Propagation radio
Ref: 3SQ4050
Description
Ce cours donne les clés pour comprendre et modéliser la propagation d’ondes dans
des configurations applicatives réalistes, où la présence d’obstacles
(immeubles, etc.) crée des conditions de propagation complexes. Le cours s’articule autour de trois thématiques
- la transmission de puissance sans contact, en champ lointain et proche (NFC, RFID)
- l’interaction entre ondes et obstacles, dans les milieux urbains, indoor et autour du corps humain
- la propagation multi-trajet et les techniques utilisées pour en mitiger les effets néfastes (diversité d’antennes, MIMO)
décrivant les principaux scénarios de transmission rencontrés dans les
communications sans fil. Les outils et concepts introduits permettent
de comprendre les défis inhérents aux communications sans fil dans des
situations réalistes, du réseau local indoor aux communications entre
objets portés sur le corps. Le cours présentera les principales
solutions technologiques développées afin assurer des transmissions
robustes et efficaces à travers ces milieux complexes, comme la
diversité d’antennes et les systèmes MIMO, des concepts incontournables
dans les nouvelles générations de technologies liées à la 5G et IoT.
Numéro de trimestre
SM11
Prérequis
SD9 SCOC
Syllabus
Transmissions sans fils en espace libre
- CM1 (1h30) Bilans de liaison, pertes de propagation
- TD1 (1h30) Portée maximale de couverture
- CM2 (1h30) Transmissions en champ proche
- CM3 (1h30) Interaction avec des structures: diffusion et diffraction
- TD2 (1h30) Propagation two-path et fading
- TL1 (1h30) Fading lent et rapide
- TL2 (1h30) Atténuation par des parois (simulations avec CST Microwave Studio)
- CM4 (1h30) Propagation à proximité du corps humain
- CM5 (1h30) Propagation multi-trajet
- TD3 (1h30) Macro-modèles pour la propagation en milieu urban/indoor
- CM6 (1h30) Techniques multi-antenne
- TD4 (1h30) Réception robuste: diversité d'antenne
- TL3 (1h30) Propagation multi-trajet, diversité & MIMO (en chambre réverbérante)
Composition du cours
L'approche poursuivie dans ce cours se veut pragmatique, et vise deux objectifs complémentaires: comprendre les raisons de la variabilité des propriétés de transmission selon la nature du milieu, tout en mettant en avant leur impacte sur des scénarios applicatifs. A cette fin, la moitié des séances sera dédiée à des travaux dirigés et de laboratoire, visant à appliquer les notions introduites en cours. Les outils informatiques tel que CST Microwave Studio et Matlab seront utilisés afin de pouvoir explorer des scénarios complexes.
Notation
L'évaluation s'effectuera selon deux volets: 1) par le biais de trois QCM, proposés à la fin de chaque thématique, 2) en répondant à des questions proposées à chaque séance de TD/TP, sous forme de devoir à la maison. Les QCM permettront de vérifier à la fois la compréhension des phénomènes et scénarios de propagations discutés et leur impact sur des cas d'applications concrets. Les questions porteront aussi bien sur les notions introduites dans les cours que celles explorées dans les travaux dirigés et de laboratoire.
Ressources
Équipe enseignante : Andrea Cozza, Dominique Lecointe
Taille des TD : 35
Outils logiciels : Microwave Studio (CST), Matlab
Salles de TP : propagation autour d'un obstacle, propagation multi-trajet.
Taille des TD : 35
Outils logiciels : Microwave Studio (CST), Matlab
Salles de TP : propagation autour d'un obstacle, propagation multi-trajet.
Résultats de l'apprentissage couverts par le cours
A l'issue de ce cours les élèves
- comprendront les raisons des fortes variations observées dans les transmissions sans fil
- il leur sera possible de prévoir les difficultés inhérentes aux différents scénarios applicatifs
- ils pourront utiliser les solutions multi-antenne afin de rendre plus fiable une communication dans des conditions multi-trajet
Description des compétences acquises à la fin du cours
The following competencies will be acquired throughout the course
C1 : Analyze, design, and build complex systems with scientific, technological, human, and economic components
C2 : Develop in-depth skills in an engineering field and a family of professions
C1 : Analyze, design, and build complex systems with scientific, technological, human, and economic components
C2 : Develop in-depth skills in an engineering field and a family of professions
Support de cours, bibliographie
- Transparents de cours, corrigé de TD
- J.D. Parsons, “The mobile radio propagation channel”, Wiley & Sons
- K.L. Du, M.N.S Swamy, “Wireless communication systems”, Cambridge University Press