Supports de transmission C1

CHAPITRE 1
Caractéristiques des
supports de transmission
Bande passante
 Atténuation
 Sensibilité aux bruits
 Impédance caractéristique
 Coefficient de réflexion
 Rapport d’ondes stationnaires (ROS) et
taux d’ondes stationnaires (TOS)
 Utilisation de l’abaque de Smith
Nous entendons par "Supports de transmission"
tous les moyens par lesquels on peut conduire
un signal de son lieu de production à sa
destination avec le moins possible de
déperditions, dispersions ou distorsions.
 Câbles à paires métalliques ou torsadées.
 Câbles coaxiaux - plus généralement à
constantes de transmission caractérisées.
 Fibres optiques.
 Canaux hertziens - liaisons satellite  Faisceaux infrarouges.
La paire torsadée
Câble coaxial
La fibre optique
Liaison par satellite
Faisceaux infrarouges
Les supports de transmission exploitent les
propriétés de conductivité des métaux (paire
torsadée, câble coaxial … etc.), ou celles des
ondes électromagnétiques (faisceau hertzien,
liaison satellitaire, … etc.).
Un support de transmission est essentiellement
caractérisé par son impédance caractéristique et
sa
bande
passante.
Ces
paramètres
conditionnent les possibilités de transmission
en termes de débits et de distance franchissable.


Un support de transmission se
comporte généralement comme un
filtre et ne laisse donc passer qu’une
bande limitée de fréquence appelée
bande passante.
Toutes les fréquences en dehors de
cette bande sont fortement affaiblies.



signaux initialement analogiques : sons, vidéo,
signaux industriels,
signaux initialement numériques : caractères
d'écriture , fichiers graphiques, codes
informatiques
Les signaux analogiques peuvent être décomposés
en séries de Fourrier. Ils apparaissent alors comme
des successions d'harmoniques purement
sinusoïdales.
Toutes ces harmoniques ne sont pas toujours utiles pour
reconstituer le signal initial.
Mais un certain nombre est toujours nécessaire.
L'ensemble des harmoniques à passer obligatoirement
constitue la bande passante occupée par le signal
Les signaux analogiques peuvent être convertis en codes
numériques (Shanon)
Bande passante à -3dB
fcb et fch sont les fréquences de coupure basse et haute respectivement
Exemple :
Une ligne téléphonique ordinaire ne laisse passer que
les signaux ayant des fréquences comprises entre
300Hz et 3400Hz.
En dehors de cette bande les signaux sont fortement
atténués et ne sont plus compréhensibles, on dit alors
que la bande passante d’une telle ligne est de 3400–300
Hz soit 3100Hz.
Par contre un câble coaxial utilisé dans les réseaux
locaux a une bande passante nettement supérieure
dont la largeur est de l’ordre des centaines de MHz
(300 à 400 MHz).
Il est important de noter qu’une bande passante se
mesure en Hz (et des multiples) et qu’elle est
indiquée sans préciser les bornes de cet intervalle.
Puissance et atténuation :
G (dB) = 10 Log10 Ps/Pe
Si G est positif, il s’agit d’un Gain
Si G est négatif, c’est une atténuation
En transmission on utilise le dBm pour quantifier
la puissance transmise.
0 dBm = 1 mW
Exemple :
Un modem émet un signal d'une puissance de 10 dBm sur une ligne qui atténue de 25 dB et
d'impédance 600 Ω.
*************************
La puissance émise sera : P = 10 (-10/10)mW
P = 0,1 mW.
La puissance reçue sera de:
Pr = 10 (-25/10)mW = 316 nW.
La tension reçue sera de Ur =
= 13mV
Atténuation en Neper :
L'atténuation d'un support sera parfois
calculée en Neper :
Il existe une relation directe entre néper et
dB :
1 Neper = 8,69 dB
Vitesse de propagation :
Dans l'air ou le vide, la vitesse de propagation
d'une onde électromagnétique (célérité) est :
C = 3.108 m/s (299 792 458 m/s)
Dans un coaxial ou une fibre optique on
observe que : v ≈ 2.108 m/s
Dans une paire torsadée v varie 0,5 à 2.108 m/s
La longueur d'onde est définie par:
λ = v/f
Le bruit consiste en signaux parasites qui se
superposent au signal transporté et qui donnent, en
définitive, un signal déformé.
On distingue 3 types de bruit :
 bruit déterministe (dépend des caractéristiques
du support)
 bruit aléatoire (perturbations accidentelles)
 bruit blanc (agitation thermique des électrons)
Le bruit le plus gênant est évidemment le bruit
aléatoire. Il peut modifier notablement le signal à
certains moments et produire des confusions entre
"0" et "1". Pour cette raison, il faut veiller à ce que
la puissance du signal soit supérieure à celle du
bruit.
Le paramètre correspondant est le rapport "signal
sur bruit" S/B défini en décibels par :
S/B(en décibels)=10log10(PS(Watt)/PB(Watt))
où PS et PB désignent respectivement les
puissances du signal et du bruit.
Le théorème de Shannon (1948) exprime
l'importance du facteur S/B : ce facteur limite la
quantité n de bits transporté par chaque signal:
En utilisant le théorème de Nyquist, on en déduit le
débit maximum d'une voie :
C = débit maximum = capacité du support de transmission.
W= bande passante.
R= 2W.
Exemple:
La voie téléphonique de largeur W = 3100 Hz et de
rapport S/B = 20 dB.
En utilisant la formule précédente, on calcule la
capacité de la voie téléphonique :
C = 20,64 Kbits/s