http://hdl.handle.net/2332/1869 2013-06-18T07:25:18Z http://hdl.handle.net/2332/1973 Retour à l'équilibre d'un plasma dense dans la haute atmosphère et ses effets sur la propagation des ondes Centre de recherches en physique de l'environnement terrestre et planétaire; Taieb, C. L'environnement immédiat de la terre, dans la tranche d'altitude 60-1 000 km, constitué par le plasma ionosphérique plongé dans le gaz neutre de la thermosphère joue un rôle primordial pour la transmission des ondes radioélectriques. Ce plasma peut être fortement perturbé par des éruptions solaires, provocant en particulier des PCA (Polar Cap Absorption), ou par une activité magnétique accrue due aux brusques augmentations de pression du plasma solaire sur la magnétopause et aux variations du champ magnétique interplanétaire. Cela se traduit quelques fois par l'impossibilité de transmettre des ondes radioélectriques par réflexion sur l'ionosphère, sur une grande partie du globe, pendant quelques heures voire quelques jours. Le mécanisme est bien connu. Certaines éruptions solaires projettent avec une intensité plus ou moins grande des protons de grandes énergies (> 1 MeV) qui pénètrent dans l'atmosphère jusqu'à des altitudes inférieures à 50 km. Par interaction avec l'atmosphère ces protons contribuent à augmenter fortement la densité électronique aux altitudes (région D de 70 à 90 km ) où la fréquence de collisions ions-neutres est très élevée (> 10 puissance 4/s). Dans ces conditions l'énergie des ondes est totalement absorbée dans une large gamme de fréquence. Dans une moindre mesure des précipitations d'électrons de 0,1 à 1 MeV dans la zone aurorale peuvent avoir le même effet sur la calotte polaire. (...) 46 pages, graphes 1987-12-31T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2332/1972 Caractérisation en bande large du canal radio-mobile en milieu urbain Centre de recherches en physique de l'environnement terrestre et planétaire; Centre d'étude des phénomènes aléatoires et géophysiques; Tiffon, J.; Olivier, P.; Martin, J.; Brigand, J.P.; Celin, P.; Delahaye, J.Y.; Riguet, R.; Vinson, J.P.; Mathieu, D.; Revol, G. L'objet de cette note est de présenter, tant sur le plan théorique qu'expérimental, les différentes manières d'étudier les effets en bande large de la propagation à 900 MHz en milieu urbain, dans le cadre d'un système de communications avec les mobiles. Le sujet est tout d'abord situé dans son contexte scientifique, modélisation du phénomène de trajets multiples et représentation du canal qui en découle, et international, état de l'art des études et expérimentations menées en France et à l'étranger dans ce domaine. Sont ensuite décrits en détail les moyens d'investigation expérimentaux dont disposent le CRPE et le CEPHAG: les dispositifs de mesure de la fonction de transfert et de la réponse impulsionnelle sont regroupés en un seul ensemble dont la partie réception-acquisition est installée à bord d'un camion laboratoire. Enfin, sont présentés les premiers résultats obtenus à partir d'enregistrements fréquentiels en points fixes et des exemples d'évolution spatiale de la réponse du canal ainsi mesurée dans les domaines fréquentiel et temporel. 57 pages 1988-01-31T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2332/1971 Etude des précipitations et de leurs effets sur les liaisons hertziennes en visibilité et par satellite dans les régions tropicales Centre de recherches en physique de l'environnement terrestre et planétaire; Moupfouma, F. Le développement spectaculaire des systèmes de radiocommunications : (faisceaux Hertziens en visibilité directe ou liaisons par satellite) lié aux besoins nouveaux en communication dus au couple informatique-télécommunications, a amené les administrations des PTT et autres services spécialisés à utiliser des fréquences de plus en plus élevées. Les avantages des fréquences supérieures à 10 GHz sont bien connus. Outre l'accroissement du débit d'information qu'elles permettent, leur utilisation permet aujourd'hui de minimiser les brouillages entre liaisons terrestres et liaisons par satellite. L'attribution de bandes exclusives aux liaisons par satellites et la diminution des distances de séparation entre stations dans les bandes partagées facilite l'implantation des stations terriennes qui peuvent même être situées en plein milieu urbain à proximité des centres de trafic, alors que dans les bandes partagées des 4 et 6 GHz, les conditions de propagation imposent des distances de séparation élevées entre stations terriennes et stations de faisceaux hertziens en visibilité. Ces systèmes en bande large sont cependant très sensibles aux phénomènes atmosphériques, ce qui peut constituer un handicap sérieux quand on n'en a pas fait une étude approfondie dans la région qu'on désire équiper. La planification et la mise en 9uvre de ces systèmes nécessitent une connaissance approfondie des phénomènes de propagation qui conditionnent la disponibilité des liaisons et la qualité de service. La pluie constitue la principale source de perturbation de la propagation des ondes centimétriques ou millimétriques. Pour des fréquences supérieures à 10 GHz, les gouttes de pluie se comportent comme un écran de diffuseurs qui affaiblissent l'intensité du signal par absorption et par diffusion. Lorsque la longueur d'onde devient inférieure à la dimension des gouttes, la liaison peut être complètement interrompue. L'indisponibilité due aux anomalies de propagation des ondes à travers la pluie se caractérise par la dégradation des paramètres de transmission et la limitation des performances des systèmes. Cette dégradation a un impact sur la conception et le coût de ces systèmes. Les affaiblissements dus à la pluie sont particulièrement sévères dans les régions tropicales et équatoriales qui connaissent la plus forte pluviométrie du globe, et auxquelles est consacrée la plus grande partie du présent travail (...) 157 pages 1988-06-30T22:00:00Z http://hdl.handle.net/2332/1970 La propagation dans les bandes des 20 et 30 GHZ : bilan et perspectives offertes par le programme OLYMPUS Centre de recherches en physique de l'environnement terrestre et planétaire; Mon, J.P.; Ben-Meriem, T.; Lavergnat, J. Les performances des systèmes de télécommunication par satellite sont, dans une très large mesure, tributaires des effets de propagation des ondes dans l'atmosphère. Ces effets dépendent de la fréquence, de la climatologie et de la géographie locales, du type de transmission et de l'angle d'élévation du satellite. Ils sont d'autant plus complexes à étudier que les phénomènes qui leur donnent naissance sont par nature aléatoires. Ce qui conduit à introduire des méthodes statistiques dans l'évaluation de leurs effets sur les performances des systèmes. Sauf exceptions notables, ces effets sont plus importants lorsque la fréquence est élevée et que l'angle d'élévation est faible. Même des conditions d'apparent " ciel clair" peuvent provoquer des dégradations des ondes transmises: - les gaz présents dans l'atmosphère, notamment l'oxygène et la vapeur d'eau, peuvent réduire par absorption l'amplitude des signaux émis; - la turbulence ou des variations rapides de température le long du trajet radioélectrique peuvent créer des scintillations d'amplitude et de phase ou des dépolarisations; - les nuages, le brouillard, la poussière, le sable ou même une forte pollution atmosphérique peuvent être à l'origine de perturbations sensibles. Cependant, aux fréquences supérieures à 10 GHz ce sont les hydrométéores qui, par absorption et diffusion, créent les perturbations les plus importantes (affaiblissements, dépolarisations, scintillations, diminution du gain des antennes, réduction de la largeur de bande de cohérence,...). Pour des fréquences encore plus élevées (supérieures à environ 15 GHz), l'atténuation due aux nuages et l'absorption par les gaz atmosphériques (l'oxygène mais surtout la vapeur d'eau), peuvent provoquer des affaiblissements variant lentement qui interdisent toute détermination précise du niveau de référence, (0 dB), la simple mesure du niveau du signal avant et après un "événement" n'étant plus suffisante. L'incertitude sur le niveau de référence intervient de façon décisive sur la précision des mesures d'affaiblissement, le problème étant d'autant plus crucial que l'on s'intéresse à des grandeurs dont la détermination implique des mesures simultanées d'affaiblissements (rapports d'isolation de polarisation, gain de diversité d'emplacement, lois de similtude en fréquence, corrélations d'affaiblissements à plusieurs fréquences,...). C'est pourquoi le groupe OPEX* s'est fixé pour ses futures mesures d'affaiblissement à 20 et 30 GHz une précision (ambitieuse) de 0,1 dB (1). Le comportement aléatoire des phénomènes considérés implique de très longues campagnes de mesures pour aboutir à des statistiques raisonnablement fiables. C'est pourquoi, afin d'élargir la base de données acquises par des mesures directes, il est intéressant de pouvoir disposer de modèles de prévision basés sur les mesures pluviométriques accumulées depuis de très longues années par les services météorologiques.Nous nous intéresserons donc aussi dans ce qui suit aux "auxiliaires" météorologiques associés aux mesures radioélectriques directes. Dans ce document, nous nous proposons tout d'abord de dresser un bilan succinct de nos connaissances sur la propagation des ondes dans les bandes des 20 et 30 GHz sur les trajets satellites-Terre, ensuite d'examiner les perspectives d'amélioration de nos connaissances qu'apporte le programme OLYMPUS de l'Agence Spatiale Européenne. Nous examinerons donc: - les différent programmes d'études de propagation à 20 et 30 GHz effectuées juqu'à ce jour à l'aide de satellites géostationnaires; - les diverses données d'affaiblissements obtenues directement, ou indirectement (pluviométrie au sol, radiométrie, radar-pluviométrie); - les données sur la dépolarisation des ondes et leurs conséquences sur les performances des systèmes et les remèdes envisageables; - les scintillations et leurs effets sur les systèmes. Puis, après une brève présentation du programme Olympus, nous décrirons les mesures à mettre en oeuvre pour nous fournir les données nécessaires à la planification des liaisons satellite-Terre dans les bandes des 20 et 30 GHz. 89 pages 1988-03-31T22:00:00Z