Matériel de formation pour les formateurs du sans fil Physique de la Radio.

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1 Matériel de formation pour les formateurs du sans fil Physique de la Radio

2 2 Objectifs 2 Introduire les concepts fondamentaux liés aux ondes électromagnétiques (fréquence, amplitude, vitesse, longueur d'onde, polarisation, phase)Montrer où positionner WiFi dans la large gamme de fréquences utilisées dans les télécommunicationsFournir une compréhension du comportement des ondes radio qui se déplacent à travers l'espace (absorption, réflexion, diffraction, réfraction, interférences)Introduire le concept de la zone de Fresnel

3 3 Quest ce quune Onde?

4 4 Ondes électromagnétiques longueur d'onde caractéristique, fréquence et amplitude Pas besoin d'un support porteur (carrier medium) Exemples: la lumière, les rayons X et les ondes radio

5 5 Puissances de dix Nano-10 -9 1/1000000000n Micro-10 -6 1/1000000µ Milli-10 -3 1/1000m Centi-10 -2 1/100c Kilo-10 3 1 000k Mega-10 6 1 000 000M Giga-10 9 1 000 000 000G Revue rapide des préfixes dunité

6 6 Longueur donde et fréquence c = f * λ c = vitesse (mètres / seconde) f = fréquence (cycles par seconde, ou Hz) λ = longueur d'onde (mètres) Si une one voyage sur l'eau à un mètre par seconde et oscille cinq fois par seconde, alors chaque onde sera de vingt centimètres de longueur: 1 mètre / seconde = 5 cycles / seconde * λ λ = 1 / 5 mètres λ = 0,2 mètres = 20 cm

7 7 Longueur Donde et Fréquence Comme la vitesse de la lumière est d'environ 3 x 108 m/s, nous pouvons calculer la longueur d'onde pour une fréquence donnée. Prenons l'exemple de la fréquence du 802.11b/g réseau sans fil, qui est: f = 2.4 GHz = 2,400,000,000 cycles / seconde wavelength (λ) = c / f = 3 * 10 8 m/s / 2.4 * 10 9 s -1 = 1.25 * 10 -1 m = 12.5 cm Par conséquent, la longueur d'onde du WiFi 802.11b/g est d'environ 12,5 cm.

8 8 Spectre électromagnétique Portée approximative pour le WiFi

9 9 Perspective

10 10 NormeFréquence Longueur donde 802.11 b/g/n2.4 GHz12.5 cm 802.11 a/n5.x GHz5 to 6 cm Fréquence et Longueurs donde WiFi 5 GHz 2.4 GHz

11 11 Comportement des Ondes Radios Plus longue est la longueur d'onde, plus loin londe ira Plus longue est la longueur d'onde, plus londe se déplace à travers et autour des choses Plus courte est la longueur d'onde, plus londe peut transporter les données Il ya quelques règles simples de pouce qui peut s'avérer extrêmement utile lors de la conception des premiers plans pour un réseau sans fil: Toutes ces règles, aussi simplifiées quelles peuvent être, sont assez faciles à comprendre par un exemple.

12 12 Les Ondes Radios Voyageuses Labsorptio n La réflexion La diffraction La réfraction Les ondes radio ne se déplacent pas strictement en ligne droite. Sur leur chemin du "point A" à "B point, les vagues peuvent être soumises à: 12

13 13 Absorption Métal. Les électrons peuvent se déplacer librement dans les métaux, et peuvent aisément balancer et absorber ainsi l'énergie d'une onde qui passe. Leau. Les molécules d'eau se bousculent en présence d'ondes radio, absorbant ainsi une partie de lénergie de londe. Arbres et bois. Les arbres et le bois absorbent l'énergie de radio proportionnellement à la quantité d'eau qu'ils contiennent. Les humains. Les êtres humains sont principalement composés d'eau: nous absorbons l'énergie radio très bien! Lorsque les ondes électromagnétiques passent a travers un certaines matériau quelconque, elles sortent généralement affaiblies ou atténuées. Les matériaux qui absorbent l'énergie comprennent:

14 14 Réflexion Les règles de réflexion sont très simples: l'angle sous lequel une onde frappe une surface est le même angle sue lequel elle sera déviée. Le métal et l'eau sont excellents réflecteurs d'ondes radio.

15 15 Difraction En raison de l'effet de diffraction, les vagues se courbent dans les coins ou à travers une ouverture dans une barrière.

16 16 Réfraction La réfraction est la « courbure » apparente des ondes lors de leur rencontre avec un matériau ayant des caractéristiques différentes. Quand une onde se déplace d'un milieu à un autre, elle change de direction et de vitesse à l'encontre du nouveau milieu.

17 17 Autres propriétés importantes des ondes La Phase La Polarization La Zone de Fresnel Ces propriétés sont également importantes à considérer lors de l'utilisation des ondes électromagnétiques pour les communications. 17

18 18 Phase La phase d'une onde est la fraction d'un cycle que l'onde est décalée par rapport a un point de référence. Cest une mesure relative qui peut être exprimée de différentes manières (radians, cycles, degrés, pourcentage). Deux vagues qui ont la même fréquence et différentes phases ont une différence de phase, et les vagues sont dites en opposition de phase les uns avec les autres.

19 19 Interférence Lorsque deux ondes de même fréquence, amplitude et phase se rencontrent, le résultat est une interférence constructive: l'amplitude double.Lorsque deux ondes de même fréquence et amplitude et de phase opposée se rencontrent, le résultat est une interférence destructive: la vague est anéantie.

20 20 Polarisation Les ondes électromagnétiques ont des composantes électriques et magnétiques. Les composantes électriques et magnétiques oscillent perpendiculairement lune par rapport à l'autre et par rapport à la direction de la propagation.

21 21 Ligne de vue et Zones de Fresnel une ligne de vue dégagée n'est pas égale à une zone de Fresnel dégagée.

22 22 Conclusions Les ondes radio ont une longueur d'onde caractéristique, une fréquence et une amplitude, qui affectent la façon dont ils voyagent à travers l'espace. WiFi utilise une infime partie du spectre électromagnétique. Les basses fréquences voyagent plus loin, mais au détriment du débit. Les ondes radio occupent un volume dans l'espace appelée la zone de Fresnel qui devrait être dégagée pour une réception optimale. 22

23 Pour plus de détails sur les sujets abordés dans cette leçon, veuillez, s'il vous plaît, vous référer au livre « Réseaux sans fil dans les Pays en Développement », disponible en téléchargement gratuit dans de nombreuses langues sur http://wndw.net/ Merci pour votre attention