Guide étape par étape pour calculer le gain d'antenne par satellite et la zone de couverture
La communication par satellite repose sur des calculs précis pour déterminer le gain d'antenne et la zone de couverture. La compréhension de ces concepts aide à concevoir des liaisons satellite efficaces et à assurer une résistance optimale du signal.
Comprendre le gain d'antenne
Le gain d'antenne mesure la façon dont une antenne dirige l'énergie de la radiofréquence dans une direction donnée. Il est habituellement exprimé en décibels (dBi).
Pour calculer le gain d'antenne, vous avez besoin des dimensions physiques de l'antenne et de la fréquence de fonctionnement. La formule est :
Gain (dBi) = 10 * log10(G)
où G est la direction de l'antenne, calculée comme suit:
G = (4 * π * A) / λ2
Ici, A est l'ouverture effective de l'antenne, et λ est la longueur d'onde du signal.
Calcul de la zone de couverture
La zone de couverture d'une antenne satellite dépend de sa largeur de faisceau et de la distance par rapport à la zone cible. Le paramètre principal est la largeur de faisceau de l'antenne, qui indique la largeur angulaire du lobe principal.
Le rayon de couverture (R) approximatif à la surface de la Terre peut être calculé à l'aide de :
R = h * tan(γ / 2)
où h est l'altitude du satellite, et γ est la largeur du faisceau en degrés. La zone de couverture (A) est alors:
A = π * R2
Exemple pratique
Supposons qu'un satellite fonctionne à une fréquence de 12 GHz, avec un diamètre d'antenne de 1 mètre, orbite à 35 786 km d'altitude. Pour trouver le gain, calculez d'abord la longueur d'onde:
λ = c / f = 3 x 108 / 12 x 109 = 0,025 mètres
Ensuite, déterminer la direction G:
A = (π * D2) / 4 = (π * 12) / 4 φ 0,785 m2
Ensuite, G = (4 * π * 0,785) / (0,025)2 -1257.2
Gain en dBi :
10 * log10(1257.2) -31.99 dBi
Pour la couverture, en supposant une largeur de 2 degrés:
R = 35786 km * tan(1°) - 35786 km * 0,01745 -624 km
Domaine couvert:
A = π * (624 km)2 Φ 1,224 000 km2