Serie Exercice [PDF]

Zitiervorschau

MIT UNIVERSITY Système satellite & antennes

Exercice 1: Calculer le bilan de la puissance reçue par une station terrienne captant les signaux de la bande C d’un satellite géostationnaire. La puissance du transpondeur est de 20 Watts, le gain de son antenne est de 20 dB. Les pertes dues à l’atmosphère sont de l’ordre de 0,2 dB Exercice 2: On désire pointer Eutelsat (hot bird) (13° Est) à Brest (longitude = 4°30’ Ouest et latitude = 48°25’ Nord). Par calcul déterminer l’élévation et l’azimut de l’antenne. Exercice 3: Transmission par satellite. 1. Une antenne de télévision à 500 MHz est alimentée par une puissance de 1kW. En supposant l'antenne isotrope, calculer la puissance rayonnée par unité de surface et le champ électrique mesuré à une distance de 100 km ; 2. Si on remplace l'antenne précédente par une autre ayant un gain de 6 dB dans la direction considérée, recalculer la puissance rayonnée par unité de surface et le champ électrique mesuré ; 3. On considère une parabole de réception par satellite de diamètre D=85cm. La fréquence de travail étant de 11 GHz, déterminer le gain de la parabole. La PIRE du satellite est de 56dBW, déterminer la puissance captée par la parabole de réception (Distance D=36000km) ; 4. Calculer le gain GadB de l'amplificateur à la sortie de cette antenne permettant d'obtenir une puissance de 1mW en sortie du récepteur ; Note : i) Pour une antenne parabolique de diamètre D le gain est donnée par la formule :

ii) Pour une antenne isotrope la directivité est de 1 iii) Gain=Pmax/Palimentation=d (d=directivité) 2

   iv) Pr    Ge  ,    Gr  ,    Pe  4r  Exercice 4: Considérons un satellite Géostationnaire avec une puissance rayonnée de 100 Watts (20 dBW). L'antenne d'émission a un gain de 17 dB. La PIRE est alors égale à 37 dBW. L'antenne de réception de la station terrienne est une parabole de 3 mètres de diamètre avec une efficacité de 50%. La fréquence porteuse est égale à 4 GHz. Le gain de l'antenne de la station terrienne est donc égal à GR 39 dB. La perte en espace libre est égale à Ls 195.6 dB On suppose qu'il n'y a ici aucune autre perte atmosphérique à prendre en compte. Calculer la puissance reçue par l’antenne terrienne.

Pour terminer le bilan de liaison il faut prendre en compte le bruit additif du canal et du récepteur. Le bruit thermique est défini par sa densité monolatérale de puissance : N0 kT Watts/Hz Avec k : constante de Boltzmann : k 1,38.1023 JK 1 et T température de bruit en Kelvin Pour obtenir un taux d'erreurs spécifié lors de la démodulation, il est nécessaire d'avoir un rapport

Avec Eb l'énergie par bit dans la bande de réception et le débit binaire Rb. Supposons que le rapport

Il faut donc ajuster les puissances d'émission et les tailles des antennes afin que :

Calculer le débit binaire Rb.