FR2836288A1 - Lens antenna emitted power adapter comprises detachable cover in the same shape as the lens with a thickness related to the guided wavelength - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un moyen permettant d'adapter la puissance émise par une antenne de type lentille ainsi qu'un procédé d'adaptation de la puissance émise par la lentille reliée à un terminal abonné en fonction de la situation géographique du terminal. The present invention relates to a means for adapting the power emitted by a lens type antenna as well as a method for adapting the power emitted by the lens connected to a subscriber terminal according to the geographic location of the terminal.
Dans le cas des réseaux sans fil à large bande passante, il est connu d'utiliser des fréquences de plus en plus élevées afin de permettre la transmission d'applications à haut débit, comme la vidéo. Ces réseaux ont également pour but de permettre des échanges de données entre au moins une station de base et une pluralité d'abonnés. Ces réseaux sont communément appelés points-multipoints. In the case of high bandwidth wireless networks, it is known to use increasingly high frequencies in order to allow the transmission of high speed applications, such as video. The purpose of these networks is also to allow data exchanges between at least one base station and a plurality of subscribers. These networks are commonly called multipoint points.
Les systèmes de transmission par voies hertziennes du type point-multipoint sont connus de l'homme du métier sous les sigles MMDS (de l'anglais Microwave Multipoint Distribution Systems), LMDS (de l'anglais Local Multipoint Distribution Systems) et MVDS (de l'anglais Multipoint Video Distribution Systems). Ces systèmes utilisés pour la diffusion de programmes autorisent une voie de retour aux terminaux d'abonnés qui permet à l'abonné d'interagir avec le programme reçu. Transmission systems over the airwaves of the point-to-multipoint type are known to those skilled in the art under the acronyms MMDS (from English Microwave Multipoint Distribution Systems), LMDS (from English Local Multipoint Distribution Systems) and MVDS (from English Multipoint Video Distribution Systems). These systems used for broadcasting programs authorize a return path to subscriber terminals which allows the subscriber to interact with the received program.
Actuellement, le standard ETSI EN 301 215-3 prévoit d'utiliser des fréquences situées entre 40,5 et 43,5 GHz. Currently, the ETSI EN 301 215-3 standard plans to use frequencies between 40.5 and 43.5 GHz.
La figure 1 illustre un système de type LMDS. Dans ce cas, une station de diffusion 1 munie d'une antenne d'émission/réception 2 diffuse des informations à destination d'une pluralité d'abonnés 3. Chaque abonné 3 dispose d'une unité extérieure 4 constituée d'une antenne, plus particulièrement d'une antenne de type lentille et de moyens pour transposer le signal reçu ou le signal à émettre à une fréquence intermédiaire. Chaque abonné 3 dispose aussi d'une unité intérieure 5 qui comporte des moyens de sélection de canal en émission et en réception ainsi que des moyens divers de codage/décodage pour échanger des données avec au moins un appareil utilisateur 6, par exemple un téléviseur, un téléphone ou un ordinateur personnel. Les transmissions Figure 1 illustrates an LMDS type system. In this case, a broadcasting station 1 provided with a transmitting / receiving antenna 2 broadcasts information intended for a plurality of subscribers 3. Each subscriber 3 has an outdoor unit 4 consisting of an antenna, more particularly a lens type antenna and means for transposing the received signal or the signal to be transmitted at an intermediate frequency. Each subscriber 3 also has an indoor unit 5 which comprises means for channel selection in transmission and in reception as well as various coding / decoding means for exchanging data with at least one user device 6, for example a television, a telephone or personal computer. The transmissions
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réalisées entre l'antenne 2 et l'antenne de type lentille 4 sont symbolisées par les fiches Tx/Rx. made between the antenna 2 and the lens type antenna 4 are symbolized by the Tx / Rx plugs.
Il est connu que les transmissions effectuées dans les bandes millimétriques sont fortement tributaires de deux paramètres : 0 La situation géographique respective de la station de base 1 et de l'abonné 3 de manière à réaliser une transmission en vue directe. It is known that the transmissions carried out in the millimeter bands are highly dependent on two parameters: 0 The respective geographical location of the base station 1 and of the subscriber 3 so as to carry out a transmission in direct view.
0 Les conditions atmosphériques, plus particulièrement la pluie qui génère une atténuation à ces fréquences. 0 Atmospheric conditions, more particularly rain which generates an attenuation at these frequencies.
Ceci a donc pour conséquence la mise en oeuvre d'une structure de type cellulaire avec des cellules de l'ordre de 2 km de diamètre pour de telles transmissions. This therefore results in the implementation of a cell-type structure with cells of the order of 2 km in diameter for such transmissions.
Ainsi, les études de bilan de liaison opérées à 42 GHz dans le contexte représenté à la figure 1, font apparaître, dans les conditions extrêmes de perturbations atmosphériques, une dynamique de puissance reçue de l'ordre de 50 dB, entre des abonnés situés respectivement à 50m et 2 km de la station de base. Sur la figure 2, la courbe 7 représente donc l'atténuation par beau temps et la courbe 8 l'atténuation par temps de pluie. De ce fait, les deux conditions extrêmes sont constituées par un abonné près de la station de base avec des conditions de beau temps qui donnent un minimum d'atténuation du signal et par un abonné loin de la station de base avec des conditions de pluie, ce qui donne un maximum d'atténuation du signal. Thus, the link budget studies carried out at 42 GHz in the context represented in FIG. 1, reveal, under the extreme conditions of atmospheric disturbances, a dynamic of received power of the order of 50 dB, between subscribers located respectively 50m and 2 km from the base station. In FIG. 2, curve 7 therefore represents the attenuation in good weather and curve 8 the attenuation in rainy weather. Therefore, the two extreme conditions are constituted by a subscriber near the base station with good weather conditions which give a minimum of signal attenuation and by a subscriber far from the base station with rain conditions, which gives maximum signal attenuation.
Une station de base étant utilisée pour plusieurs abonnés et les abonnés devant émettre avec le moins de puissance possible afin de ne pas saturer la réception de la station de base et brouiller les autres abonnés, il est donc nécessaire de pouvoir régler la puissance d'émission au niveau de chaque abonné tenant en compte les conditions extrêmes mentionnées ci-dessus, car un équipement abonné ne peut supporter à lui seul la dynamique de 50 dB représentée sur la courbe de la figure 2. A base station being used for several subscribers and the subscribers having to transmit with the least possible power in order not to saturate the reception of the base station and to scramble the other subscribers, it is therefore necessary to be able to adjust the transmitting power at the level of each subscriber taking into account the extreme conditions mentioned above, because a subscriber equipment cannot support the dynamic range of 50 dB represented on the curve of FIG. 2 on its own.
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La présente invention a donc pour but de proposer un moyen qui permette d'adapter la puissance émise par une antenne de type lentille en fonction de sa situation géographique par rapport à la station de base. The object of the present invention is therefore to propose a means which makes it possible to adapt the power transmitted by a lens type antenna according to its geographical location with respect to the base station.
En conséquence, la présente invention a pour objet un moyen permettant d'adapter la puissance émise par une antenne de type lentille, caractérisé en ce que ledit moyen est constitué par un cache amovible de même profil que celui de la lentille. Consequently, the subject of the present invention is a means for adapting the power emitted by a lens type antenna, characterized in that said means consists of a removable cover with the same profile as that of the lens.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le cache présente une épaisseur EP = (n 1) ), g/4 où n est un entier et kg la longueur d'onde guidée de manière à obtenir, en sortie de la lentille, des rayons parallèles. According to a preferred embodiment, the cover has a thickness EP = (n 1)), g / 4 where n is an integer and kg the wavelength guided so as to obtain, at the exit of the lens, parallel rays .
Le cache est réalisé en un matériau diélectrique présentant une tangente de perte élevée et une constante diélectrique s3 telle que :
où s2 est la constante diélectrique de la lentille et 81 la constante diélectrique du milieu environnant. De préférence, le matériau est choisi parmi les matières plastiques à base de polyéthylène. Le milieu environnant étant le plus souvent de l'air, si la lentille présente un 82 =5, 5 alors le cache présentera un s3 de 2,3. Pour que le cache présente des pertes importantes, il est possible de charger le matériau plastique avec des particules notamment de carbone ou autres charges similaires.
where s2 is the dielectric constant of the lens and 81 the dielectric constant of the surrounding medium. Preferably, the material is chosen from plastics based on polyethylene. The surrounding medium is most often air, if the lens has an 82 = 5.5, then the cover will have an s3 of 2.3. In order for the cover to have significant losses, it is possible to load the plastic material with particles, in particular carbon or other similar charges.
Le cache présente de préférence un profil adapté à la surface externe de la lentille, ce qui permet de le positionner facilement lorsque nécessaire, mais il est évident pour l'homme de l'art que le cache pourrait aussi avoir un profil adapté à la surface interne de la lentille. The cover preferably has a profile adapted to the external surface of the lens, which makes it easy to position it when necessary, but it is obvious to those skilled in the art that the cover could also have a profile adapted to the surface internal lens.
La présente invention concerne aussi un procédé d'adaptation de la puissance émise par une antenne de type lentille reliée à un terminal The present invention also relates to a method for adapting the power emitted by a lens type antenna connected to a terminal.
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abonné en fonction de la situation géographique dudit terminal par rapport à une station de base, caractérisé par les étapes suivantes : 0 détermination de la puissance d'émission souhaitée par la station de base, 0 détermination de la puissance réellement émise, 0 en fonction du résultat de la comparaison, insertion ou non sur l'antenne d'un cache tel que décrit ci-dessus. subscriber according to the geographical location of said terminal with respect to a base station, characterized by the following steps: 0 determination of the transmission power desired by the base station, 0 determination of the power actually transmitted, 0 according to the result of the comparison, whether or not a cache is inserted on the antenna as described above.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description faite ci-après, cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés parmi lesquels : la figure 1 déjà décrite représente un système de transmission de type point-multipoint, la figure 2 déjà décrite représente des courbes d'atténuation de signal en fonction de la distance, la figure 3 représente une vue en coupe schématique d'un moyen conforme à la présente invention. Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the description given below, this description being made with reference to the attached drawings, among which: FIG. 1 already described represents a point-type transmission system multipoint, Figure 2 already described shows signal attenuation curves as a function of distance, Figure 3 shows a schematic sectional view of a means according to the present invention.
On décrira maintenant, avec référence à la figure 3, un mode de réalisation schématique d'une antenne de type lentille munie d'un cache conformément à la présente invention. We will now describe, with reference to FIG. 3, a schematic embodiment of a lens type antenna provided with a cover in accordance with the present invention.
L'antenne de la figure 3 correspond à l'antenne de type lentille incluse dans l'unité extérieure 4 montée chez chaque abonné 3, comme représenté sur la figure 1. The antenna in FIG. 3 corresponds to the lens type antenna included in the outdoor unit 4 mounted at each subscriber 3, as shown in FIG. 1.
De manière connue et comme représenté schématiquement, l'antenne comporte une antenne-source 10 d'émission/réception d'ondes électromagnétiques associée à une lentille 11. La lentille 11 est constituée par l'assemblage de 2 surfaces 11 a et 11 b. L'une, 11 a, est transparente à la transmission des ondes tandis que l'autre, 11 b, permet de concentrer l'énergie sur l'antenne source 10, comme représenté par les flèches f. In known manner and as shown diagrammatically, the antenna comprises a source antenna 10 for transmitting / receiving electromagnetic waves associated with a lens 11. The lens 11 is formed by the assembly of 2 surfaces 11 a and 11 b. One, 11 a, is transparent to the transmission of waves while the other, 11 b, allows energy to be concentrated on the source antenna 10, as shown by the arrows f.
Dans le cadre de la présente invention, la lentille 11 est constituée par un matériau à faibles pertes et à constante diélectrique 82 In the context of the present invention, the lens 11 is constituted by a material with low losses and with a dielectric constant 82
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spécifique. Le matériau est, par exemple, du HIK PP 5.5 d'Emerson et Cuming. specific. The material is, for example, HIK PP 5.5 from Emerson and Cuming.
Comme représenté sur la figure 3, un cache mobile 12 peut venir s'adapter sur la surface externe 11 de de la lentille 11. Ce cache comporte deux pattes 12a munies de trous permettant de le faire glisser, par exemple, sur 2 plots-supports 13 montés sur la structure de l'antenne. As shown in FIG. 3, a movable cover 12 can be adapted to the external surface 11 of the lens 11. This cover has two tabs 12a provided with holes allowing it to slide, for example, on 2 support pads 13 mounted on the antenna structure.
La cache 12 présente un profil adapté à la surface externe 11 b de la lentille qu'il vient recouvrir. Dans le cadre de la présente invention, on pourrait prévoir un cache venant recouvrir la surface interne 11 a de la lentille et ayant même profil que celle-ci. Le cache est réalisé en un matériau tel qu'une matière plastique à base de polyéthylène qui peut être chargée par des particules de carbone. Il est évident pour l'homme de l'art que ce matériau n'est donné qu'à titre d'exemple. Pour ne pas dégrader l'adaptation de l'antenne, le matériau présente une constante diélectrique Sg donnée par l'équation :
OÙ 82 est la constante diélectrique de l'antenne et 81 la constante diélectrique du milieu environnant. De plus, le matériau présente une tangente de perte élevée. Where 82 is the dielectric constant of the antenna and 81 is the dielectric constant of the surrounding medium. In addition, the material has a high loss tangent.
D'autre part, le cache 12 doit présenter une épaisseur telle que Ep = (n + 1) Rg/4 où n est un entier et Ag la longueur d'onde guidée. Si la lentille est de forme sphérique, le cache présentera une forme en coupe circulaire de même épaisseur. Si la lentille est de forme elliptique, le profil du cache sera elliptique avec une épaisseur variable mais constante et égale à Ep selon l'axe, si le cache est extérieur. Si le cache vient s'adapter sur la surface interne de la lentille de forme elliptique, l'épaisseur Ep doit être respectée sur le rayon.. D'autre part, l'épaisseur On the other hand, the cover 12 must have a thickness such that Ep = (n + 1) Rg / 4 where n is an integer and Ag the guided wavelength. If the lens is spherical, the cover will have a circular section shape of the same thickness. If the lens is elliptical, the profile of the cover will be elliptical with a variable but constant thickness equal to Ep along the axis, if the cover is external. If the cover fits on the internal surface of the elliptical lens, the thickness Ep must be respected on the radius. On the other hand, the thickness
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est fonction de l'atténuation maximale souhaitée et des contraintes mécaniques de moulage. is a function of the maximum attenuation desired and the mechanical molding constraints.
On expliquera maintenant le procédé d'utilisation du cache, conformément à l'invention. Ainsi, dans le cadre de l'installation du terminal chez l'abonné, l'installateur effectue une séquence de test lui permettant de connaître la puissance moyenne d'émission souhaitée par la station de base ou plus exactement l'atténuation relative par rapport à son émission actuelle. Dans le cas d'abonnés proches de la station, une atténuation élevée supérieure à la dynamique de contrôle du terminal est requise par la station de base. Dans ce cas, le cache est monté sur la lentille donnant une atténuation fixe. De ce fait, on peut limiter la dynamique de contrôle de puissance gérée par le terminal à une valeur compatible avec une transmission sans erreur. The method of using the cache will now be explained in accordance with the invention. Thus, as part of the installation of the terminal at the subscriber's, the installer performs a test sequence enabling him to know the average transmission power desired by the base station or more precisely the relative attenuation with respect to his current show. In the case of subscribers close to the station, a high attenuation greater than the control dynamics of the terminal is required by the base station. In this case, the cover is mounted on the lens giving a fixed attenuation. As a result, the power control dynamic managed by the terminal can be limited to a value compatible with error-free transmission.
Claims (9)
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| FR0202127A FR2836288A1 (en) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | Lens antenna emitted power adapter comprises detachable cover in the same shape as the lens with a thickness related to the guided wavelength |
| AU2003253646A AU2003253646A1 (en) | 2002-02-20 | 2003-02-17 | Means of adapting the power emitted by a lens-type antenna and the adaptation method using one such means |
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Citations (2)
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| US4218683A (en) * | 1977-04-01 | 1980-08-19 | Plessey, Incorporated | Range focus lens |
| US4786915A (en) * | 1985-04-26 | 1988-11-22 | British Telecommunications Public Limited Company | Attenuation of microwave signals |
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2002
- 2002-02-20 FR FR0202127A patent/FR2836288A1/en active Pending
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2003
- 2003-02-17 AU AU2003253646A patent/AU2003253646A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-17 WO PCT/FR2003/000495 patent/WO2003079492A2/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
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| US4218683A (en) * | 1977-04-01 | 1980-08-19 | Plessey, Incorporated | Range focus lens |
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| Title |
|---|
| CORNBLEET S: "Multi-frequency operation of sandwich radomes", MICROWAVE JOURNAL, HORIZON HOUSE. DEDHAM, US, vol. 11, no. 8, August 1968 (1968-08-01), pages 59 - 61, XP002126945, ISSN: 0192-6225 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| WO2003079492A2 (en) | 2003-09-25 |
| AU2003253646A1 (en) | 2003-09-29 |
| WO2003079492A3 (en) | 2004-03-25 |
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