Fondamentalement, l’antenne de diversité est requise en raison de la richesse du signal sur mobile ou BTS par réflexion et ce changement de valeur de son niveau et de sa qualité soit bon, soit lit. Comprenons en détail.
BESOIN DE DIVERSITÉ
- Dans un environnement radio cellulaire typique, la communication entre le site cellulaire et le mobile ne s’effectue pas par un chemin radio direct mais via de nombreux chemins.
- Le chemin direct entre l’émetteur et le récepteur est obstrué par des bâtiments et d’autres objets.
- Par conséquent, le signal qui arrive au récepteur est soit par réflexion sur les côtés plats des bâtiments, soit par diffraction autour d’obstacles artificiels ou naturels.
- Lorsque diverses ondes radio entrantes arrivent à l’antenne du récepteur, elles se combinent de manière constructive ou destructrice, ce qui entraîne une variation rapide de la force du signal.
- Les fluctuations du signal sont appelées évanouissement par trajets multiples .
Propagation multivoies
- La propagation par trajets multiples provoque des fluctuations importantes et rapides du signal
- Ces fluctuations ne sont pas identiques à la perte sur le trajet de propagation.
Les trajets multiples provoquent trois choses principales
- Changements rapides de la force du signal sur une courte distance ou sur une courte période.
- Modulation de fréquence aléatoire due aux décalages Doppler sur différents signaux à trajets multiples.
- Dispersion temporelle causée par les retards liés aux trajets multiples
- C’est ce qu’on appelle des « effets de fondu »
- La propagation par trajets multiples entraîne un évanouissement à petite échelle.
TECHNIQUE DE DIVERSITÉ
- Les techniques de diversité ont été reconnues comme étant un moyen efficace d’améliorer l’immunité du système de communication face aux évanouissements par trajets multiples. Le GSM adopte donc largement des techniques de diversité qui incluent.
CONCEPT DE SYSTÈMES D’ANTENNES DE DIVERSITÉ
- Les techniques de diversité spatiale et de polarisation sont mises en œuvre grâce à des systèmes d’antennes.
- Un système d’antenne à diversité fournit un certain nombre de branches ou de ports de réception à partir desquels les signaux diversifiés sont dérivés et transmis à un récepteur. Le récepteur combine ensuite les signaux entrants des branches pour produire un signal combiné avec une qualité améliorée en termes de force du signal ou de rapport signal/bruit (S/B).
- Les performances d’un système d’antenne à diversité reposent principalement sur la corrélation des branches et la différence de niveau de signal entre les branches.
CORRELATION ENTRE BRANCHES
- Le coefficient de corrélation de branche (r) représente le degré de similarité entre les signaux provenant de deux branches de réception différentes.
- Le coefficient de corrélation est compris entre 0 et 1.
- r=1 signifie que les signaux de deux branches différentes se comportent exactement de la même manière. Dans ce cas, les signaux sont cohérents.
- r=0 signifie que les signaux de deux branches différentes se comportent complètement différemment. Dans ce cas, les signaux ne sont pas corrélés.
- Pour obtenir les meilleures performances, un système d’antennes en diversité est nécessaire pour fournir des signaux non corrélés.
- Pour r=1, l’antenne diversité devient inefficace pour lutter contre l’évanouissement par trajets multiples.
- En réalité, cependant, il n’est pas toujours pratique de disposer d’un système d’antenne en diversité garantissant r=0. Des recherches approfondies dans ce domaine ont révélé qu’un système d’antennes à diversité peut fonctionner de manière satisfaisante à condition de dépenser 0,7 £.
DIFFÉRENCE DE NIVEAU DE SIGNAL
- Le deuxième paramètre clé pour un bon système d’antenne à diversité est la différence de niveau de signal moyen.
- La différence est un paramètre statistique qui indique l’équilibre des intensités des signaux provenant des deux branches de réception.
- Dans un système réel, l’équilibre statistique peut être vérifié en comparant les valeurs moyennes des deux signaux mesurés sur une longue période.
- Si le rapport parin sur les valeurs médianes est de 0 dB, les deux branches réceptrices sont statistiquement équilibrées.
- Les performances du système de diversité se détérioreront à mesure que le rapport augmentera ou diminuera à partir de 0 dB.