Influence des hydrométéores sur la propagation des ondes électromagnétiques dans la bande 30-100 GHz PDF Download
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Book Description
La demande croissante pour de nouveaux réseaux de communication suscite un intérêt grandissant pour les communications sans fil de proximité à très haut débit. L'encombrement du spectre radioélectrique conduit les concepteurs de systèmes à s'intéresser à des fréquences de plus en plus élevées et notamment la gamme des longueurs d'onde millimétriques du spectre électromagnétique. A de telles fréquences, on ne peut plus négliger les précipitations d'hydrométéores (pluie, neige, grêle) qui sont sources d'importantes perturbations du point de vue de la propagation. L'expérimentation mise en œuvre par le CNET a pour but de mesurer simultanément, sur un trajet de 800 mètres en visibilité, les variations du champ radioélectrique à 30, 50, 60 et 94 GHz et les conditions météorologiques. Le but de cette thèse est d'exploiter les résultats expérimentaux afin de comprendre les interactions entres les ondes électromagnétiques et les divers phénomènes atmosphériques et météorologiques d'une part et de satisfaire aux nouveaux besoins des concepteurs de systèmes, d'autre part. Des modèles de prédiction de propagation sont développés afin d'offrir des supports de transmission fiables pour les liaisons de proximité à haut débit.
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La demande croissante pour de nouveaux réseaux de communication suscite un intérêt grandissant pour les communications sans fil de proximité à très haut débit. L'encombrement du spectre radioélectrique conduit les concepteurs de systèmes à s'intéresser à des fréquences de plus en plus élevées et notamment la gamme des longueurs d'onde millimétriques du spectre électromagnétique. A de telles fréquences, on ne peut plus négliger les précipitations d'hydrométéores (pluie, neige, grêle) qui sont sources d'importantes perturbations du point de vue de la propagation. L'expérimentation mise en œuvre par le CNET a pour but de mesurer simultanément, sur un trajet de 800 mètres en visibilité, les variations du champ radioélectrique à 30, 50, 60 et 94 GHz et les conditions météorologiques. Le but de cette thèse est d'exploiter les résultats expérimentaux afin de comprendre les interactions entres les ondes électromagnétiques et les divers phénomènes atmosphériques et météorologiques d'une part et de satisfaire aux nouveaux besoins des concepteurs de systèmes, d'autre part. Des modèles de prédiction de propagation sont développés afin d'offrir des supports de transmission fiables pour les liaisons de proximité à haut débit.
Author: Olivier Bouchet Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 0470394412 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 221
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Free space optics is a telecommunications technique which is already being used for everyday exchange of information and has many advantages over other techniques (bandwidth, low cost, mobility of the equipment, security, etc.); within the next decade, it is likely to become an integral and essential part of data-processing architectures and telecommunications. A history of wireless optical telecommunications is given, together with a recapitulation of the application of the principles of electromagnetism to free-space optics. Coverage is also given to the transmitters and receivers of optical beams, whih are the basis of any optical communication system. These devices were responsible for the first truly significant advances in the performance of these systems. Special attention is given to the problems associated with the propagation of photons, both in the presence and absence of obstacles, since these are key issues in gaining an understanding of future telecommunication systems based on wireless optics. Finally, the authors considwer standards, as well as safety and confidentiality issues.
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CETTE THESE TRAITE DE LA PROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES MILLIMETRIQUES DANS LES MILIEUX NATURELS. EN HYPERFREQUENCES, LA PLUIE EST LA PRINCIPALE SOURCE DE PERTURBATIONS ET SE TRADUIT PAR UNE ATTENUATION DU SIGNAL SUR LE TRAJET ET DES EFFETS DE DIFFUSION LATERALE. LA PARTIE THEORIQUE (CHAPITRE UN) PRESENTE LE PROBLEME DE LA DIFFUSION MULTIPLE D'UNE ONDE PAR UN MILIEU ALEATOIRE A L'AIDE DES DIAGRAMMES DE FEYNMAN. ON RESOUT L'EQUATION DU CHAMP COHERENT EN TENANT COMPTE DES RETOURS ARRIERE SUR UNE MEME PARTICULE (SOMMATION DES DIAGRAMMES PLANAIRES) DANS LES CAS SCALAIRE ET VECTORIEL ET ON ETUDIE L'IMPORTANCE RELATIVE DES PUISSANCES COHERENTE ET INCOHERENTE, TRAITEES DANS LA PREMIERE APPROXIMATION DE LA DIFFUSION MULTIPLE. LES SECTIONS EFFICACES ET L'INDICATRICE DE DIFFUSION DU MILIEU S'AVERENT ETRE DEUX PARAMETRES D'EGALE IMPORTANCE. LE DEUXIEME CHAPITRE DECRIT L'EXPERIENCE DE PROPAGATION DONT LES SPECIFICITES SONT LA ROTATION POSSIBLE DES ANTENNES ET L'ANALYSE DE LA PLUIE PAR UN SPECTROPLUVIOMETRE. ON DISPOSE AINSI DES VARIATIONS TEMPORELLES DE LA TAILLE DES GOUTTES DE PLUIE A PARTIR DESQUELLES ON CALCULE LE NIVEAU DE PUISSANCE MESUREE (CHAPITRE TROIS). LES DONNEES EXPERIMENTALES VALIDENT L'APPROXIMATION CONSIDEREE (CHAPITRE QUATRE). ON A EGALEMENT OBTENU DES RESULTATS RELATIFS A L'INDICATRICE DE DIFFUSION EXPERIMENTALE DE LA PLUIE, A LA REPARTITION MOYENNE DE TAILLE DES GOUTTES ET MONTRE L'INFLUENCE DE L'INHOMOGENEITE DU MILIEU SUR UNE DISTANCE DE QUELQUES CENTAINES DE METRES. LE DERNIER CHAPITRE PRESENTE LE DIFFUSIOMETRE (RADAR DOPPLER BISTATIQUE PERMETTANT L'IDENTIFICATION AUTOMATIQUE DES HYDROMETEORES) DONT ON A DEFINI LES PARAMETRES PAR UNE ADAPTATION DES MODELES PRECEDENTS
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L'EVOLUTION DES TELECOMMUNICATIONS PAR SATELLITES POUR LES SERVICES FIXES SE TRADUIT PAR LA NECESSITE D'UTILISER DES BANDES DE FREQUENCES SUPERIEURES A 20 GHZ. UN DES PROBLEMES POSES PAR L'UTILISATION DE CES BANDES DE FREQUENCES EST LIE A L'INFLUENCE DE L'ATMOSPHERE SUR LA PROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES. CE TRAVAIL DE THESE CONSISTE A MODELISER LA COUCHE ATMOSPHERIQUE DE FUSION DES PRECIPITATIONS, C'EST-A-DIRE LA COUCHE OU LES PARTICULES DE GLACE FONDENT POUR DONNER DES GOUTTES DE PLUIE. LA COUCHE DE FUSION EST RENCONTREE LORS DE PLUIES STRATIFORMES (PLUIES FINES ET STRATIFIEES HORIZONTALEMENT), LES PLUS COURANTES DANS LES REGIONS TEMPEREES. SA CONTRIBUTION EN TERME D'ATTENUATION SUR DES LIAISONS TERRE - SATELLITE N'EST PLUS NEGLIGEABLE POUR DES FREQUENCES SUPERIEURES A 10 GHZ ET IL VA DONC FALLOIR EN TENIR COMPTE LORS DES BILANS DE LIAISON. DANS UNE PREMIERE PARTIE, SONT REUNIS TOUS LES ELEMENTS NECESSAIRES A LA MODELISATION DE LA PROPAGATION DES ONDES RADIOELECTRIQUES DANS LA COUCHE DE FUSION, DEPUIS SA DESCRIPTION PHYSIQUE, QUI POSE ENCORE DE NOMBREUX PROBLEMES DE CARACTERISATION, JUSQU'AU MODELE DE DIFFUSION DE L'ONDE ELECTROMAGNETIQUE PAR LA COUCHE DE FUSION. DANS UNE SECONDE PARTIE, TROIS ILLUSTRATIONS D'APPLICATIONS DE CE MODELE SONT PRESENTEES, CONCERNANT LA DEFINITION DES DOMAINES DE VALIDITE DE MODELES APPROCHES DE COUCHE DE FUSION, L'AMELIORATION DE LA DESCRIPTION PHYSIQUE DE LA COUCHE DE FUSION GRACE A L'EXPLOITATION DE MESURES RADAR, AINSI QUE LA PRISE EN COMPTE EXACTE DE LA COUCHE DE FUSION DANS L'ATTENUATION ATMOSPHERIQUE LORS DE BILANS DE LIAISONS.
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LORS DE LA PROPAGATION DANS L'ATMOSPHERE, AUX FREQUENCES COMPRISES ENTRE 1 ET 300 GHZ, ET EN PARTICULIER DANS LE DOMAINE MILLIMETRIQUE, LES RAYONNEMENTS ELECTROMAGNETIQUES SUBISSENT DES VARIATIONS QUI SONT DUES AUX PHENOMENES D'EMISSION, D'ABSORPTION ET DE DIFFUSION DUS AUX GAZ ATMOSPHERIQUES ET AUX HYDROMETEORES. EN NOUS SITUANT DANS LE CADRE DE L'IMAGERIE RADIOMETRIQUE, NOUS AVONS ETUDIE, GRACE A LA METHODE DU TRANSFERT RADIATIF, L'INFLUENCE DE CES PHENOMENES SUR LA TEMPERATURE RADIOMETRIQUE DU CIEL ET DES SURFACES TERRESTRES EN PRESENCE DE DIFFERENTES CONDITIONS METEOROLOGIQUES. APRES AVOIR DECRIT LES CARACTERISTIQUES DE L'ATMOSPHERE CLAIRE ET PERTURBEE AINSI QUE CELLES DES SOLS, LA REALISATION D'UN LOGICIEL DE SIMULATION A PERMIS L'EVALUATION PRECISE DE LA TEMPERATURE DU CIEL EN PRESENCE DE NUAGES OU DE PLUIES DE DIFFERENTS TAUX DE PRECIPITATION. LES VARIATIONS DE LA TEMPERATURE APPARENTE DE PLUSIEURS SOLS UNIFORMES ONT ETE ANALYSEES EN FONCTION DES CONDITIONS ATMOSPHERIQUES POUR UN RADIOMETRE AEROPORTE OU SUR SATELLITE, D'ABORD SANS DIFFUSION PUIS AVEC DIFFUSION. DANS CE DERNIER CAS, PLUSIEURS METHODES DE RESOLUTION DE L'EQUATION DU TRANSFERT RADIATIF ONT ETE EVALUEES ET LA METHODE DE L'INVARIANT IMBEDDING A ETE RETENUE. AFIN D'ETUDIER L'INFLUENCE DE LA DIFFUSION SUR L'IMAGERIE RADIOMETRIQUE D'UN SOL UNIFORME, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE METHODE DE CALCUL BASEE SUR LE DEVELOPPEMENT EN SERIE DE FOURIER DES PARAMETRES DE L'EQUATION DU TRANSFERT RADIATIF ET SUR LA METHODE DE L'INVARIANT IMBEDDING. DES VALIDATIONS THEORIQUES ET DES VERIFICATIONS EXPERIMENTALES ONT PERMIS DE COMPLETER CETTE ETUDE
Author: Hervé Sizun Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3540266682 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 423
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This book describes the physical mechanisms involved in the propagation of electromagnetic waves in the radiofrequency range, inside and outside buildings, in the terrestrial and near space environments, with a special focus on mobile radio communication. It combines a theoretical and an experimental approaches with an understanding of the physical environment through adequate formulations of the laws of electromagnetism. It should thus provide the background needed by advanced students and development engineers for the conception of high quality and reliable telecommunication systems.
Author: Olivier Veyrunes
Author: Olivier Veyrunes
Author: Olivier Bouchet
Author: CATHERINE.. GLOAGUEN
Author: LIDWINE.. RAYNAUD
Author: Claire Vanhille-Wallez
Author: Lucien Boithias
Author: Hervé Sizun
Author: United States Committee on Extension to the Standard Atmosphere
Author: A. D. Spaulding
Author: Chevalier François Le