Pourquoi les mesures TRP et TIS sont-elles essentielles pour évaluer les performances radio d’un dispositif mobile ?

Pourquoi les mesures TRP et TIS sont-elles essentielles pour évaluer les performances radio d’un dispositif mobile ?

Les mesures TRP (Total Radiated Power) et TIS (Total Isotropic Sensitivity) sont essentielles pour évaluer l’efficacité d’émission et de réception d’un terminal mobile en environnement libre. TRP indique la puissance réellement rayonnée dans l’espace par l’appareil dans toutes les directions, tandis que TIS mesure la sensibilité réelle du récepteur en tenant compte de la dégradation due à l’intégration de l’antenne. Ensemble, elles permettent de quantifier objectivement la capacité du dispositif à maintenir un lien radio fiable, notamment dans des scénarios où l’environnement introduit des pertes ou où l’orientation du terminal varie.

Évaluation isotropique du rayonnement effectif

La mesure TRP représente la somme de la puissance rayonnée dans toutes les directions autour du terminal. Elle est réalisée en chambre anéchoïque via un balayage spatial autour de l’appareil, en calculant l’intégrale sphérique du rayonnement. Cela permet de mesurer l’impact des matériaux, du design du boîtier, des antennes internes et de leur placement sur les performances d’émission.

Analyse de la sensibilité isotropique en réception

La TIS est obtenue en injectant un signal connu et en mesurant la puissance minimale à laquelle le terminal peut maintenir un certain niveau de performance (par exemple un BER ou BLER donné). Cette mesure inclut toutes les pertes internes du système, notamment celles dues à la position de l’antenne et aux interférences internes, ce qui donne une évaluation réaliste des capacités de réception dans un environnement mobile complexe.

Conséquences sur la conception et la certification des terminaux

Des valeurs faibles de TRP indiquent une inefficacité d’émission, potentiellement causée par un mauvais placement de l’antenne, des interférences internes ou un blindage excessif. Une TIS élevée (c’est-à-dire une mauvaise sensibilité) peut résulter d’un design sous-optimal du circuit de réception ou d’une isolation insuffisante. Ces métriques sont souvent utilisées dans les tests de conformité réglementaire, comme pour la certification OTA (Over The Air), et ont un impact direct sur l’expérience utilisateur en conditions de faible couverture.

Exemple de cas concret : variation de TRP en fonction de la bande LTE

Un terminal peut présenter un TRP optimal en bande LTE 1800 MHz mais sous-performant en 700 MHz. Cela peut être dû à la présence d’éléments structurels internes résonants à certaines fréquences, ce qui modifie le diagramme de rayonnement et dégrade la performance globale. L’analyse en chambre anéchoïque permet alors d’identifier précisément les directions et bandes affectées.

Complémentarité TRP/TIS dans le dimensionnement de la couverture

En combinant les deux mesures, on peut estimer l’efficacité d’un terminal pour établir et maintenir une liaison dans des conditions variées. Par exemple, un terminal avec un bon TRP mais une TIS médiocre pourra transmettre efficacement mais échouera à recevoir des signaux faibles, impactant la latence de réponse ou provoquant des coupures. Ces mesures guident également les ajustements des budgets de liaison dans les réseaux cellulaires, surtout pour les petits objets IoT ou les terminaux à antenne intégrée.

Pour approfondir les impacts électromagnétiques sur les performances radio des dispositifs miniaturisés, un autre axe d’analyse concerne l’effet de la proximité du corps humain sur les mesures OTA.