Propagation et Lignes de Transmission 1 Propagation et Lignes de Transmission Guillaume VILLEMAUD Laboratoire CITI

Et aujourd’hui ? Propagation filaire 2 Et aujourd’hui ? Propagation filaire Réseau Téléphonique Commuté (RTC) xDSL Réseau par courant porteur (PLC) Câble Fibre optique Propagation hertzienne Liaison satellite Téléphonie mobile (GSM, DCS, GPRS, UMTS) Réseaux locaux sans fil (WLAN, UWB) Boucle Locale Radio (WiMax)

Multiplication des supports 3 Multiplication des supports

Propagation espace libre 4 Les deux types de transmissions Propagation guidée Propagation espace libre Propagation guidée

Les principaux types de lignes 5 Les principaux types de lignes Ligne bifilaire diélectrique diélectrique conducteur d 1ère ligne utilisée ne permet qu’une voie par paire de fils regroupement de fils dans un même câble : -d’abord par 2 (paire) -puis encore par 2 (quarte)

les câbles urbains et inter-urbains regroupent plusieurs paires : 6 Ligne bifilaire Regroupement les câbles urbains et inter-urbains regroupent plusieurs paires : resp. 182 et 1792. fils de cuivre (0,5 à 2mm) isolés par du polyéthylène

Lignes évoluées Câble coaxial L’enveloppe extérieure sert à la fois 7 Lignes évoluées Câble coaxial L’enveloppe extérieure sert à la fois de blindage pour le conducteur intérieur et de conducteur de retour. Grande bande passante : plusieurs voies par multiplexage : - à courant porteur (échelonnage des différentes voies selon l’axe des fréquences) - par impulsions codées : répartition dans le temps des impulsions binaires codées (forcément numérique)

Performances Les performances des câbles coaxiaux sont liées à 8 Performances Les performances des câbles coaxiaux sont liées à la qualité du diélectrique Nature du Constante Facteur de pertes à diélectrique diélectrique à 20°C 20°C Polyéthylène 2,26 0.0002 à 1MHz de 1 à 3000 MHz 0.0005 à 3000 MHz Chlorure de 3,2 à 3,8 0,008 à 100 MHz polyvinyle 100% de 60 à 3000 MHz 0,006 à 3000 MHz Polystyrène 2,56 0,0001 à 100 MHz de 60 à 3000 MHz 0,003 à 3000 MHz Téflon 2,1 0,002 à 100 MHz ( polytétrafluoréthylène ) de 60 à 3000MHz 0,00015 à 3000 MHz

Câbles téléphoniques à lignes coaxiales 9 Câbles téléphoniques à lignes coaxiales 3 types de câbles à circuits coaxiaux sont utilisés en France : - le câble 2,6/9,5 : 4 paires coaxiales (2,6mm, 9,5mm) - le câble 1,2/4,4 : 4 à 28 paires coaxiales - le câble 3,7/13,5 : 4 à 10 paires coaxiales 12MHz (2700 voies). 60MHz (10800 voies).

10 Lignes microrubans Technique de circuits imprimés : précision et faible coût Dispositifs micro-ondes faible puissance

Guides d’ondes métalliques 11 Guides d’ondes métalliques Tube métallique (diélectrique=air) Pertes très faibles Dimensions transverses de l’ordre de la longueur d’onde

Les guides d’ondes diélectriques 12 Les guides d’ondes diélectriques gaine diélectrique La partie centrale (cœur) est un diélectrique, entourée par un autre diélectrique (gaine) de permittivité légèrement plus faible. La propagation s’effectue par réflexions successives à l’interface des 2 diélectriques. Aux fréquences optiques, la silice et ses dérivées présentent des pertes très faibles (< 1dB/km). coeur fibres optiques

Comparaison des capacités 13 Comparaison des capacités nbre de voies par ligne les câbles bifilaires les câbles coaxiaux les guides d’onde (fibre optique) 1 2700 à 10800 multiplexées >23000 (débit >280MBit/s) TAT13 : 2,5GBit/s

Les câbles téléphoniques à fibre optiques 14 Les câbles téléphoniques à fibre optiques En télécommunications, on regroupe également les fibres dans des câbles. Ici représentation de la technique dite « à jonc cylindrique rainuré ». en a), 1 jonc contenant 10 fibres dans des rainures gravées. en b) regroupement de 7 joncs. => câble à 70 fibres.

Les câbles sous-marins transatlantique 15 Les câbles sous-marins transatlantique débit / fibre 1956 1976 1988 1991 1995 1996 1999 TAT1 TAT6 TAT8 TAT9 TAT12 TAT13 SeaMeWe3 48 analogique ----- 10km 4000 ----- 10km 23000 280Mbit/s 0.35dB/km 60km 46000 560Mbit/s 0.22dB/km 120km 500000 2,5 Gbit/s ----- 45km 20Gbits/s ----- 300km coaxiale fibre optique

Structure des câbles sous-marins 16 Structure des câbles sous-marins

Les supports de liaisons hertziennes 17 Les supports de liaisons hertziennes

18 Les antennes filaires Station de base Monopôle Antenne dipôle

Les antennes directives 19 Les antennes directives Yagi-Uda Antenne cornet

Antenne à lentille diélectrique 20 Les antennes directives compactes Antenne à lentille diélectrique Réseaux de patchs

Les antennes à réflecteur 21 Les antennes à réflecteur Parabole Station d’Arécibo

22 Quelles fréquences ?