La portée d’un lien sans fil dépend des facteurs suivants :
- Puissance d’émission
- Sensibilité du récepteur
- Gain des antennes
- Pertes dans les câbles et dans les divers accessoires (connecteurs, parafoudre)
- Perte de niveau dans l’air (variable en fonction de la fréquence)
- Nature des objets à traverser
Pour les liaisons en plein air, vous obtiendrez un signal fort tant que la visibilité est parfaite (champ de vision clair) entre les deux antennes et qu’un espace suffisant est aménagé pour la zone de Fresnel (l’obstruction ne doit pas dépasser 20%), voir dessins plus bas.
Néanmoins dans le cas d’une obstruction partielle ou totale il peut s’avérer possible de compenser la perte de signal par des antennes directionnelles à fort gain (si la distance est courte et que les obstacles sont des arbres).
De façon générale, lorsque la zone de Fresnel est obstruée à plus de 20%, il en résulte une baisse du débit de la liaison radio et un risque de perte de la communication de façon intermittente.
Champ de vision clair (LOS pour « Line of Sight »)
Liaison avec Champ de vision partiellement obstrué (« Near LOS »)
Sans champ de vision (NLOS pour « Non Line-of-Sight »)
Dans le cas d’une utilisation en intérieur (usine, bureaux, hangars …) la liaison radio restera fonctionnelle même si il n’y a pas de visibilité entre les antennes.
La qualité de la liaison dépendra alors principalement de la nature des objets à traverser comme les murs et les cloisons.
Une cloison de bureau standard présente peu de résistance au passage des ondes, en revanche un mur en béton les bloquera presque totalement.
Une liaison radio dans un hangar ou une usine s’appuiera surtout sur les ondes diffractées et réfléchies par les différents objets (machines, cloisons, plafond …), dans ce cas il est vivement recommandé d’utiliser des équipements à deux antennes supportant le mode appelé « diversité », il en existe plusieurs types dans notre offre.
Les ondes réfléchies et diffractées peuvent également être utilisés en milieu urbain pour assurer une bonne couverture même si il n’y a pas de visibilité entre les antennes, les ondes radio sont dans ce cas diffractées et réfléchies par les immeubles comme indiqué ci-dessous :
Les pertes dans l’air comme lors du passage au travers des objets dépendent de la fréquence radio ; plus la fréquence est élevée et plus les pertes seront importantes. La perte dans l’air à 5 GHz est deux fois plus importante qu’à 2.4 GHz, la portée de la liaison sera donc divisée par deux. Voici une liste non exhaustive des obstacles qui peuvent affecter significativement la portée d’une liaison sans fil :
- Lignes électriques
- Réseaux WiFi déjà installés
- Micro-ondes
- Murs en béton armé
- Abris en métal
- Arbres
- Collines
- Bâtiments
- Toits métalliques
- Vitres teintées ou métallisées
- Conditions climatiques (fortes précipitations)
- Rayon de courbure de la terre au-delà de 10 Km …
Il existe plusieurs outils permettant d’évaluer la couverture d’un réseau radio fil et également de calculer l’angle et la hauteur d’installation des antennes en fonction de leurs caractéristiques. Les 4 programmes que vous pouvez télécharger ci-dessous utilisent Microsoft EXCEL, cliquez sur l’icône du programme souhaité pour l’exécuter ou le télécharger :
Calcul du bilan radio de la liaison
Calcul de la zone de Fresnel
Calcul de la zone couverte en fonction de l’angle de l’antenne
Calcul de l’angle d’installation des antennes en fonction de leur hauteur
