La zone de couverture de l'émission d'un satellite correspond à la surface terrestre éclairée par un satellite. Cette zone au sol est matérialisée par des courbes d'intensité d'égale puissance, ou iso-p.i.r.e, exprimée en dBW. Cette formule de présentation rapide et claire permet facilement de dimensionner la performance d'une antenne satellite, ou facteur de qualité (G/T).
Plus la PIRE est faible plus la parabole doit avoir un gain (donc un diamètre) important, le facteur de bruit de la tête universelle intervenant, mais peu.
Pour la détermination de la taille (diamètre) la parabole on se base sur le relation basique universelle suivante, sachant que la fréquence vaut 12.5 GHz et que le facteur de bruit standard est de 0.6 dB :
P.I.R.E 50 dBW = 60 cm (ou 36 dB) soit ~14.5 dBK
ensuite, au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre du faisceau à 50 dBw, en perdant 1 dBw, on rajoute 12.25% au diamètre précédent, pour (re)gagner 1 dB, ainsi de suite... On remarque encore que chaque fois que le niveau de signal( PIRE) perd 6 dB, le diamètre de la parabole doit être doublé.
Cette formule de présentation basique ( validée par Eutelsat et la SES, Astra) tient compte des dégradations hydrométéores normalisées, mais ne retient pas, car plus discrètes, l'influence de l'élévation de l'antenne sur le facteur de qualité de l'antenne.
Ainsi le diamètre (arrondi) de parabole normalisé évolue, pour une P.i.r.e nominale et pour conserver un niveau sensiblement constant, comme suit:
Jusqu'à 1.80 m de diamètre les paraboles à foyer décalé peuvent apporter un rendement de l'ordre de 70 % , au-delà de ce diamètre, illuminé depuis un foyer centré, 60 à 65 %.
Les satellites subissent les lois de la mécanique céleste qui se traduit par une certaine instabilité normalisée en orbite. Ceci affecte particulièrement leurs faisceaux étroits qui se déplacent ainsi en gré de la journée, ou dépointage des antennes d'émission. Ces phénomènes entraînent, surtout sur la bordure de la zone de couverture la plus extérieure, matérialisée ou pas, des variations d'intensité de signal pouvant atteindre 10 dB. On peut dire que plus les courbes iso sont rapprochées plus les variations sont sensibles.
Le gain de l'antenne devra donc être adapté en fonction de la "PIRE pratique", donc ponctuellement la plus défavorable, sans oublier la marge de sécurité avant dysfonctionnement. L'usage d'une tête plus performante( 0.4 dB) ne permet de compenser que les baisses de signal très limitées.
L'usage de paraboles d'un diamètre inférieur à 60 cm, même dans les zones plus fortement éclairées > 51 dBw, est déconseillé, puisque leur angle d'ouverture peut ne plus discriminer les signaux (à fréquence et polarisation identiques) produits par des satellites adjacents, à 3° écart.
Par convention et pour simplifier on dit qu'une zone de couverture satellitaire couvre ou éclaire, 100 % d'un territoire national, mais il subsiste en général de très rares zones d'ombres naturelles qui représentent en tout état de cause un pourcentage marginal par rapport à l'étendue d'un pays comme la France, 555 000 km². Au Danemark, aux Pays-Bas, en Belgique etc. les zones d'ombres sont quasiment inexistantes, alors qu'en Suisse elles sont plus présentes. Ces zones non-éclairées naturelles sont surtout possibles dans les gorges et vallées profondes, sur les flancs abruptes, ~ côté Nord, des montagnes jeunes (Alpes, Pyrénées) et dès que l'angle de la pente est supérieur à l'angle d'élévation local, vers le satellite, autour de 34°, mais par exemple, via Atlantic Bird 3, les pentes peuvent atteindre 41° dans les Pyrénées avant occultation.
Les zones d'ombres satellitaires correspondent en général à des zones peu peuplées voire majoritairement inhabitées. Le potentiel de 100% de foyers( ou personnes) est donc quasiment atteint.(99.xx%) sachant que le nombre de ménages avec téléviseurs (déclarés!) en France est d'environ 24 millions.
Les zones d'ombres artificielles dues à une construction verticale importante, plutôt haute et proche d'un lieu de réception, sont connues, mais aucun document "national" évoque le sujet, car il s'agit d'un phénomène encore plus localisé, ex la Tour Montparnasse.
Les arbres, particulièrement en été, une maison, un mur, etc. peuvent aussi gêner une réception, mais on ne peut comptabiliser ces cas, même fréquents, dans la détermination de l'importance d'une zone de couverture satellitaire.
La réception satellitaire, par les 3 satellites les plus utilisés, Atlantic Bird 3, Hot-Bird , Astra semblerait intéresser 10% (environ) de la valeur du potentiel précité.
La zone de couverture en terrestre ex, la TNT, est la surface "vue" par les antennes d'émission au sommet d'une tour de télédiffusion (voir émetteur de télévision) en fonction de la géomorphologie, en tenant compte du particularisme du point de réception, hauteur des antennes au-dessus du sol. Les obstacles locaux créent des zones d'ombres hertziennes. Les échos ( plusieurs images décalées), les brouillages, les interférences et les signaux de qualité insuffisante,dus à une exploitation dans un champ trop faible, obstacle ou diagramme d'antenne d'émission défavorable, malgré l'utilisation d'une antenne performante, sont comptabilisés dans les zones d'ombre VHF-UHF.
Le niveau minimum conseillé en sortie dipôle évolue autour de 30 dBµV ou ~ 20 dB C/N (cas du spectre propre ...) en TNT contre > 40 dBµV en analogie.
En TNT on s'exprime rarement en terme de taux afférent à une zone de couverture, mais en taux d'usagers ou foyers pouvant être desservis par la technologie TNT c’est-à-dire la TV numérique par réseau hertzien terrestre, n'englobant pas la TV par la technologie via la ligne téléphonique (flux ou streaming DSL) et le câble. Pour ces 2 vecteurs on parle d'abonnés, donc de services payants. En France ils sont quelques millions à avoir choisi ce type de réception qui se caractèrise principalement par l'absence d'antennes personnelles.
Ainsi, la TNT aura, à terme, un taux d'initialisés de 85 % (pour une population de 62 millions de personnes) mais un taux de couverture de zone de l'ordre de 75 %, puisque les émetteurs de télévision sont implantés prioritairement (voire uniquement) dans les zones urbanisées à fort densité de population.
Le meilleur taux d'initialisés est celui obtenu depuis le réseau VHF I et III aloué à C +, puisqu'il serait proche de 95 % des téléspecateurs, donc s'approchant du rendement satellite. En UHF le rendement baisse sensiblement, moyenne 90%, puisque les signaux s'approchent de plus en plus d'un rayon optique, c’est-à-dire que le point de réception (antenne) doit souvent "voir" l'émetteur.
Voir aussi :
La courbure terrestre en réseau terrestre.