Bibliographie & annexes
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En anglais
RÉSUMÉ
Une liaison radioélectrique entre le sol et un satellite traverse l'atmosphère terrestre. Celle-ci comporte deux régions susceptibles d'influencer la propagation des ondes : la troposphère et l'ionosphère. La troposphère désigne les couches basses de l'atmosphère où se produisent les phénomènes météorologiques. Ceux-ci ont une influence notable sur la propagation Terre-espace. En règle générale, cette influence tend à augmenter avec la fréquence de l'onde. L'ionosphère est une région de la haute atmosphère où les composants sont partiellement ionisés par le rayonnement solaire. Cette ionisation exerce également une influence sur la propagation des ondes. À l'inverse de la troposphère, les effets ionosphériques sont prépondérants aux basses fréquences, en dessous de 1 GHz, et diminuent avec la fréquence.
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A radio link between the ground and a satellite passes through the atmosphere of the Earth. In the atmosphere, two areas can impact the propagation of waves: the troposphere and the ionosphere. The troposphere refers to the low layers of the atmosphere where meteorological phenomena occur. These phenomena have a significant influence on the Earth-space propagation. Generally, this influence tends to increase with the frequency of the wave. The ionosphere is a region of the high atmosphere where compounds are partially ionized by solar radiation. This ionization phenomenon has also an impact on the propagation of waves. Reversely to what occurs in the troposphere, the ionospheric effects increase at low frequencies of below 1 GHz and decrease with frequency.
Auteur(s)
-
Laurent CASTANET : Ingénieur de recherche - Office national d'études et de recherches aérospatiales (ONERA)
-
Patrick LASSUDRIE-DUCHESNE : Directeur d'études - École nationale supérieure des télécommunications de Bretagne
INTRODUCTION
Une liaison radioélectrique entre le sol et un satellite traverse l'atmosphère terrestre. Celle-ci comporte deux régions susceptibles d'influencer la propagation des ondes : la troposphère et l'ionosphère.
La troposphère désigne les couches basses de l'atmosphère où se produisent les phénomènes météorologiques. Ceux-ci ont une influence notable sur la propagation Terre-espace. En règle générale, cette influence tend à augmenter avec la fréquence de l'onde.
L'ionosphère est une région de la haute atmosphère où les composants sont partiellement ionisés par le rayonnement solaire. Cette ionisation exerce également une influence sur la propagation des ondes. À l'inverse de la troposphère, les effets ionosphériques sont prépondérants aux basses fréquences, en dessous de 1 GHz, et diminuent avec la fréquence.
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Propagation à travers l'ionosphère
En anglais
1. Propagation à travers la troposphère
La troposphère est la région de l'atmosphère, comprise entre le sol et environ 12 km d'altitude, où se produisent les phénomènes météorologiques. L'air sec, dont la densité décroît quasi exponentiellement avec l'altitude ainsi que la présence de vapeur d'eau en quantité variable confèrent à ce milieu un indice de réfraction légèrement supérieur à l'unité et provoque une absorption des ondes électromagnétiques. Les hydrométéores (pluie, neige, grêle, nuages, brouillard) provoquent une absorption supplémentaire dépendant des conditions météorologiques locales.
La troposphère induit des effets de propagation notables sur les liaisons Terre-satellite pour des fréquences supérieures à 5 GHz. Pour les fréquences comprises entre 1 GHz et 1 000 GHz, ces effets troposphériques peuvent être classifiés en quatre grandes catégories : l'atténuation (§ 1.1), la scintillation (§ 1.2), la dépolarisation (§ 1.3) et l'augmentation de la température de bruit des antennes (§ 1.4).
1.1 Atténuation
L'atténuation est un effet qui se traduit par une perte du signal reçu en raison d'un phénomène d'absorption dû à la présence de particules gazeuses ou d'hydrométéores le long de la liaison. Aux fréquences comprises entre 1 et 1 000 GHz, les constituants gazeux qui interviennent sont l'air sec (essentiellement l'oxygène moléculaire) et la vapeur d'eau. Les hydrométéores qui atténuent les signaux reçus sont principalement les nuages et les précipitations (pluie, neige).
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Propagation à travers la troposphère
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DAVIES (K.) - Ionospheric radio - . IEE Electromagnetic Waves Series 31, Peter Peregrinus Ltd (1990).
-
(2) - CASTANET (L.), BOUSQUET (M.), FILIP (M.), GALLOIS (P.), GREMONT (B.), DE HARO (L.), LEMORTON (J.), PARABONI (A.), SCHNELL (M.) - Impairment mitigation and performance restoration - . COST 255 Final Report, Chap. 5.3, ESA Publications Division, SP-1252 (2002).
-
(3) - * - Recommandation ITU-R P.372 2003 Bruit radioélectrique
-
(4) - * - Recommandation ITU-R P.453 2003 Indice de réfraction radioélectrique : formules et données de réfractivité
-
(5) - * - Recommandation P.531 2005 Données de propagation ionosphérique et méthodes de prévision requises pour la conception de services et de systèmes à satellites
-
(6) - * - Recommandation ITU-R P.618 2003 Données...
ANNEXES
International Communication Union – Radiocommunication sector (ITU-R) http://www.itu.int/ITU-R
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