1.3.2. SUPPORTS MATERIELS
a. PAIRE TORSADEE (figure 1.6)
Une paire torsadée est une ligne de transmission
formée de deux fils conducteurs en roulés en hélice l'un
autour de l'autre (16).
Figure 1.6 : Représentation d'une paire torsadée
ou symétrique
Cette configuration a pour but de maintenir
précisément la distance entre les fils et de diminuer la
diaphonie.
Le maintien de la distance entre fils de paire permet de
définir une impédance caractéristique de la paire, afin de
supprimer les réflexions des signaux aux raccords et en tout ligne.
Les contraintes géométriques (épaisseur
de l'isolant/diamètre du fil) maintiennent cette impédance autour
de :
- 100 ohms pour les réseaux Ethernet en étoile ;
- 100 ou bien 105 ohms pour les réseaux Token Ring ;
- 100 ou bien 120 ohms pour les réseaux de
téléphonie ; - 90 ohms pour les câbles USB.
Plus le nombre de torsade est important, plus la diaphonie est
réduit, le nombre de torsade moyen par mètre fait partie de la
spécification du câble, mais chaque paire d'un câble est
torsadée de manière légèrement différente
pour éviter la diaphonie.
L'utilisation de la signalisation différentielle
symétrique permet de réduire d'avantage les
interférences.
Il est apparu en 1983, et il est toujours utilisé de
nos jours par exemple pour les connexions internet en réseau filaire.
Les paires torsadées ont été
utilisées dans les câbles téléphoniques, y compris
à longue distance, depuis la généralisation du
téléphone du temps ou la gaine extérieur des câbles
était en plomb, et isolant des fils en papier recouvrant une couche
d'email.
16 SERVIN, Cl., Op.cit. P.51
12
Les paires torsadées sont souvent blindées afin de
limiter les interférences aux paires ou à l'ensemble formé
par celle-ci lorsque le blindage est appliqué à l'ensemble des
paires, on parle d'écrantage.
Il existe plusieurs types des paires torsadées :
- Paires torsadées UTP ;
- Paires torsadées STP ;
- Paires torsadées téléphoniques.
b. CABLE COAXIAL
Le câble coaxial ou ligne coaxiale est une ligne de
transmission ou liaison asymétrique, utilisée en hautes
fréquences, composée d'un câble à deux
conducteurs.
L'âme centrale, qui peut être monobrin ou
multibrins (en cuivre ou en cuivre argenté, voir en acier
cuivré), est entourée d'un matériel diélectrique
isolant figure 1.7.
Le diélectrique est entouré d'une tresse
conductrice (aux feuilles d'aluminium enroulées), appelées
"Blindage", puis d'une gaine isolante et protectrice (17).
Figure 1.7 : câble coaxial
Ce type de câble est utilisé pour la transmission
de signaux numériques ou analogique à haute ou basse
fréquence.
L'invention est attribuée à l'américain
Herman AFFEL (1893-1972) dont le brevet était accepté le 8
décembre 1931 est avait comme usages de se placer :
- Entre une antenne TV ("râteau" TNT ou parabole
satellite) et un récepteur de télévision ;
- Dans le réseau câble urbain ;
- Entre un émetteur et l'antenne d'émission, par
exemple une carte électronique WIFI et son antenne ;
- Entre des équipements de traitement du son
(microphone, amplificateur, lecteur CD,...) ;
17SERVIN, Cl., Op.cit. P. 54
13
- Dans les réseaux de transmission des données
telles qu'Ethernet dans ses anciennes versions 10 base 2 et 10 base 5 ;
- Pour les liaisons inter urbaines téléphoniques
et dans les câbles sous-marins ;
- Pour le transport d'un signal vidéo, exemple camera
filaire déportée, sur de distances significatives dizaines de
mètre.
Le câble coaxial est maintenant remplacé par la
fibre optique (Cfr 1.3.2.c) sur des longues distances (supérieures
à quelque kilomètre).
Cela est déjà en application dans des pays
développés.
L'avantage d'un câble coaxial sur une ligne bifilaire
(est constitué de deux conducteurs parallèles
séparés par un diélectrique) et il y a création
d'un écran (cage de faraday) qui protège le signal a des
perturbations électromagnétiques, il évite que les
conducteurs ne produisent pas eux même de perturbation.
c. FIBRE OPTIQUE
Un faisceau de lumière (figure 1.8) au passage d'un
milieu 1 vers un milieu 2, est réfléchi et est
réfracté avec une déviation (passage dans le milieu 2).
L'indice de réfraction (n1, n2) mesure le rapport entre
la vitesse de la propagation du rayon lumineux dans le vide et celle du milieu
considéré, soit :
(11)
Ou n est l'indice de réfraction absolue du milieu.
Considéré c, la vitesse de la lumière
dans le vide ( 3. 108/s), v la vitesse de propagation de la
lumière dans un milieu considéré (figure 1.8).
Figure 1.8 : loi de Descartes
14
(12)
La loi de Descartes est donnée par :
Ou encore
(12)
Lorsque l'angle d'incidence augmente ( sin61),
l'énergie réfractée diminue et l'énergie
réfléchie augmente.
Si on augmente encore l'angle, la réfraction de toute
l'énergie réfléchie, elle devient totale.
Cette propriété est utilisée pour
réaliser des guides de lumière : la fibre optique.
Une fibre optique (figure 1.9) est composée d'un fil de
silice appelé coeur, entouré d'une gaine appelé manteau et
d'une enveloppe de protection.
La réflexion totale est assurée par des valeurs
d'indices proches telles que
n >n est l'indice du coeur et
n2 celui de la gaine (18).
1 2
Figure 1.9 : fibre optique (guide de la lumière)
d. SATELLITE
La nécessité de disposer des stations relais
rend difficile la réalisation de liaisons hertziens à très
grande distance, notamment pour les liaisons transocéaniques.
C'est pourquoi, dès les années 1960, on s'est
orienté vers l'utilisation de satellites relais (19).
Ce n'est qu'avec l'apparition de porteurs capables de
satelliser sur des orbites d'environ 36.000 Km qu'il a été
possible de réaliser des liaisons permanentes
18 SERVIN, Cl., Op.cit. P. 55
19 Idem, P. 61
15
avec des satellites fixes par rapport à un observateur
terrestre (satellite géostationnaire).
Ces satellites ont une période de révolution
identique à celle de la terre (23h56 min), ils sont dits
géosynchrones ou géostationnaires.
L'orbite équatoriale est de 42.164 Km, soit une
altitude exacte au-dessus de la terre de 35.800 Km (20).
Une station terrestre émet vers le satellite un flux
d'information (voie montante), le satellite n'est qu'un simple
répéteur, il régénère les signaux
reçus et les réémet en direction de la terre (voie
descendante), la figure 1.10 illustre le principe d'une liaison satellitaire
(21).
Figure 1.10 : Principe d'une liaison satellitaire
Pour utiliser un satellite comme point modal d'un
réseau terrestre, et non comme simple relais de
télécommunication ; il est nécessaire d'admettre plusieurs
voies montantes, celles-ci sont alors en compétions pour l'accès
au satellite (22).
Plusieurs techniques peuvent être utilisées :
- L'AMRF (accès multiple à répartition de
fréquence) : consiste à diviser la bande chacune d'elle est
réservée à une voie de communication ;
20 SERVIN, Cl., Op.cit. P.61
21 Idem
22 Ibidem
16
- L'AMRT (accès multiple à répartition de
temps) : la porteuse est commune à tous les canaux de communication,
mais chaque canal ne dispose qu'un intervalle de temps limité.
Ce mode d'accès nécessite une synchronisation entre
les stations ;
- L'AMRC (accès multiples à répartition par
code) : dans cette technique on attribue à chaque voie de communication
un code.
Les informations codées sont envoyées
simultanément, elles sont extraites du flux par décodage.
La bande des fréquences satellitaire est donnée par
le tableau 1 ci-dessous (23).
|
Désignation
|
Gamme de fréquences
|
|
Bande L
|
De 1 à 2 GHz
|
|
Bande S
|
De 2 à 4 GHz
|
|
Bande C
|
De 4 à 8 GHz
|
|
Bande X
|
De 8 à 12 GHz
|
|
Bande Ku
|
De 12 à 18 GHz
|
|
Bande K
|
De 18 à 26 GHz
|
|
Bande Ka
|
De 26 à 40 GHz
|
|
Bande Q
|
De 30 à 50 GHz
|
|
Bande U
|
De 40 à 60 GHz
|
Tableau 1 : bandes de fréquence micro-ondes ou
satellitaires
La synthèse des caractéristiques des
différents systèmes satellitaires est donnée par le
tableau 2 ci-dessous (24).
|
GEO
Géostationary Eart orbit
|
MEO Medium Eart orbit
|
LEO
Low
Eart orbit
|
|
Altitude
|
36.000 Km
|
2.000 à 12.000 Km
|
800 à 200 Km
|
|
Type d'orbite
|
Circulaire
|
Elliptique ou circulaire
|
Elliptique ou circulaire
|
|
Plan de rotation
|
Equatorial
|
Quelconque
|
Quelconque
|
|
Temps de transmission terres satellite
|
240 ms
|
110 à 150 ms
|
Environ 50 ms
|
|
Rémanence spatiale et temporelle (spatiale communiquer en
tout point temporelle en un point à tout moment)
|
Oui
3 satellites couvrent la terre sauf les pôles
|
Non
L'orbite défilante constellation des satellites
|
Non
L'orbite défilante constellation des satellites
|
23 KISOKI, H., Cours d'hyper fréquence, (ISIPA,
TM3, 2012) inédit, P.21
24 SERVIN, Cl., Op.cit. P.63
25 SERVIN, Cl., Op.cit. P.60
26 Idem,
17
|
Application
|
Téléphone fixe, télévision,
transmission des données
|
Téléphone mobile, transmission des
données
|
Téléphone mobile, transmission des
données
|
|
Débit
|
Jusqu'à 155 Mbits/s
|
De 9,6 à 36 Kbits/s
|
De 2,4 Kbits/s à 155 Mbits/s
|
Tableau 2 : système des caractéristiques des
différents systèmes de satellites
| 
