Qu'est-ce que l'affaiblissement en espace libre ?
L'affaiblissement en espace libre (FSPL, pour Affaiblissement en espace libre) désigne l'atténuation que subit un signal radio lorsqu'il se propage dans l'espace libre, c'est-à-dire sur un trajet à vue dégagé, sans obstacle, sans réflexion ni absorption atmosphérique. Il augmente à la fois avec la distance et avec la fréquence, et il constitue un terme fondamental de tout bilan de liaison RF, qu'il s'agisse de Wi-Fi, de liaisons satellite, de faisceaux hertziens, de réseaux cellulaires ou de radars.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la distance du trajet en kilomètres et la fréquence de fonctionnement en mégahertz, puis lisez l'affaiblissement obtenu en décibels (dB). Plus la valeur en dB est élevée, plus le signal est perdu entre l'émetteur et le récepteur. Pour estimer la puissance reçue, soustrayez le FSPL (et les autres pertes) de votre puissance d'émission augmentée des gains d'antenne.
La formule expliquée
Cet outil s'appuie sur la forme pratique utilisée par les ingénieurs : $$\text{FSPL}_{\text{dB}} = 20\log_{10}\!\left(\text{Distance (km)}\right) + 20\log_{10}\!\left(\text{Frequency (MHz)}\right) + 32{,}44$$, où \(d\) est exprimée en kilomètres et \(f\) en mégahertz. La constante 32,44 regroupe la vitesse de la lumière et les conversions d'unités, ce qui vous permet de travailler directement en km et en MHz. Doubler la distance ou la fréquence ajoute environ 6 dB de perte.
Exemple concret
Pour une liaison Wi-Fi à 2,4 GHz (2400 MHz) sur 1 km :
$$20\log_{10}(1) = 0,\quad 20\log_{10}(2400) \approx 67{,}60$$auxquels on ajoute 32,44, soit environ 100,04 dB d'affaiblissement en espace libre.
Questions fréquentes
Le FSPL prend-il en compte les obstacles ou la météo ? Non. Il suppose un trajet idéal et totalement dégagé. Dans la réalité, les liaisons subissent en plus des évanouissements (fading), des pertes dues à la pluie, à la végétation et à la diffraction.
Pourquoi une fréquence plus élevée entraîne-t-elle davantage de pertes ? La formule modélise l'affaiblissement par rapport à une antenne isotrope dont la surface effective de captation diminue avec la longueur d'onde : à distance égale, les fréquences plus élevées captent donc moins d'énergie.
Puis-je utiliser des mètres et des hertz ? Cette version attend des km et des MHz. Convertissez d'abord vos valeurs (1000 m = 1 km, 1 000 000 Hz = 1 MHz).
