La procédure permettant de mesurer les pertes de couplage des câbles rayonnants est définie par la norme CEI 61196 – 4.

D’après cette norme, deux configurations de mesure sont permises, à savoir : la méthode “au niveau du sol” (ground level) et la méthode “en espace libre” (free space). Ces deux configurations donnent des résultats qui peuvent varier fortement.

De plus, la norme autorise de spécifier la perte de couplage soit pour une seule orientation de l’antenne (c.-à-d. radiale, orthogonale ou parallèle), soit pour la valeur moyenne pondérée calculée selon la formule définie dans la norme.

Le fait que la norme ne soit pas très claire à ce sujet peut prêter à confusion, notamment lorsque les performances de câbles de différents fabricants doivent être comparées sur base des valeurs publiées dans les fiches techniques. Le but de cette note est d’apporter un éclaircissement à ce sujet et de donner un outil supplémentaire à l’ingénieur radio de manière à pouvoir réaliser le calcul du bilan de liaison le plus précis possible.

Méthode “au niveau du sol” vs “en espace libre”

Selon la méthode de mesure “au niveau du sol”, le câble rayonnant est posé à 10 – 12 cm au-dessus du sol, de préférence en béton. Le centre de l’antenne est positionné verticalement à 2 m au-dessus du câble rayonnant. La mesure du champ est effectuée en déplaçant l’antenne parallèlement au câble rayonnant.

Selon la méthode de mesure “en espace libre”, le câble rayonnant est suspendu à des poteaux non métalliques à une hauteur de 1,5 à 2 m du sol. Le centre de l’antenne est distant de 2 m du câble rayonnant, ces deux éléments étant à la même hauteur. La mesure du champ est effectuée en déplaçant l’antenne le long d’un trajet parallèle au câble rayonnant.

Ces deux méthodes de mesure donnent rarement les mêmes résultats de pertes de couplage.

Pour un câble rayonnant fonctionnant en mode couplé, la différence est en général significative et peut même dépasser 10 dB.

Par contre, pour les câbles rayonnants modernes, fonctionnant en mode rayonné, les différences sont plus faibles, en général 2 ou 3 dB, rarement 6 ou 7 dB. Il n’y a pas de règle générale concernant la différence positive ou négative. Dans certains cas, la méthode “au niveau du sol” donne des pertes de couplage supérieures à la méthode “en espace libre” et, inversement, des pertes de couplage inférieures dans les autres cas.

Dans la pratique, les câbles rayonnants sont généralement installés à proximité d’une surface, idéalement à 10 – 12 cm d’un plafond ou d’un mur. Cette pose entraîne des réflexions qui peuvent soit diminuer, soit augmenter la perte de couplage. Il est donc évident que la méthode “au niveau du sol” est plus proche des conditions rencontrées réellement dans la pratique, ce qui en fait la référence la plus adéquate.

Mesure en tunnel ou mesure extérieure “en espace libre”?

Les valeurs de pertes de couplages publiées dans les fiches techniques de la plupart de fabricants de câbles rayonnants sont basées sur des mesures effectuées en espace libre. Dans un environnement réel, par exemple en tunnel, on se rend compte que les valeurs mesurées après installation sont fréquemment 15 voire 20 dB moins bonnes que les valeurs publiées dans les fiches techniques de certains fabricants.

Depuis de nombreuses années, EUPEN mesure ses câbles rayonnants à l’intérieur d’un tunnel selon la méthode “au niveau du sol” (ground level), et spécifie ces valeurs dans ses fiches techniques.

Grâce à cela, les valeurs mesurées par les clients dans des conditions réelles après installation des câbles rayonnants EUPEN, sont généralement très proches des valeurs publiées dans les fiches techniques EUPEN.

Ceci a été vérifié à plusieurs reprises par des essais réalisés par des clients et des sociétés indépendantes.

Orientation de l’antenne

Bien que la norme indique que l’orientation de l’antenne doit être spécifiée, les fiches techniques des fabricants ne contiennent pas toujours cette information.

Dans la pratique, l’orientation de l’antenne n’est presque jamais parfaitement radiale, parallèle ou orthogonale par rapport au câble rayonnant, mais plutôt une combinaison de ces trois orientations. En effet, l’antenne mobile est souvent inclinée vers le bas et est rarement dans le plan du câble rayonnant. Il devient donc évident que les pertes de couplage doivent idéalement s’exprimer comme valeur moyenne pondérée, calculée selon une formule spécifique telle que définie dans la norme CEI 61196-4.

Câble à mode rayonné EUPEN (gamme RMC)

Pour les raisons mentionnées plus haut, les fiches techniques des câbles rayonnants EUPEN indiquent les pertes de couplage (probabilité de 50 et 95 %) mesurées en tunnel dans la configuration “au niveau du sol” et exprimés en valeur moyenne comme le définit la norme CEI 61196-4.

De surcroît, la gamme RMC des câbles rayonnants utilise une conception des fentes brevetée qui, entre autre, tire profit du phénomène de réflexion, en minimisant la différence de phase entre les ondes directes et les ondes réfléchies. Cela explique également pourquoi les performances publiées dans les fiches techniques des câbles rayonnants EUPEN sont si proches des valeurs réelles mesurées après l’installation.