Caractérisation large bande d'un canal radio dans une mine souterraine à une fréquence porteuse de 60 GHZ

Résumé

Avec les besoins grandissants de ses utilisateurs, le domaine des communications sans fil a connu un essor remarquable. Même étant très diversifiés, ces besoins en services de communications sont pour la plupart très gourmands en bande passante. Ceci justifie l’utilisation de fréquences porteuses élevées afin d’acheminer une grande quantité d’information à travers les réseaux de télécommunications. Récemment, beaucoup d’espoirs sont portés sur la bande de 60 GHz, qui, de par sa large bande de 7 GHz (57-66 GHz), du haut débit de données qu’elle promet (d’où plusieurs types d’applications possibles) fait l’objet d’un bon candidat pour les systèmes de communications. Mais, la nature de la propagation radio est telle que le signal est rarement reçu sans avoir subi de déformations comme l’affaiblissement de parcours, l’effet d’ombrage et les évanouissements multi-trajets. Dans une situation réelle de communications sans fil, les antennes sont souvent en non visibilité. Avec les obstacles dans le canal de propagation, il est nécessaire d’étudier des paramètres pertinents afin de caractériser ce canal pour ensuite concevoir des systèmes assurant une bonne qualité de service. Ainsi, lorsqu’il s’agit d’un canal radio souterrain minier, la caractérisation y est difficile à cause de la nature très aléatoire de l’environnement pouvant engendrer des phénomènes de diffusion, de diffraction, de réflexion, etc. Effectué en collaboration avec le LRTCS-UQAT, ce mémoire fait partie d’un grand projet de recherche visant l’optimisation, voire la conception de nouveaux systèmes de communications sans fil en milieu souterrain minier. S’appuyant sur une campagne de mesures dans la mine CANMET à Abitibi Témiscamingue, au Nord du Québec, Canada, cette étude est une caractérisation du canal minier souterrain à 60 GHz. Même si dans la majorité des cas réels de communications sans fil, les antennes ne se voient pas nécessairement, cette étude a été complétée dans des conditions de ligne de vue directe tout en conservant la stationnarité du canal. Ce choix de faire l’étude dans de pareilles conditions s’explique par un très faible niveau du signal reçu, lorsque les antennes sont en non visibilité. La nature très hostile de la mine souterraine engendre également une forte atténuation du signal. Les paramètres d’affaiblissement de parcours, d’effet d’ombrage, l’étalement du retard et la moyenne de la puissance reçue ont été extraits lors de cette étude. Avec les différentes combinaisons et polarisations d’antennes expérimentées, les résultats de cette étude, comparés à d’autres résultats obtenus dans le même environnement et ou dans d’autres endroits différents, devraient servir de tableau de bord aux concepteurs d’équipements de communications sans fils spécialisées en environnement souterrain minier.

Date	16 juin 2014
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Charles Despins (Directeur(-trice)) & François Gagnon (Codirecteur(-trice))