Un pont Wi-Fi point à point de 5 km à 2,4 GHz
Avec des antennes typiques de 15 dBi et des pertes de câble modestes, cette liaison fonctionne avec une marge positive confortable en conditions de visibilité directe dégagée.
Calculateur de bilan de liaison RF
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Comment ça fonctionne
L'atténuation en espace libre (FSPL) mesure de combien un signal radio s'affaiblit simplement en s'étalant sur la distance dans un trajet dégagé assimilé au vide — elle croît avec la distance et la fréquence, ce qui explique pourquoi les liaisons à haute fréquence (comme les faisceaux hertziens) exigent un trajet plus dégagé et plus court que les liaisons à basse fréquence (comme la radio FM) pour couvrir la même distance.
La PIRE est la puissance qu'il faudrait rayonner depuis une antenne isotrope idéale pour produire la même intensité de signal que l'émetteur réel et son antenne directive — c'est la puissance d'émission plus le gain d'antenne, moins ce que le câble d'alimentation et les connecteurs dissipent en chaleur avant que le signal n'atteigne l'antenne.
La marge de liaison est la réserve de sécurité entre le signal réellement reçu et le signal le plus faible que le récepteur peut encore décoder de façon fiable (sa sensibilité). Une marge positive confortable, typiquement de 10 à 20 dB pour une liaison extérieure, absorbe le fading par la pluie, la végétation saisonnière, un léger désalignement et le vieillissement du matériel sans faire chuter la liaison.
Formules utilisées
Atténuation en espace libre
FSPL(dB) = 20·log₁₀(d_km) + 20·log₁₀(f_MHz) + 32,44
- d_km
- Distance, en kilomètres
- f_MHz
- Fréquence, en mégahertz
PIRE et puissance reçue
PIRE = Ptx + Gtx − Ltx ; Prx = PIRE − FSPL − autres pertes + Grx − Lrx
Marge de liaison
Marge = Prx − sensibilité du récepteur
Exemples détaillés
La même liaison à 10 GHz au lieu de 2,4 GHz
Augmenter seulement la fréquence accroît la FSPL de 20·log₁₀(10000/2400) ≈ 12,4 dB, ce qui grignote directement la marge à moins d'augmenter le gain ou la puissance en compensation.
Hypothèses et limites
- Le trajet est traité comme de l’espace libre — une liaison terrestre réelle ajoute des pertes liées au relief, à la météo et aux obstacles, à inclure dans « autres pertes ».
- Les gains d'antenne sont exprimés par rapport à un radiateur isotrope (dBi) ; une liaison exprimée en dBd (par rapport à un dipôle) demande d'ajouter environ 2,15 dB à chaque gain au préalable.
- Toutes les puissances, gains et pertes s'additionnent algébriquement en décibels, ce qui ne vaut que parce que le décibel est déjà une unité logarithmique (de rapport).
Questions fréquentes
Pourquoi doubler la distance ne double-t-il pas simplement la perte en dB ?
La FSPL dépend du logarithme de la distance, donc doubler la distance ajoute toujours 20·log₁₀(2) ≈ 6 dB, quelle que soit la distance de départ — la perte en décibels croît de façon additive, pas proportionnelle, avec la distance.
Que mettre dans « autres pertes » ?
Tout ce qui n'est pas déjà pris en compte : atténuation par la pluie et l'atmosphère, végétation ou obstacles partiels, désadaptation de polarisation, ou une marge de fading volontaire pour la fiabilité. Pour une liaison hertzienne réellement dégagée, cela peut être faible ; pour tout ce qui l'est moins, mieux vaut être généreux.
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