaux hertziens en visibilités directe présentent plusieurs avantages : la transmission simultanée de plusieurs milliers des voies à la possibilité de transmettre les canaux de télécommunication, mais le nombre élevé des stations relais tous les 50 km constituent un inconvénient pour les faisceaux hertziens à visibilité direct. Cette condition limite la portée des liaisons hertziennes sans relais.

Les faisceaux hertziens transhorizon ou troposphériques 

Un faisceau dit transhorizon lorsqu’elle va au-delà de l’horizon. On réalise une diversité d’espace et des fréquences pour améliorer la qualité de la liaison contrairement au précèdent, la distance entre station n’étant pas limitée par condition de visibilité. On peut placer des stations relais à proximité des agglomérations que l’on veut desservir. Les faisceaux hertziens transhorizon nécessitent les puissances tellement plus grandes avec un nombre de voies assez réduit ne dépassent pas 10 voies téléphoniques. Les faisceaux hertziens transhorizon utilisent la diffusion et la diffraction des ondes électriques dans la zone turbulente de la troposphère pour établir la liaison entre les antennes.

Caractéristiques d’un faisceau hertzien

Les faisceaux hertziens présentent certaines caractéristiques tels que :

La sécurité : la liaison par faisceau hertzien doit donner une sécurité, c’est ainsi qu’on l’équipe de station avec des matériels radios de très grandes fiabilité c’est-à-dire de très hautes fréquence et on utilise des antennes extrêmement directives à des gains qui peuvent atteindre plusieurs dizaine de dB,

Le duplex : La transmission se fait dans les deux sens, donc elle suppose l’emploi de deux fréquences distinctes dans les deux sens,

La succession de stations relai ayant pour chaque sens de transmission des émetteurs, des récepteurs et des antennes,

Le rapport signal bruit(S/B) élevé.

Le réglage se fait à l’aide des appareils de mesure appropriés avec une procédure bien établie .

Choix de la fréquence

Le domaine de fréquence des faisceaux hertzien s’étend de 250 MHz à environ 22 GHz. Dans ce domaine, seules certaines bandes de fréquences bien définies ont été attribuées aux faisceaux hertziens terrestres. La partie inferieur du domaine n’offre que des bandes relativement étroites et ne convient qu’a des systèmes de faibles capacités. La plupart des faisceaux hertziens se situe au-dessus de 17 GHz. Toutefois, à partir de 12 GHz, l’absorption due à la pluie conduit à un affaiblissement croissant. Ce domaine ne convient pratiquement qu’à des faisceaux numériques. Par convention internationale (UIT-R), les bandes attribuées ont été divisées en canaux pour les deux sens de transmissions de chaque bond de faisceau hertzien dans un réseau dense (plan de fréquence) est une opération qui doit tenir compte : Les couplages parasites possibles entre antennes situés sur le même support ; d’interface entre faisceaux voisin due à l’imparfaite directivité des antennes, La possibilité d’altérer la polarisation (horizontale ou verticale) dans les canaux adjacents, La sélectivité des récepteurs, Le souci d’utilisation optimale du domaine fréquentiel disponible .

Description du système Faisceaux hertzienne

Le faisceau hertzien est un système de type pseudo-4-fils fréquentiel car les deux sens de transmission sont portée par des fréquentes différentes. La structure générale d’une liaison hertzienne (analogique ou numérique) sous forme simplifier est .

Une liaison hertzienne comprend deux stations terminales et des stations relais, elle est composée de plusieurs bonds [6]. L’organisation représentée par le schéma ci-dessus est essentiellement celles des FH terrestres qui sont bidirectionnels. Afin de se propager correctement, les signaux doivent être modulés sur leur fréquence porteuse. On retrouve donc, à l’entrée de la liaison, un modulateur auquel correspond un démodulateur à la sortie de la liaison.

On trouve ensuite l’émetteur qui transpose le signal en hyperfréquence et l’amplifie. IL lui correspond un récepteur qui amplifie et égalise le signal reçue, le transpose en fréquence intermédiaire. L’émetteur et les récepteurs sont reliés aux antennes par des guides ondes, et des câbles RF. L’antenne a un rôle très important dans les liaisons hertziennes : elle assure l’interface entre le circuit électrique et le milieu de propagation. Dans les stations relais, peut être amplifié en fréquence intermédiaire sans retour en base bande. Une transposition de fréquence permet alors de passer de la fréquence reçue à la fréquence FI puis une autre de la FI à la fréquence réémise.

Table des matières

Introduction Générale
Chapitre I : Transmission par liaison faisceau hertzien et Approche RainCell
Sommaire
Introduction
I.1 Faisceaux hertziens
I.1.1 Définition
I.1.2 Application des faisceaux hertziens
I.1.3 Types de faisceaux hertziens
I.1.3.1 Les faisceaux hertziens en visibilités directe
I.1.3.2 Les faisceaux hertziens transhorizon ou troposphériques
I.1.4 Caractéristiques d’un faisceau hertzien
I.1.5 Choix de la fréquence
I.1.6 Description du système Faisceaux hertzienne
I.1.7 La transmission
I.2 Approche des travaux de RainCell
I.2.1 Détection et estimation de la pluie
I.2.2 La relation A-R
I.2.3 Reconstruction de la pluie
Conclusion
Chapitre II : Présentation de la zone d’étude, des données utilisées et analyse des premiers résultats
SOMMAIRE
Introduction
II.1 Présentation de la zone d’étude
II.2 Présentation des données de puissances
II.3 Présentation des données de pluies
II.4 Campagne pour la mise en œuvre de RainCell Sénégal
II.5 Analyse des premiers résultats
II.5.1 La faisabilité de RainCell au Sénégal
II.5.2 La possibilité de localiser la pluie
Conclusion
Chapitre III Impact de la pluie sur les liaisons faisceaux hertziens : cas de la zone de Kaolack, Kaffrine et Nganda au Sénégal
Sommaire
Introduction
III.1 Impact qualitatif de la pluie sur les liaisons FH
III.2 Corrélation entre la pluie et les pertes de puissances
III.3 La possibilité de détecter la pluie grâce à ses liaisons
Conclusion
Conclusion Générale et Perspectives
BIBLIOGRAPHIQUES

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