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c Quelle est la distance maximale si on utilise une photodiode PΠPN ? Exercice 2 Bilan de liaison en transmission par satellite Le paramètre qui caractérise le 

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NOTE 2 – La liaison optique en espace libre entre une station centrale et des terminaux les intervalles de longueurs d'onde pour la transmission par fibre optique A partir de la marge de liaison déduite du bilan de puissance sur la liaison optique mais ce sujet n'a pas encore été étudié en totalité et pourra également 

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Exercices de TélécommunicationsTélécommunications optiques GTR 2 nde annéesemaine 15

Exercice 1

Liaison optique

La fréquence d'échantillonnage d'un système vidéo est de 106 Mbits/s. Pour un code NRZ, la puissance optique

incidente nécessaire pour un taux d'erreur de 10-10 est: p = -53 + 10 log10 fpour une diode PIN p' = -67 + 10 log10 fpour une diode PPPN les puissances étant exprimées en dBm et f en Mbits/s.

· a Calculez en dBm et en Watts, p et p' dans le cas envisagé et discuter les résultats obtenus.

Etant donnée la fréquence de modulation, il est nécessaire d'utiliser une diode laser. La puissance émise par cette

diode étant de 5 mW et son rendement de couplage dans la fibre est de -4 dB. Les connecteurs d22émission et de

réception ont une atténuation unitaire de 1 dB. Une marge de 2 dB doit être ménagée pour compenser les

dégradations des composants avec le temps. · b En déduire la perte de transmission tolérable.

On utilise une fibre d'atténuation 4 dB/km raccordée tous les 600 m (atténuation de l'épissure 0.3 dB).

· c Quelle est la distance maximale si on utilise une photodiode PPPN ?

Exercice 2

Bilan de liaison en transmission par satellite

Le paramètre qui caractérise le mieux une transmission en télécommunication spatiale est le rapport C/N

(puissance porteuse/puissance bruit). Nous allons évaluer C/N dans le cas d'une liaison satellite-terre puis terre-

satellite, et enfin le bilan global. La formule que l'on utilise pour le calcul des bilans des faisceaux hertziens est :PPGGdreer=ae

ø÷l

p42 (On a deux antennes de gains G

1 et G2, distantes de d. Pe est la puissance d'émission de la première antenne. On

cherche exprimer Pr, la puissance reçue sur la seconde antenne)

1 Bilan satellite-Terre

Supposons:Gr= 60 dBGe= 16,7 dBPe= 6.3 dBW

l= 7,5 cm (4 Ghz)d= 36000 km

1. Calculez la puissance de la porteuse en dBm et dBW.(dBW= dB par rapport à 1 W)

On utilise un amplificateur paramétrique de température de bruit T r=28°K, ce qui nous donne pour une température d'antenne T a=30°K, une température système : Ts=Tr+Ta=58°K

2. La largeur de bande étant 36 Mhz, calculez la puissance de bruit et donc C/N dans le sens descendant.

La puissance de bruit est donnée par la relation N=2 k T DF où k est la constante de Boltzmann

(1,38x10-23 J/K), T est la température de bruit et DF la bande de fréquences du système en Hertz.

2 Bilan Terre-satellite

G r= 16.7 dBl= 5 cm (6 Ghz)d= 36000 km G e= 60 dBPe= 30 dBW

1. Calculer la puissance de la porteuse en dBm et dBW.

Le premier étage du satellite est un amplificateur diode tunnel dont la température de bruit est égale

1470°K.

La température de la Terre est 300°K.

2. Calculer la puissance de bruit et donc C/N dans le sens montant.

3 Bilan total

Pour une bande de fréquences DF donnée, le rapport signal sur bruit peut être exprimé par C/N ou par C/T, les

deux étant reliés par : C NC kTFC

TkF==21

2DD Le rapport C/T pour une liaison globale vaut : ()()C

TTCTCae

ø÷=+1

12//

1. Quel est le rapport C/N total de la liaison par satellite ?

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