Interprétation de l'indicateur de puissance de réception de la VP2

[Mitrale]

M'interrogeant à propos de la puissance d'émission de l'ISS Davis et dans l'optique d'un test d'une antenne Yagi à 3 éléments, je me suis rappelé que la console VP2 intégrait un indicateur de réception dans son écran de diagnostic de réception!

La VP2 affiche la puissance du signal reçu d'une station émettrice (ISS, anémo déporté, répéteur etc...) du dernier paquet reçu avec succès. Les valeurs doivent habituellement se situer entre 20 et 60 (quelle unité?). Si un paquet n'est pas reçu avec succès, la puissance du signal est affichée en tirets (--). (Source: Manuel de la console Vantage Pro2)

En googlant, j'ai réussi à trouver un forum tentant d'établir une correspondance entre la valeur affichée et la puissance de réception du signal exprimée en dBm. (Source: http://www.wxforum.net/index.php?topic=22700.0

La console VP2 intègre un émetteur-récepteur UHF CC1021 Texas Instruments comme en témoigne cette photo de ma console:

Le fonctionnement de ce circuit et plus particulièrement la gestion du RSSI (Received Signal Strength Indicator) sont décrits au chapitre 5.9.1 du document "CC1021 Single Chip Low Power RF Transceiver for Narrowband Systems": /applications/core/interface/file/attachment.php?id=20642'>cc1021.pdf

Ainsi que dans le document "CC1020/1021 Received Signal Strength Indicator": /applications/core/interface/file/attachment.php?id=20641'>swra062.pdf

Finalement j'en retiens le graphique ci-dessous (Figure 5-12) issu du premier document. Sans trop savoir quelle courbe de bande passante utiliser. Les 3 premières du bas semblent permettre une correspondance entre l'affichage de 20 à 60 de la VP2 et la puissance de réception du signal de -125dBm à -35dBm, donnant respectivement 0,3fW et 0,3µW ce qui est excessivement très très très faible!

Des commentaires? Qu'en pensez-vous?

swra062.pdf

cc1021.pdf

[mm91]

Tu remarques que toutes les courbes deviennent presque horizontales au delà de -55 à -35 dBm

Cela signifie que l'indication ne commence à baisser que pour les très faibles puissances proches sans doute de la rupture de transmission.

Pour toutes les autres puissances (normales pour une bonne transmission), l'indicateur ne bougera pratiquement pas.

L'indication ne peut donc pas servir à mesurer une puissance car il n'y a pas proportionnalité, c'est d'ailleurs pour cette raison qu'il n'y a pas d'unité comme tu l'as souligné.

Mais c'est à peu près le cas pour tous les "s-mètre" des récepteurs de radio et c'est pour cela qu'il est pratiquement impossible de les utiliser pour faire des mesures d'antenne.

(il faut se placer en limite de portée, mais il y a une multitudes dautres facteurs qui faussent les mesures)

On utilise plutôt pour cela des mesureurs de champs.

Mais je ne souhaite pas faire ici un cours sur les "bidouillages" radio.

(notamment pour des raisons légales que j'ai expliquées précédemment)

Si je peux, je peux juste répondre à une ou deux questions précises.

[Mitrale]

Tu remarques que toutes les courbes deviennent presque horizontales au delà de -55 à -35 dBm

Cela signifie que l'indication ne commence à baisser que pour les très faibles puissances proches sans doute de la rupture de transmission.

Pour toutes les autres puissances (normales pour une bonne transmission), l'indicateur ne bougera pratiquement pas.

Probablement... et si j'ai bien lu la doc, le fait que les courbes deviennent horizontales au-delà d'une certaine puissance semble lié à un problème de saturation. Les problèmes de transmissions commenceraient effectivement à apparaitre lorsque l'indicateur passe sous la valeur 20. Collé à l'antenne de l'ISS, ma VP2 indique 60, le récepteur est très probablement saturé. Éloigné de 11m, il chute déjà pour tomber à 58... Je me trouve cependant peut-être encore dans le palier d'une des courbes! Il faudrait que je fasse des relevés sur des distances plus importantes... Lol, je pense que je vais surprendre mes voisins demain avec un double-décamètre et ma VP2 sous le bras!

En fait, c'est surtout le résultat de mes calculs conduisant à ces très très très faibles puissances qui m'interpelle, je m'attendais plutôt à des ordres de grandeurs de 1mW soit 0dBm... La perte de puissance du signal est proportionnelle au carré de

à la distance... mais de là à tomber déjà à 0,3µW à 11m de distance!

EDIT:

En considérant que l'on ait une antenne idéale (isotrope) c'est à dire rayonnant pareillement dans toutes les directions, le champ électrique diminue proportionnellement à la distance (Source:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Propagation_des_ondes_radio

)

L'indication ne peut donc pas servir à mesurer une puissance car il n'y a pas proportionnalité, c'est d'ailleurs pour cette raison qu'il n'y a pas d'unité comme tu l'as souligné..

Toujours encore et si j'ai bien compris la doc... l'indication exprimée n'est que logarithmique. Elle permet cependant en théorie de calculer linéairement (y=ax+b) la puissance en dBm du signal reçu avec la formule suivante: Puissance = Indicateur x 1,5dBm + Offset

Dans la mesure où on ne connait pas l’Offset, l'indication ne permet effectivement pas de déterminer la puissance avec précision... Il nous reste cependant les courbes!

Mais c'est à peu près le cas pour tous les "s-mètre" des récepteurs de radio et c'est pour cela qu'il est pratiquement impossible de les utiliser pour faire des mesures d'antenne.

(il faut se placer en limite de portée, mais il y a une multitudes dautres facteurs qui faussent les mesures)

On utilise plutôt pour cela des mesureurs de champs.

Certes, je préfère cependant chercher à comprendre et dans un premier temps utiliser les outils que j'ai sous la main... et sans coûts supplémentaires, dont ici la console VP2. Des tests et mesures qui resteraient ainsi accessibles et facilement reconductibles par tous les propriétaires de VP2...

Mais je ne souhaite pas faire ici un cours sur les "bidouillages" radio.

(notamment pour des raisons légales que j'ai expliquées précédemment)

Si je peux, je peux juste répondre à une ou deux questions précises.

Merci pour ta proposition! Je sais que tu es un radioamateur, aurais-tu alors peut-être la possibilité de mesurer la puissance du signal (868,35MHz) rayonnée par une ISS Davis depuis son antenne omnidirectionnelle d'origine à 1 mètre, 10 mètres et 100 mètres tout en relevant à ces mêmes distances l'indicateur de réception de signal sur une console VP2? Cela me permettrait de vérifier mes calculs...

Cdlt, Yves

PS: La platine de la console VP2 coté pile... avec près du câble d'antenne, l'émetteur-récepteur UHF CC1021, la sonde thermo/hygro SHT11 près du connecteur du datalogger

[mm91]

Ca part d'un bon sentiment et c'est tout à ton honneur, mais tu peux laisser tomber ces mesures qui ne seront pas très significatives.

Ce sera sans doute plus précis en faisant une estimation par calcul:

(mais quand même avec beaucoup d'aléas !…)

Par exemple:

deux antennes face à face de gain = 3 db chacune

= 6 db au total

= puissance multipliée par 4

= portée théorique en vue directe multipliée par 16

(par rapport à deux antennes omnidirectionnelles)

Dans le cas d'obstacles il faut chercher les meilleures orientations à cause des très probables réflexions du signal à ces fréquences.

Encore une fois, ce qu'il faut retenir c'est que des antennes à gain sont bien sûr très efficaces pour augmenter la portée en vue direct mais risquent de sortir l'appareil de la légalité (et perturber les autres!)

Et ne pas éliminer d'office les transmissions par câble !... (*)

Bon, je sors !…

(il y a beaucoup d'autres personnes compétentes sur ce forum...)

PS 1:

la saturation de l'indicateur (et du récepteur) n'est pas un "problème", elle est normale.

Un récepteur a une dynamique énorme (différence entre puissance mini détectable et puissance maxi admissible), il n'y a aucun intérêt à chercher à faire quelque chose de linéaire sur une telle dynamique.

PS 2:

Je n'ai pas d'ISS Davis et pas d'appareil de mesure pour ces fréquences.

(*) un très mauvais point à Davis qui propose bien une version câblée mais avec beaucoup moins de possibilité d'ajouter des capteurs

.

Tout celà dans le seul but d'économiser des connecteurs...

Mais c'est un autre sujet...

[casimodo]

RECEPTION LONGUE DISTANCE OU DIFFICILE DES CAPTEURS METEO DEPORTES DEPUIS UNE ANTENNE DE RECEPTION UHF EXTERNE, CONNECTEE A UNE CONSOLE VP 2 OU AUTRE, A CONNECTIQUE MODIFEE.

Bonjour

Le législation française européenne interdit le modifier la puissance d'émission autorisée pour cette catégorie d'appareils radio- électrique à faible puissance dans la bande ISM 868 Mhz. Par contre, il n'y a pas de réglementation sur les récepteurs et leur antenne de réception (RX) connectée.

Donc rien ne vous interdit de connecter une antenne télécom 50 ohms à gain, possible jusqu'à 18 dBi yagi, lambda, log.. avec éventuellement un préampli RX dans la bande précitée sur la console Davis pour améliorer le bilan de liaison et aussi la directivité en réception.

Pour information sachez que ces montages ont été validés et certains utilisent tout simplement des antennes UHF "râteau" TV ( même en 75 Ohms) qui montent en fréquences jusqu' à 860 Mhz, un peu plus en pratique, 870/875, soit au moins les canaux Tnt 21 à 69. Notez que les nouvelles antennes TV s'arrêtent désormais à 800 Mhz soit le canal 60, donc fréquence haute maintenant trop éloignée de 868 Mhz pour cette application basée sur des détournement de moyens légaux.

Schema antenne Yagi UHF 433 Mhz de toit + préampli 433 Mhz :

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Schema pour réception délicate des capteurs météo éloignés ou mal reçus en UHF 868 Mhz :

]http://img.imagesia.com/fichiers/fa/station-meteo-en-ism-868-mhz-peripheriques-capteurs-sondes-distants-reception-do_imagesia-com_farm.png

Schema pour capteurs éloignés ou mal reçus en UHF 433 Mhz:

http://img.imagesia.com/fichiers/f2/station-meteo-deportee-reception-difficile-longue-ou-courte-distance-portee-capt_imagesia-com_f2lk.png

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Modification console Davis pour connexion du câble coaxial venant d'une antenne 433 Mhz externe:

http://img.imagesia.com/fichiers/fw/amelioration-reception-station-meteo-davis-vantage-pro2-console-point-entree-ant_imagesia-com_fwq8_large.JPG

Si les capteurs éloignes installés sur site isolé, sont complétés d'une webcam alimentée par des panneaux solaire (+ batterie ) voir ce sujet dédié:

/topic/85651-web-cam-pour-site/page-2'>http://forums.infoclimat.fr/topic/85651-web-cam-pour-site/page-2

console de station Oregon Wmr : montage connecteur chassis SMA ( ou N )

http://img.imagesia.com/fichiers/fc/connecteur-sma-sur-entree-tuner-868-mhz-ou-433-mhz-connexion-cable-coaxial-50-oh_imagesia-com_fc8x.JPG

Ces images sont issues de l' ex site Zone HD fermé. Les textes lies ne sont plus accessibles.

h ttp://forum.zonehd.net/viewtopic.php?id=1089

[Mitrale]

Lol, je pense que je vais surprendre mes voisins demain avec un double-décamètre et ma VP2 sous le bras!

Voili voiloo... je ne suis pas passé tout à fait inaperçu dans ma rue hier matin avec la console à bout de bras! Même qu'un voisin m'a demandé si j'ai retrouvé mon drone perdu quelques semaines plus tôt. .. il devait prendre ma VP2 pour une télécommande, ben non!

Pour les besoins du test j'ai marqué la rue tous les 10 mètres d'un trait au sol et dispose de deux émetteur, l'ISS et celui de mon anémo déporté:

• J'ai déplacé mon ISS dans la rue pour la fixer à un poteau à 1m50 du sol.
• Celui de mon anémo déporté est resté à une dizaine de mètres du sol, installé à l'abri sous des tuiles béton du toit de ma maison. Les relevés de ce dernier n'ont été fait qu'à partir d'une distance de 50m ce pour faire abstraction de la hauteur de l'émetteur dans la prise en compte de la distance.

[align=center][/align]

Observations:

• Les émetteurs Davis ont en "champ libre" une portée supérieure à 150m... 300m selon la doc.
• Les irrégularités de la courbe de réception de l'anémo déporté sont probablement liées aux réflexions/absorptions des ondes sous les tuiles béton et à la géométrie du toit de la maison
• La hauteur de l'émetteur de l'anémo déporté par rapport à celui de l'ISS ne semble pas améliorer sa portée... du moins pas sous les tuiles
• Il faisait beau...

Je vais tenter à présent de trouver une courbe de tendance pertinente, mais ce n'est pas évident sur une grandeur logarithmique sans unité... à suivre!

PS: Pas la peine de chercher la rue où j'ai fait mes essais, l'ISS n'y est plus!