Dimensionnement pour la pose d'une antenne type "support de parasol"¶

Hypothèses :

Vent zone 1 soit q10 = 50 kg/m² => 100 km/h

Site exposé = 1

Vent extrême = 1.75

Ct Coefficient de tainée = 1.4

Hauteur du bâtiment estimée : 7m

q(7)= 2.5*)/((h+60))* q10 = 47 kg/m²

q(7) = 47 kg/m²

Mât de 4.2cm de diamètre en acier galvanisé avec une platine de 20x20x0.2cm soudée en pied

Dalles gravillonnées à 80 kg/m², soit 12.8kg pour une dalle de 40x40x3.5cm

AirMax NanoBeam M5-400 - Diamètre utile 42cm

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Calcul pour un mât de 1m de haut et 4 dalles :

( solution qui risque écraser l'étanchéité avec une charge concentrée et passer à travers la toiture si ce n'est pas une toiture en béton )

Surface au sol : 40x40cm

Moment en pied de mât

Mmax = (0.04x47x1x1.4)*1²/2 + (47x1x1.4)*1*pi*0.21²

Mmax = 10.41 m.kg

En cas de tempête : Mmax = 18.2 m.kg

Soulèvement = 10.41 / 0.4 = 26 kg < (4*12.8)/2 => ok

En cas de tempête : 46 kg < (4*12.8)/2 => Pas bon => choix 7 dalles

Vérification au glissement :

P = W*Coef = (12.8*7+8)*0.6 = 60 > Vent extrême = 12 kg => ok

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Pour un mât de 1.8m de haut et 8 dalles :

( solution que je recommande )

Surface au sol 85x85cm

Moment en pied de mât

Mmax = (0.04x47x1x1.4)*1.8²/2 + (47x1x1.4)*1.8*pi*0.21²

Mmax = 20.72 m.kg

En cas de tempête : Mmax = 36.26 m.kg

Soulèvement = 20.72 / 0.85 = 24.38 kg < (8x12.8)/2 => ok

En cas de tempête : 43 kg < (8x12.8)/2 => ok

Vérification au glissement :

P = W*Coef = (12.8*8+8)*0.6 = 66 > Vent extrême = 14 kg => ok

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Plans des mâts : https://atelier.aquilenet.fr/attachments/72/Projet-wifi-plan-mat-v4.pdf

Pour ceux qui veulent tester différentes hauteurs : https://atelier.aquilenet.fr/attachments/71/CalculMat.ods

Un peu de théorie¶

http://www.pcsupport.cpehn.be/doc/fichiers/Wi-Fi

Transmission¶

Puissance de référence: 1mW = 0dBm

Il faut prendre la puissance, de l'émetteur (configurée dans l'interface), y retrancher la perte dans le câble (entre 0.5 et 2dB/m), retrancher la perte par connecteur (0.2-0.5dB), ajouter le gain de l'antenne, ça donne la PIRE. Obligation de se limiter à 30dB au plus (1W).

Il faut alors retrancher l'affaiblissement de propagation (le bruit de fond ambiant est à 100dBm) à 2.4GHz on a 100dB + 20log(d) avec d en km, ou 40dB + 20log(d) avec d en m.

Il faut alors ajouter le gain du récepteur, retrancher la perte par connecteur, dans le câble, et ajouter la sensibilité du récepteur, on a enfin le rapport signal/bruit restant (SNR).

La qualité de la connexion est directement liée à la puissance reçue. --40dBi est une très bonne qualité, et sera typiquement notée 70/70. Plus on descend, moins c'est bon, pour une puissance reçue x on a une qualité (110+x)/70.

Débit théorique¶

Shannon a dit

C = H log2 ( 1 + SNR )

avec H la largeur de bande en Hz, et SNR = 10^SNRdB/10. Un wifi a une largeur de bande typique de 22MHz.

Nocivité¶

E = sqrt(30*PIRE)/d

(E en V/m, PIRE en W, d en m)

Conversion W/dB:

PIRE_W=0.001 * 10^PIRE\dB/10)

Législation en France: 60V/m. D'autres pays à 6V/m. Robin des toits demande 0.6V/m.

Exemple¶

Puissance émetteur	20dB
Perte câble	--2dB
Perte connecteur	--0.5dB
Gain antenne	10dBi
PIRE	27.5
Affaiblissement à 300m	--89.5dB
Gain antenne	3dBi
perte connecteur	--0.5dB
perte câble	--1dB
Puissance reçue	--60.5dBm
Sensibilité récepteur	85dBm
Rapport Signal/Bruit	24.5dBm
Qualité	49.5/70
Shannon	179Mbps

27.5dB de PIRE, donc 0.562W, donc à 1m, on a 4,1V/m. À 0.1m on a 41V/m.

Voir la feuille de calcule jointe