Pertes de propagation dans les liaisons par satellite : méthodes de calcul pour différents environnements

Les pertes de propagation dans les liaisons satellitaires se rapportent à la réduction de la force du signal, car les ondes radio traversent l'atmosphère et l'espace. La compréhension de ces pertes est essentielle pour concevoir des systèmes de communication par satellite fiables.

Perte de trajectoire spatiale libre (FSPL)

Free Space Path Loss est un calcul fondamental utilisé pour estimer l'atténuation du signal dans un environnement non obstrué. Il suppose une ligne de vision claire entre le satellite et la station au sol. La formule FSPL tient compte de la fréquence du signal et de la distance entre l'émetteur et le récepteur.

La formule est exprimée comme suit:

FSPL (dB) = 20 * log10(distance) + 20 * log10(fréquence) + 32.45

où la distance est en kilomètres et la fréquence en MHz.

Pertes atmosphériques et environnementales

Au-delà de la FSPL, des pertes supplémentaires sont causées par des conditions atmosphériques, comme la pluie, le brouillard et les nuages, particulièrement importantes à des fréquences plus élevées, comme la bande Ku et la bande Ka. L'atténuation des pluies peut causer une dégradation importante des signaux, en particulier dans les régions à forte pluie.

Des modèles comme le modèle d'atténuation des pluies de l'UIT-R aident à estimer ces pertes en tenant compte des données climatiques locales. La végétation, les bâtiments et le terrain contribuent également à l'atténuation des signaux, en particulier dans les milieux urbains.

Méthodes de calcul pour différents environnements

Dans les espaces ouverts, la FSPL fournit une bonne estimation. Dans les zones urbaines ou rurales, des facteurs de correction supplémentaires sont appliqués pour tenir compte des effets environnementaux.

Pour les environnements urbains, des modèles comme les modèles Hata ou Okumura sont utilisés pour estimer les pertes supplémentaires causées par les bâtiments et autres obstacles. Ces modèles intègrent des facteurs tels que le type de terrain, la densité du bâtiment et la hauteur de l'antenne.