Formation ATIM - Placement des antennes radio pour la solution CALLBOX LANDES Marc – ml@atim

Formation ATIM-

Placement des antennes radio pour la solution CALLBOX

LANDES Marc – [email protected] Matthieu – [email protected]

Agenda de la journée

Rappels techniques

Application à l’usine de Sochaux

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication2

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 3

Agenda 8:30 Accueil

9:00 - 9:45 Principes de base, propagation9:45 - 10:30 Types d’antennes

10:30 - 11:00 Café

10:30 – 12:00 Mise en application de la chaine de transmission radio pour Sochaux 12:00 - 14:00 Repas

14:00 - 14:45 Test radio dans l’usine 14:45 - 15:30 Visite de l’usine et proposition d’emplacement des antennes 15:30 - 16:00 Café

16:00 - 17:00 Questions-Réponses clôture

Notions de radio


o Système de communication basiqueo Emetteur et récepteur

Les fondamentaux de la RF


Emetteur Recepteur


Emetteur RecepteurAntenne1 Antenne2

o Système de communication basiqueo Emetteur et recepteuro Antennes emettriceso Antenne receptrice



Emetteur RecepteurAntenne1 Antenne2

Environnement

o Système de communication basiqueo Emetteur et recepteuro Antenne emettriceo Antenne receptriceo Environnement



Emetteur RecepteurAntenne 1 Antenne 2

Environnement


Environment




o Amélioration de la portée




o Amélioration de la portéeo Augmenter la puissance de Transmission (TX)

• Régulation de l’ARCEP• Attention aux applications Low Power


Augmenter la puissance

RecepteurAntenne 1 Antenne 2


o Amélioration de la portée o Augmenter la puissance de Transmissiono Diminuer la sensibilité de réception

• Dbm


Augmenter la puisance de l’émetteur

Améliorer la sensibilitédu récépteur

Augmenter le Gain

Gain


Augmenter le Gain

Gain

o Amélioration de la portée de propagationo Augmenter la puissance de Transmission Txo Augmenter la sensibilité du recepteur Rxo Augmenter le Gain de l’antenne

• Plus de Gain implique une énergie plus concentrée


Antenne de Transmission

Antenne de reception


o Zone de Fresnelo Analogie


FresnelZone


Site A

Site B

d2

d1

Radius of n th Fresnel Zone given by:

21

21

dd

ddnrn+

=l

o Le diamètre de la zone de Fresnel dépend de la longueur d’onde et de la distance de propagation

o Pour un minimum de perte, 0.6F1+ 3m est demandé

2nd*

1st*

3rd*

* Fresnel Zones



o La zone de fresnelo Ressemblance avec un ballon de rugbyo Tolérance = 60% de la zone 1 (jaune) + 3 mètreso Toujours élever les antennes au maximum



o Diamètre de la zone de Fresnel


Portée

868 MHz ModemsRequired

Fresnel Zone Radius

1 m 0,29 m

3 m 0,51 m10 m 0,93 m30 m 1,61 m

100 m 2,94 m300 m 5,09 m

1600 m 11,76 m8000 m 26,29 m

16000 m 37,18 m


o En pratique :



o En radio, les antennes sont utilisées pour convertir une onde électrique en onde electromagnétique. La quantité d’énergie d’une antenne peut ‘booster’ le signal émis ou reçus. On appelle cela le Gain.

o Le gain de l’antenne est mesuré en:

1. dBi: gain par rapport à une antenne isotrope (qui rayonne dans toutes les directions)

2. dBd: gain par rapport à une antenne dipole (à deux brins)3. dBm: gain réel par rapport à un signal d’entrée de 1mW

Le lexique de la radiocommunication


o Le calcul du bilan de liaisonLe bilan de liaison


– Path Loss (dB)

– Field Factor (dB)

– Antenna Gain

– (dBi)

– Cable Losses

– (dB)

– Connector

– Losses

– (dB)

– Connector

– Losses

– (dB)– Cable Losses

– (dB)

– A – B

– Received Signal Level – (dBm) = Tx Output (dBm) - Path

– Loss(dB) - Field Factor (dB) + Total Antenna Gains (dB) - Total

– Cable Losses (dB) - Total Connector Losses (dB)

– Antenna Gain

– (dBi)

– Tx Output (dBm)– Tx Output (dBm)

La régulation de la bande 868Mhz


Notions d’antennes


Plusieurs paramètres définissent une antenne :

o Ses caractéristiques mécaniques (dimensions, poids, charge au vent...)o Sa polarisation (verticale, horizontale...)o Sa ou ses fréquences de fonctionnement (MHz, GHz...)o Sa bande passante (MHz...)o Son impédance (50, 75, 300 Ohms...)o Sa directivité (ou son diagramme de rayonnement)o Son gain (en dBi ou un dBd)o Sa puissance maximale d'utilisation (en W, dBm...)

Les Antennes


http://radio.pagesperso-orange.fr/Ant.htm#POLAR

http://radio.pagesperso-orange.fr/Ant.htm#FREQ

http://radio.pagesperso-orange.fr/Ant.htm#FREQ

http://radio.pagesperso-orange.fr/Ant.htm#IMPEDANCE

http://radio.pagesperso-orange.fr/Ant.htm#DIRECT

http://radio.pagesperso-orange.fr/Ant.htm#GAIN

o Antennes Omni directionnelleso Courtes distanceso Grandes couvertures

o Directionnelleso Grandes distanceso Couvertures étroites



o En pratique :


Une antenne fonctionne sur une gamme de fréquences assez réduite et se comporte comme un filtre accordé, atténuant plus ou moins les autres fréquences non désirables. On dit que l'antenne est accordée.

Fréquences d’utilisation des antennes


o Cette impédance doit être exactement la même que celle deo l'émetteur ou du récepteur et de la ligne de transmission (Feeder).

Impédance d’une antenne


o Le champ électrique E d'une antenne peut être principalement polarisé linéairement, Verticalement ou Horizontalement :

o La directivité est en lien étroit avec le gain

La polarisation d’une antenne


Mise en application


Descriptif du matériel proposé


Esclave et Répéteur Testeur

http://www.atim.com/fr/support/questions-frequentes-faq-2

Application aux usines PSA


Conditions de la zone de Fresnel difficiles à respecter. Environnement fortement obstrué par les chaines de montage



Solutions :

?



Solutions :

Elever la position des antennesDéporter les antennesOptimiser le gain d’émission (si possible)Mise en place de répéteurs

Rappel du système Callbox


Approches de tests


Critères d’appréciation


Utilitaire de test « ping »Envoi de messages bidirectionnelsContrôle d’intégrité des messagesAffichage du RSSI local et distant

BON : RSSI > -100dBm MAUVAIS : < -100dBm

Logiciel de test


Logiciel de test


Logiciel de test


Thank you

ARM-SE


Merci de votre attention

Marc Landes [email protected] Ruzzin [email protected]

www.atim.com Tel: 04 76 95 50 65

http://www.atim.com/

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