Descriptif
Les Unités d’Enseignement TELECOM 201a et TELECOM 201b permettent au futur ingénieur d'acquérir les concepts, les techniques et les fondamentaux pour concevoir et réaliser la chaîne d’émission ou de réception d’un système de communications sans fils.
Le champ d'application est extrêmement vaste et couvre le très haut débit (WLAN, LTE), le bas débit (objets connectés), la localisation (radar, RFID) et les télécommunications spatiales (satellites, sondes d’exploration). La montée en fréquence vers le domaine des ondes millimétriques pour les systèmes de communication mobiles de 5ème génération, l’intégration de plus en plus poussée et la réduction de la consommation constituent les défis primordiaux dont la mise en œuvre nécessite des innovations majeures sur les systèmes de communications. Pour innover et répondre à la demande sans cesse croissante, il est donc indispensable d’optimiser l’architecture de la chaîne d’émission-réception RF ainsi que toutes ses fonctions (convertisseurs numérique-analogique, synthétiseurs de fréquence, filtres, amplificateurs de puissance, amplificateurs faible bruit, oscillateurs, mélangeurs, antennes, lignes de transmission...) et d’en évaluer les performances au niveau système.
Les indicateurs pertinents sont : le débit, le niveau de puissance, le bruit, la consommation et la linéarité mais aussi les dimensions et la masse.
A l'issue de ces 2 UE, l'étudiant sera en mesure de définir le cahier des charges et d’évaluer les performances d'un système d'émission-réception notamment lorsqu’il met en en jeu des objets connectés. Il connaitra les principaux blocs fonctionnels de la chaîne du convertisseur numérique-analogique jusqu’à l’antenne, leur mode de fonctionnement, leurs principales limitations (distorsion, bruit) et leurs impacts sur les performances de la chaîne RF.
Un ensemble de 4 TP dispensés en petits groupes est proposé dans ces 2 UE.
Le contenu de chaque UE est détaillé dans la rubrique « descriptif et programme».
Il faut noter que l’UE TELECOM 201b peut être suivie seule tandis que TELECOM 201a doit être suivie obligatoirement avec TELECOM 201b.
TELECOM 201a et 201b forment un ensemble pouvant être suivi indépendamment de la filière "Télécommunications".
Objectifs pédagogiques
Acquis d'apprentissageÀ l'issue de l'UE, l'élève sera capable de:
- d'utiliser les techniques de base en microondes pour concevoir chaque bloc fonctionnel d'un système de télécommunications.
- de définir le cahier des charges et d’évaluer les performances d'un système d'émission-réception notamment lorsqu’il met en jeu des objets connectés.
- d'analyser et concevoir les principales fonctions de l'électronique micro-ondes, leur mode de fonctionnement, leurs principales limitations (distorsion, bruit) et leurs impacts sur les performances d’une chaîne RF.
- Calculer un bilan de liaison en puissance suivant le canal de propagation rencontré
Compétences de rattachement (et justification)
- BC6.1 – Identifier et caractériser les éléments et les fonctions d’un système d’information, d’un réseau ou d’un système de communication; Justification : À partir des composants physiques, de leurs caractéristiques physiques et de leurs limitations, les élèves conçoivent les systèmes de communications et les caractérisent.
- BC6.2 – S’appuyer sur la modélisation mathématique pour évaluer les performances et les limites du système et de ses composants, de manière à mettre en évidence les facteurs de dimensionnement et d’architecture; Justification : Dans l'UE, les élèves partent d'une modélisation mathématique/physique des composants de base pour modéliser un système de communications et évaluer ses performances.
- Travaux Dirigés : 7.5
- Leçon : 10.5
- Travaux Pratiques : 6
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Pour les étudiants du diplôme Echange international non diplomant
Notions de base en électromagnetisme
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur
BCI COM103 : Notions de base en électromagnetisme
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme Echange international non diplomant
Vos modalités d'acquisition :
La note finale de TELECOM 201a est constituée de :
- la note du contrôle de connaissance sans documents d’une durée de 1H30
- De mini-contrôles notés en cours qui permettront de vérifier régulièrement l’acquisition des connaissances pour les grands principes abordés.
- des TPs
- note finale : 80% pour les contrôles écrits et 20% pour les TPs
L'ensemble des modalités d'évaluation permet de vérifier les acquis d'apprentissage.
- Crédits ECTS acquis : 2.5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur
Vos modalités d'acquisition :
La note finale de TELECOM 201a est constituée de :
- la note du contrôle de connaissance sans documents d’une durée de 1H30
- De mini-contrôles notés en cours qui permettront de vérifier régulièrement l’acquisition des connaissances pour les grands principes abordés.
- des TPs
- note finale : 80% pour les contrôles écrits et 20% pour les TPs
L'ensemble des modalités d'évaluation permet de vérifier les acquis d'apprentissage.
- Crédits ECTS acquis : 2.5 ECTS
- Crédit d'UE électives acquis : 2.5
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
L'UE TELECOM 201b est dédiée à l'étude des différentes fonctions microondes des émetteurs-récepteurs dans les systèmes de télécommunications sans fils pour lesquels l’ensemble des concepts de base seront abordés : partie passive, partie active, et rayonnement (antennes). On étudiera les phénomènes de propagation avec la théorie des lignes, la notion d’éléments localisés et d’éléments distribués ainsi que les notions de facteur de réflexion et de transmission (Paramètres S) des dispositifs microondes. Le filtrage et la notion d’adaptation d’impédance seront étudiés. L’amplification de puissance (gain, puissance, rendement), fonction critique en termes de consommation et de linéarité, sera ensuite décrite à partir de transistors microondes comme le MESFET particulièrement bien adapté à ce type de fonction. Les critères de non linéarités de l'amplificateur et leurs impacts au niveau système seront introduits. Puis, le principe de fonctionnement et de réalisation des antennes (gain, diagramme de rayonnement, directivité) complètera l’étude des fonctions de base d’une chaine de communication.
De nombreux TD et deux TP de 3 heures illustreront le cours et permettront aux étudiants de se familiariser avec les notions théoriques étudiées.
Programme :
8 TH : Techniques de base en microondes : théorie des lignes, abaque de Smith, adaptation et filtres, amplification linéaire, non linéarités au niveau système
2 TH : antennes (gain, diagramme de rayonnement)
2TH : Propagation
2 TH : TP Conception et caractérisation d'antennes, mesures du diagramme de rayonnement, simulation d'une antenne Yagi et d'une antenne IoT
2 TH : TP conception de filtres micro-ondes à saut d'impédance