formation atim - placement des antennes radio pour la solution callbox landes marc – ml@atim

Formation ATIM-

Placement des antennes radio pour la solution CALLBOX

LANDES Marc – ml@atim.comRUZZIN Matthieu – mr@atim.com

Agenda de la journée

Rappels techniques

Application à l’usine de Sochaux

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication2

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 3

Agenda 8:30 Accueil

9:00 - 9:45 Principes de base, propagation9:45 - 10:30 Types d’antennes

10:30 - 11:00 Café

10:30 – 12:00 Mise en application de la chaine de transmission radio pour Sochaux 12:00 - 14:00 Repas

14:00 - 14:45 Test radio dans l’usine 14:45 - 15:30 Visite de l’usine et proposition d’emplacement des antennes 15:30 - 16:00 Café

16:00 - 17:00 Questions-Réponses clôture

Notions de radio

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication4

o Système de communication basiqueo Emetteur et récepteur

Les fondamentaux de la RF

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication5

Emetteur Recepteur

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication6

Emetteur RecepteurAntenne1 Antenne2

o Système de communication basiqueo Emetteur et recepteuro Antennes emettriceso Antenne receptrice

Les fondamentaux de la RF

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication7

Emetteur RecepteurAntenne1 Antenne2

Environnement

o Système de communication basiqueo Emetteur et recepteuro Antenne emettriceo Antenne receptriceo Environnement

Les fondamentaux de la RF

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication8

Emetteur RecepteurAntenne 1 Antenne 2

Environnement

Emetteur RecepteurAntenne 1 Antenne 2

Environment

Les fondamentaux de la RF

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication9

Les fondamentaux de la RF

o Amélioration de la portée

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication10

Emetteur RecepteurAntenne 1 Antenne 2

Les fondamentaux de la RF

o Amélioration de la portéeo Augmenter la puissance de Transmission (TX)

• Régulation de l’ARCEP• Attention aux applications Low Power

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Augmenter la puissance

RecepteurAntenne 1 Antenne 2

Les fondamentaux de la RF

o Amélioration de la portée o Augmenter la puissance de Transmissiono Diminuer la sensibilité de réception

• Dbm

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Augmenter la puisance de l’émetteur

Améliorer la sensibilitédu récépteur

Augmenter le Gain

Gain

Les fondamentaux de la RF

Augmenter le Gain

Gain

o Amélioration de la portée de propagationo Augmenter la puissance de Transmission Txo Augmenter la sensibilité du recepteur Rxo Augmenter le Gain de l’antenne

• Plus de Gain implique une énergie plus concentrée

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Antenne de Transmission

Antenne de reception

Les fondamentaux de la RF

o Zone de Fresnelo Analogie

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FresnelZone

Les fondamentaux de la RF

Site A

Site B

d2

d1

Radius of n th Fresnel Zone given by:

21

21

dd

ddnrn+

=l

o Le diamètre de la zone de Fresnel dépend de la longueur d’onde et de la distance de propagation

o Pour un minimum de perte, 0.6F1+ 3m est demandé

2nd*

1st*

3rd*

* Fresnel Zones

Les fondamentaux de la RF

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o La zone de fresnelo Ressemblance avec un ballon de rugbyo Tolérance = 60% de la zone 1 (jaune) + 3 mètreso Toujours élever les antennes au maximum

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Les fondamentaux de la RF

o Diamètre de la zone de Fresnel

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Portée

868 MHz ModemsRequired

Fresnel Zone Radius

1 m 0,29 m

3 m 0,51 m10 m 0,93 m30 m 1,61 m

100 m 2,94 m300 m 5,09 m

1600 m 11,76 m8000 m 26,29 m

16000 m 37,18 m

Les fondamentaux de la RF

o En pratique :

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Les fondamentaux de la RF

o En radio, les antennes sont utilisées pour convertir une onde électrique en onde electromagnétique. La quantité d’énergie d’une antenne peut ‘booster’ le signal émis ou reçus. On appelle cela le Gain.

o Le gain de l’antenne est mesuré en:

1. dBi: gain par rapport à une antenne isotrope (qui rayonne dans toutes les directions)

2. dBd: gain par rapport à une antenne dipole (à deux brins)3. dBm: gain réel par rapport à un signal d’entrée de 1mW

Le lexique de la radiocommunication

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o Le calcul du bilan de liaisonLe bilan de liaison

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication20

– Path Loss (dB)

– Field Factor (dB)

– Antenna Gain

– (dBi)

– Cable Losses

– (dB)

– Connector

– Losses

– (dB)

– Connector

– Losses

– (dB)– Cable Losses

– (dB)

– A – B

– Received Signal Level – (dBm) = Tx Output (dBm) - Path

– Loss(dB) - Field Factor (dB) + Total Antenna Gains (dB) - Total

– Cable Losses (dB) - Total Connector Losses (dB)

– Antenna Gain

– (dBi)

– Tx Output (dBm)– Tx Output (dBm)

La régulation de la bande 868Mhz

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Notions d’antennes

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Plusieurs paramètres définissent une antenne :

o Ses caractéristiques mécaniques (dimensions, poids, charge au vent...)o Sa polarisation (verticale, horizontale...)o Sa ou ses fréquences de fonctionnement (MHz, GHz...)o Sa bande passante (MHz...)o Son impédance (50, 75, 300 Ohms...)o Sa directivité (ou son diagramme de rayonnement)o Son gain (en dBi ou un dBd)o Sa puissance maximale d'utilisation (en W, dBm...)

Les Antennes

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o Antennes Omni directionnelleso Courtes distanceso Grandes couvertures

o Directionnelleso Grandes distanceso Couvertures étroites

Les fondamentaux de la RF

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o En pratique :

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Une antenne fonctionne sur une gamme de fréquences assez réduite et se comporte comme un filtre accordé, atténuant plus ou moins les autres fréquences non désirables. On dit que l'antenne est accordée.

Fréquences d’utilisation des antennes

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o Cette impédance doit être exactement la même que celle deo l'émetteur ou du récepteur et de la ligne de transmission (Feeder).

Impédance d’une antenne

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o Le champ électrique E d'une antenne peut être principalement polarisé linéairement, Verticalement ou Horizontalement :

o La directivité est en lien étroit avec le gain

La polarisation d’une antenne

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Mise en application

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Descriptif du matériel proposé

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Esclave et Répéteur Testeur

http://www.atim.com/fr/support/questions-frequentes-faq-2

Application aux usines PSA

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Conditions de la zone de Fresnel difficiles à respecter. Environnement fortement obstrué par les chaines de montage

Application aux usines PSA

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Solutions :

?

Application aux usines PSA

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Solutions :

Elever la position des antennesDéporter les antennesOptimiser le gain d’émission (si possible)Mise en place de répéteurs

Rappel du système Callbox

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Approches de tests

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Critères d’appréciation

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication36

Utilitaire de test « ping »Envoi de messages bidirectionnelsContrôle d’intégrité des messagesAffichage du RSSI local et distant

BON : RSSI > -100dBm MAUVAIS : < -100dBm

Logiciel de test

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Logiciel de test

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Logiciel de test

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication39

Thank you

ARM-SE

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication40

Merci de votre attention

Marc Landes ml@atim.comMatthieu Ruzzin mr@atim.com

www.atim.com Tel: 04 76 95 50 65