PIRE
Définition Technique
Le PIRE (Puissance Radiée Incidente Maximale) ou EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) en anglais, représente la puissance qu’il faudrait appliquer à une antenne isotrope idéale pour obtenir la même intensité de rayonnement dans la direction de gain maximum que le système antennaire considéré.
🔍 Principe fondamental
Le PIRE combine trois éléments essentiels : la puissance de l’émetteur, le gain de l’antenne et les pertes du système de transmission. Il constitue la référence internationale pour évaluer les performances d’émission des systèmes radio.
✅ Avantages du PIRE
- Mesure standardisée internationale
- Permet la comparaison entre systèmes
- Base des calculs de liaison
- Référence réglementaire
⚠️ Points d’attention
- Valeur théorique maximale
- Dépend de la fréquence
- Influence des conditions environnementales
- Variations selon l’angle d’élévation
Calcul du PIRE
Paramètres de calcul détaillés
| Paramètre | Symbole | Unité | Description |
|---|---|---|---|
| Puissance émetteur | Pémetteur | dBW / W | Puissance de sortie de l’émetteur |
| Gain antenne | Gantenne | dBi / linéaire | Gain par rapport à l’antenne isotrope |
| Pertes système | Lsystème | dB | Pertes câbles, connecteurs, filtres |
| Efficacité système | ηsystème | % | Efficacité globale du système |
📊 Exemple de calcul
Données : Émetteur 100W (20 dBW), Antenne gain 12 dBi, Pertes câbles 2 dB
Calcul : PIRE = 20 + 12 – 2 = 30 dBW = 1000 W
Unités de Mesure
| Unité | Symbole | Référence | Conversion | Usage |
|---|---|---|---|---|
| Watt | W | Unité SI absolue | – | Mesures de laboratoire |
| dBW | dBW | 10 log₁₀(P/1W) | 30 dBW = 1000 W | Systèmes haute puissance |
| dBm | dBm | 10 log₁₀(P/1mW) | 30 dBm = 1 W | Systèmes faible puissance |
| dBμV/m | dBμV/m | Champ électrique | Formule complexe | Mesures de champ |
🔄 Conversions courantes
- dBW = dBm – 30
- 0 dBW = 1 W = 30 dBm
- 10 dBW = 10 W = 40 dBm
- 20 dBW = 100 W = 50 dBm
📏 Ordres de grandeur
- Téléphone mobile : 23 dBm (0.2 W)
- WiFi : 20 dBm (0.1 W)
- FM locale : 40 dBW (10 kW)
- TV haute puissance : 55 dBW (316 kW)
Applications du PIRE
Radiodiffusion
Stations FM, AM et DAB utilisent le PIRE pour définir leur zone de couverture et respecter les limites réglementaires.
Télévision
Émetteurs TV terrestres et satellites utilisent le PIRE pour optimiser la couverture géographique.
Téléphonie Mobile
Stations de base et terminaux mobiles respectent des limites PIRE strictes pour limiter les interférences.
Communications Satellites
Liaisons montantes et descendantes utilisent le PIRE pour calculer les bilans de liaison.
Radar
Systèmes radar météo, aviation et militaires utilisent le PIRE pour définir leur portée de détection.
WiFi / Bluetooth
Réseaux sans fil locaux respectent des limites PIRE pour coexister sans interférences.
Réglementation et Normes
🚨 Limites réglementaires
Le PIRE est strictement réglementé pour protéger la santé publique, éviter les interférences et optimiser l’utilisation du spectre radiofréquence.
Organismes de régulation
| Organisme | Juridiction | Responsabilité | Standards |
|---|---|---|---|
| UIT-R | Mondiale | Recommandations internationales | Rec. ITU-R SM.329 |
| ETSI | Europe | Normes techniques harmonisées | EN 300 xxx |
| FCC | États-Unis | Réglementation technique | CFR 47 |
| ANFR | France | Gestion du spectre national | TNRBF |
🔒 Limites DAS (Débit d’Absorption Spécifique)
Le PIRE est directement lié aux limites d’exposition du public aux champs électromagnétiques :
- DAS corps entier : 0,08 W/kg
- DAS localisé : 2 W/kg (10g de tissu)
- Densité de puissance : 10 W/m² (f > 10 GHz)
📊 Zones de protection
- Zone de rayonnement non négligeable
- Zone contrôlée (professionnels)
- Zone publique (grand public)
- Périmètre de sécurité
Exemples Pratiques
🏗️ Exemple 1 : Station FM
Configuration :
- Émetteur : 5 kW (37 dBW)
- Antenne : Gain 6 dBi
- Câbles coaxiaux : 2 dB de pertes
- Filtres : 0.5 dB de pertes
📱 Exemple 2 : Téléphone Mobile
Configuration :
- Émetteur : 1 W (30 dBm)
- Antenne intégrée : Gain 2 dBi
- Pertes internes : 1 dB
🛰️ Exemple 3 : Station Satellite
Configuration :
- Émetteur : 200 W (53 dBW)
- Antenne parabolique : Gain 45 dBi
- Guide d’ondes : 1.5 dB de pertes
⚠️ Considérations importantes
- Le PIRE varie avec la fréquence (gain d’antenne)
- Les conditions météorologiques affectent la propagation
- L’angle d’élévation influence le diagramme de rayonnement
- Les obstacles environnementaux modifient la couverture
🎯 Résumé du PIRE
Le PIRE est un paramètre fondamental des systèmes radio qui combine la puissance d’émission, le gain d’antenne et les pertes système pour caractériser la puissance rayonnée maximale. Il constitue la base des calculs de liaison, de la conformité réglementaire et de la planification des réseaux de télécommunications.