ITU-R P 341-5 FRENCH-1999 The Concept of Transmission Loss for Radio Links《无线链路中传输损耗的概念》.pdf

1、 Rec. UIT-R P.341-5 1 RECOMMANDATION UIT-R P.341-5*NOTION DAFFAIBLISSEMENT DE TRANSMISSION POUR LES LIAISONS RADIOLECTRIQUES*(1959-1982-1986-1994-1995-1999) Rec. UIT-R P.341-5 LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que, dans une liaison radiolectrique entre un metteur et un rcepteu

2、r, le rapport de la puissance fournie par lmetteur la puissance disponible lentre du rcepteur dpend de plusieurs facteurs tels que les pertes dans les antennes ou dans les lignes de transmission qui les alimentent, laffaiblissement d aux divers mcanismes de propagation, les pertes dues une mauvaise

3、adaptation des impdances ou de la polarisation, etc.; b) quil est souhaitable de normaliser la terminologie et les notations employes pour caractriser laffaiblissement de transmission et les composantes de cet affaiblissement; c) que, pour la propagation, la Recommandation UIT-R P.525 fournit les co

4、nditions de rfrence de propagation en espace libre, recommande que, pour caractriser une liaison radiolectrique qui met en jeu un metteur, un rcepteur, leurs antennes, les circuits associs et le milieu de propagation, on utilise les termes, les dfinitions et les notations suivants: 1 Affaiblissement

5、 global (dune liaison radiolectrique)*(symboles: Alou Ll) Rapport, habituellement exprim en dcibels, de la puissance fournie par lmetteur dune liaison radiolectrique, la puissance fournie au rcepteur correspondant, dans les conditions relles dinstallation, de propagation et dexploitation. NOTE 1 Il

6、y a lieu de prciser dans chaque cas les points o sont dtermines la puissance fournie par lmetteur et la puissance fournie au rcepteur, par exemple: avant ou aprs les filtres ou multiplexeurs en radiofrquence qui peuvent tre employs lmission ou la rception; lentre ou la sortie des lignes dalimentatio

7、n des antennes dmission et de rception. 2 Affaiblissement entre bornes dantennes Affaiblissement du systme (symboles: Asou Ls) Pour une liaison radiolectrique, rapport, habituellement exprim en dcibels, de la puissance fournie aux bornes dentre de lantenne dmission la puissance disponible aux bornes

8、 de sortie de lantenne de rception. NOTE 1 La puissance disponible dune source est la puissance maximale relle quune source peut fournir une charge, cest-dire la puissance qui serait fournie une charge dont limpdance serait conjugue de celle de la source. NOTE 2 Laffaiblissement entre bornes dantenn

9、es peut tre exprim par: Ls= 10 log ( pt /pa) = Pt PadB (1) o: pt: puissance radiolectrique fournie aux bornes dentre de lantenne dmission pa: puissance du signal radiofrquence disponible aux bornes de sortie de lantenne de rception. _ *Cette Recommandation doit tre porte lattention du Comit de coord

10、ination pour le vocabulaire (CCV). *Dans toute la prsente Recommandation, les majuscules dsignent les rapports (dB) des grandeurs correspondantes, reprsentes par des minuscules. Par exemple: dans Pt= 10 log pt, Ptest la puissance dlivre lentre de lantenne dmission, exprime en dB par rapport 1 W et p

11、test la puissance dentre (W). *On trouvera une reprsentation graphique de cette notion et des suivantes la Fig. 1. 2 Rec. UIT-R P.341-5NOTE 3 Laffaiblissement entre bornes dantennes ne comprend pas les affaiblissements dans les lignes dalimentation;en revanche, il comprend tous les affaiblissements

12、dans les circuits radiolectriques associs lantenne, tels que lespertes dans le sol, les pertes dilectriques, les pertes dans les inductances de charge et les rsistances terminales.0341-01Lb= Lbf+ LmLbfLs= L + Ltc+ Lrc= Pt PaL = Lb Gt GrGtGrLtcLrcFIGURE 1Reprsentation graphique des termes utiliss pou

13、r la notion daffaiblissement de transmissionMilieu depropagation,etc.Affaiblissement de transmission, LEmetteur RcepteurAntenne de rceptionPertes danslantenne de rceptionFiltres, lignesdalimentation, etc.Filtres, lignesdalimentation, etc.Antenne dmissionPertes danslantenne dmissionAntenneisotropeAnt

14、enneisotropeAffaiblissement despace libre, LbfAffaiblissement de propagation, LbAffaiblissement du systme, LsAffaiblissement global, Ll(il convient de prciser les points de rfrence)FIGURE.1 0341-013 Affaiblissement de transmission (dune liaison radiolectrique) (symboles: A ou L)Rapport, habituelleme

15、nt exprim en dcibels, de la puissance rayonne par lantenne dmission dune liaisonradiolectrique la puissance qui serait disponible la sortie de lantenne de rception sil ny avait aucune perte dans lescircuits radiofrquence, en supposant que les diagrammes de rayonnement des antennes sont conservs.NOTE

16、 1 Laffaiblissement de transmission peut tre exprim par:L = Ls Ltc LrcdB (2)Rec. UIT-R P.341-5 3dans laquelle Ltcet Lrc dsignent respectivement les affaiblissements exprims en dcibels dans les circuits des antennesdmission et de rception, lexclusion de la dissipation dnergie due au rayonnement; en d

17、autres termes, Ltcet Lrc sontdfinis par 10 log (r/r), r dsignant la composante rsistive de limpdance de lantenne, et r sa rsistance derayonnement.NOTE 2 Laffaiblissement de transmission est gal laffaiblissement entre bornes dantennes diminu de laffaiblis-sement d aux pertes dans les circuits radiole

18、ctriques associs aux antennes.4 Affaiblissement de propagation (dune liaison radiolectrique) Affaiblissement entreantennes isotropes (dune liaison radiolectrique) (symboles: Aiou Lb)Affaiblissement de transmission qui serait obtenu si les antennes taient remplaces par des antennes isotropes de mmepo

19、larisation que les antennes relles, le trajet de propagation tant conserv, mais les effets des obstacles proches desantennes tant ngligs.Lb= L + Gt+ GrdB (3)o Gtet Grsont les gains de directivit (voir lAnnexe 1) des antennes dmission et de rception, respectivement dans ladirection de propagation.NOT

20、E 1 Laffaiblissement de propagation est gal au rapport de la puissance isotrope rayonne quivalente delensemble metteur, la puissance disponible la sortie dune antenne de rception isotrope.NOTE 2 Leffet du sol local proximit de lantenne est pris en compte dans le calcul du gain dantenne, mais non dan

21、scelui de laffaiblissement de transmission.5 Affaiblissement despace libre (dune liaison radiolectrique) (symboles: A0ou Lbf)Affaiblissement de transmission qui serait obtenu si les antennes taient remplaces par des antennes isotropes placesdans un milieu dilectrique parfait, homogne, isotrope et il

22、limit, la distance entre les antennes tant conserve (voirla Recommandation UIT-R P.525).NOTE 1 Si la distance d entre les antennes est beaucoup plus grande que la longueur donde l , laffaiblissement enespace libre est gal, en dcibels, :Lbf= 20 log 4p dldB (4)6 Affaiblissement de transmission pour un

23、 trajet radiolectrique (symboles: Atou Lt)Affaiblissement de transmission pour un trajet de propagation particulier, gal laffaiblissement de propagation diminudes gains de lantenne dmission et de lantenne de rception dans la direction de ce trajet (voir lAnnexe 1). Lusage dece terme se limite aux ca

24、s o plusieurs trajets de propagation sont considrs sparment, par exemple, celui de lapropagation par trajets multiples.NOTE 1 Laffaiblissement de transmission pour un trajet radiolectrique peut sexprimer par:Lt= Lb Gtp GrpdB (5)dans laquelle Gtpet Grpsont les directivits (voir lAnnexe 1) des antenne

25、s dmission et de rception, dans les directionsde propagation et pour la polarisation considres.7 Affaiblissement par rapport lespace libre (dune liaison radiolectrique)(symboles: Amou Lm)Diffrence entre laffaiblissement de propagation et laffaiblissement despace libre, exprims en dcibels.NOTE 1 Laff

26、aiblissement par rapport lespace libre peut sexprimer par:Lm= Lb LbfdB (6)NOTE 2 On peut dcomposer laffaiblissement par rapport lespace libre Lmen plusieurs affaiblissements, tels que: laffaiblissement dabsorption (absorption par lionosphre, par les gaz de latmosphre ou par les prcipitations); laffa

27、iblissement par diffraction comme pour le cas de londe de sol;4 Rec. UIT-R P.341-5 laffaiblissement d la rflexion quivalente ou la diffusion, comme dans le cas de lionosphre, compte tenu deseffets de focalisation ou dfocalisation due la courbure dune couche rflchissante; laffaiblissement par couplag

28、e de polarisation, lequel peut provenir de tout dfaut dadaptation de polarisation entreles antennes pour le trajet particulier considr; la baisse de gain dantenne ou dgradation du gain dantenne, qui peut tre due la prsence de phnomnesimportants de diffusion sur le trajet; leffet des interfrences ent

29、re le rayon direct et les rayons rflchis par le sol, par des obstacles ou par des couchesatmosphriques.ANNEXE 11 Directivit dune antenneLa directivit dans une direction donne est le rapport de lintensit de rayonnement (puissance par unit dangle solide(stradian) dans cette direction lintensit moyenne

30、 de rayonnement dans toutes les directions.Lorsque lon convertit laffaiblissement de transmission ou, dans des cas spcifiques, laffaiblissement de transmissionpour un trajet radiolectrique en un affaiblissement de propagation, il faut tenir compte des directivits en onde plane desantennes dmission e

31、t de rception, dans la direction et pour la polarisation choisies. Dans les cas o les caractristiquesde lantenne sont influences par la prsence du sol au voisinage de lantenne ou par dautres obstacles (qui naffectentpas le trajet), la directivit est la valeur obtenue avec lantenne in situ.Dans le ca

32、s particulier de la propagation par onde de sol avec les antennes situes au sol ou son voisinage, bien que ladirectivit de lantenne de rception Grsoit dtermine par la dfinition ci-dessus, laire quivalente pour le signal (et parconsquent la puissance disponible) est infrieure sa valeur en espace libr

33、e. La valeur utiliser pour Grdoit donc trerduite (voir lAnnexe 2).2 Gain dantenneLe gain en puissance dune antenne est dfini comme le rapport, habituellement exprim en dcibels, entre la puissancencessaire lentre dune antenne de rfrence sans perte et la puissance fournie lentre de lantenne donne, pou

34、r queles deux antennes produisent dans une direction donne le mme champ ou la mme puissance surfacique, la mmedistance. En labsence dindication contraire, il sagit du gain de lantenne dans la direction du maximum de rayonnement.On peut ventuellement considrer le gain pour une polarisation spcifie.3

35、Antennes de rfrence normalisesDans ltude de la propagation sur des liaisons radiolectriques faisant intervenir diverses bandes de frquences, onutilise un certain nombre dantennes de rfrence, auxquelles se rfrent les textes de lUIT-R.Suivant lantenne de rfrence choisie, on distingue: le gain isotrope

36、 ou absolu (Gi) lorsque lantenne de rfrence est une antenne isotrope isole dans lespace; le gain par rapport un doublet demi-onde (Gd) lorsque lantenne de rfrence est un doublet demi-onde, isoldans lespace, dont le plan quatorial contient la direction donne; le gain par rapport une antenne verticale

37、 courte (Gv) lorsque lantenne de rfrence est un conducteur rectilignebeaucoup plus court que le quart de la longueur donde, normal la surface dun plan parfaitement conducteur quicontient la direction donne.(Le gain en puissance correspond la directivit maximale pour des antennes sans perte.)Le Table

38、au 1 donne la directivit Gtpour certaines antennes de rfrence types. Les valeurs correspondantes de la forcecymomotrice y sont galement indiques pour une puissance rayonne de 1 kW.Rec. UIT-R P.341-5 5TABLEAU 1Directivit de certaines antennes de rfrence types et relation avec la force cymomotriceANNE

39、XE 2Influence du milieu environnant sur lantenneLorsque les antennes sont installes au sol ou proximit du sol et que lon recourt la propagation de londe de sol(cest-dire lorsque h l ; Dt= Drfi 0; y fi 0L = Lbf 3,5 6,0 dBNOTE 1 Il convient de noter que les formules qui tiennent compte de la prsence dun plan rflchissant infini nepeuvent tendre vers les formules en espace libre mme lorsque les hauteurs dantenne tendent vers linfini.