Mesure et essai de calcul du facteur d’écran du terrain

Analyse

Entre stations terriennes et faisceaux hertziens on connaît les risques de brouillage dus à des mécanismes de propagation à très faible affaiblissement. Une des façons de se protéger de ces brouillages est de rechercher un horizon positif autour de la station terrienne. Malheureusement le facteur d’écran du terrainest difficile à évaluer lorsqu’il est le plus utile, c’estàdire en cas de champs forts produits par la super-réfraction ou des conduits atmosphériques. On commence par analyser près de deux ans de radiosondages fins (1 point pour 10 m) effectués sur les côtes françaises de Méditerranée et complétés par des observations radars. On en déduit quelques propriétés statistiques des conduits atmosphériques. On décrit ensuite une expérience effectuée sur une liaison de 280 km à 6 GHz audessus de la Méditerranée. L’émetteur était installé à 18 mètres audessus du niveau de la mer. A la réception on disposait de deux antennes, situées sur une tour à 98 m audessus du niveau de la mer. Le faisceau de l’antenne basse était en partie obstrué par une colline vue sous un angle de 1°. Au cours de diverses périodes de champs forts, on a analysé et comparé les énergies reçues par ces deux antennes. On constate: a)l’onde incidente n’est pas localement plane; b)pendant les périodes de champs forts, les énergies reçues sur chaque antenne sont décorrélées; c)on peut chiffrer le facteur d’écran du terrain. Pour faire correspondre la valeur d’ affaiblisseur de propagation obtenue et un pourcentage de temps annuel on utilise les résultats statistiques de la première partie de cet exposé. On donne un essai d’explication de la propagation, basé sur une répartition gaussienne des directions d’arrivée de l’énergie. En appliquant les résultats ainsi obtenus à plusieurs autres liaisons situées en Europe de l’Ouest, on montre que tous ces résultats sont explicables de la même façon, ce qui incite à proposer une loi donnant le facteur d’écran du terrainen fonction de l’angle de site positif de l’axe des antennes.

Analyse

The hazards of interference between earth stations and microwave systems due to low attenuation propagation phenomena, are well known. One of the ways adopted to protect systems from such interference is to look for a positive horizon around the ground station. Unfortunately, it proves difficult to evaluate the ground screening factorswhen it is most useful, i.e. in the case of strong fields, produced by superrefraction or by atmospheric ducts. The paper begins with an analysis of nearly on two years of high resolution radio sounding measurements (1 point for 10 m) carried out on the French Mediterranean coasts, completed by various radar observations. From this analysis, several statistical properties related to atmospheric ducts are inferred. An experiment, carried out over a 280 km link at 6 GHz, over the Mediterranean, is then described. The transmitter was installed 18 m above sealevel. For reception, two antennas were used, located on a tower, 98 m and 167 m above sealevel. The beam received by the lower antenna was partly obstructed by a hill 1° above the horizon. During various periods with strong fields, signals received by both antennas were analysed and compared. It was noted that : a)the incident wave is not locally plane ; b)during the strong field periods, signals received by both antennas are not correlated ; c)the ground screening factor can be assessed. In order to have the propagation attenuation value correspond to an annual percentage of time, statistical results in the first part of this paper are used. A tentative explanation is provided for the observed propagation, based on a Gaussian distribution of the oncoming direction of the energy. By applying results so obtained to a number of other links in Western Europe, all results are shown to be accounted for in the same way, which fact prompts the proposal of a law giving the ground screening factoras a function of the positive elevation angle of the boresight of the antenna.