Rejet hors bande des filtres DAS : de quel niveau d'atténuation avez-vous réellement besoin ?

Quiconque a déjà conçu un Système DAS Vous connaissez sans doute ce scénario. L'équipement est installé. Le rapport d'ondes stationnaires (ROS) semble correct. La perte d'insertion reste dans les limites prévues. Mais lorsque le système est mis sous tension, on constate une augmentation inexplicable du bruit de fond. Vous vérifiez tout. Finalement, vous vous rendez compte que la réjection hors bande du filtre n'est pas suffisante et que des signaux de forte puissance provenant de la bande adjacente s'infiltrent dans le système.

Rejet hors bande Cela ressemble à un simple chiffre sur une fiche technique. Mais dans la pratique, une différence de 10 dB peut faire toute la différence entre “ ça fonctionne bien ” et “ ça ne fonctionne pas du tout ”.”

Cet article fait l'impasse sur la théorie théorique. Il aborde directement des cas concrets d'ingénierie et examine le niveau de réjection hors bande dont un filtre DAS a réellement besoin.

Qu'est-ce que le rejet hors bande, exactement ?

En termes simples, le rejet hors bande correspond à la capacité du filtre à “ bloquer les signaux qui ne devraient pas passer ”. Un filtre idéal filtre passe-bande Il laisse passer sans modification les signaux situés dans la bande passante et fait disparaître tout ce qui se trouve en dehors. Mais en réalité, aucun filtre n’est idéal. Chaque filtre présente une zone de transition entre le “ passage ” et le “ blocage ”, ainsi qu’une caractéristique qui indique “ dans quelle mesure il bloque ” : c’est ce qu’on appelle le rejet hors bande.

Cette caractéristique est généralement exprimée en dB. Plus la valeur est élevée, plus le bloc est « propre ». 30 dB signifie que le signal hors bande est atténué d'un facteur de 1 000. 50 dB correspond à une atténuation de 100 000 fois. 80 dB correspond à une atténuation de 100 millions de fois.

Alors, de combien avez-vous réellement besoin ? La réponse est : Cela dépend du cas de figure.

Scénario n° 1 : Bandes de sécurité publique – 30 dB pourraient suffire

Les communications liées à la sécurité publique (comme celles de la police et des pompiers, qui utilisent des systèmes fonctionnant sur les bandes 700/800 MHz) constituent un cas relativement particulier. Ces bandes sont étroites et soumises à des exigences réglementaires précises.

Prenons l'exemple de la bande de 700 MHz dédiée à la sécurité publique. Un filtre passe-bande classique couvrant la plage 769-805 MHz peut répondre aux exigences de base avec une réjection hors bande de 30 dB (30 dB pour les bandes DC-768 MHz et 806-869 MHz respectivement). Certains produits affichent même une réjection supérieure à 36 dB à 768 MHz et 806 MHz.

Pourquoi 30 dB suffisent-ils pour la sécurité publique ? Parce que ces bandes font l'objet d'une planification des fréquences bien définie, que les sources d'interférences dans les bandes adjacentes sont relativement maîtrisables et que les niveaux de puissance des systèmes ne sont généralement pas très élevés. Une atténuation de 30 dB permet de ramener les interférences hors bande à un niveau acceptable.

Mais attention : “ en principe suffisant ” ne signifie pas “ toujours suffisant ”. Si vous déployez FirstNet (bande 14) ou des réseaux cellulaires commerciaux sur le même site, la situation se complique. Les sites FirstNet à forte puissance peuvent causer des interférences avec les BDA à large bande et les systèmes DAS : sans filtrage rigoureux, vous risquez d’avoir des problèmes.

Scénario 2 : Colocalisation multi-opérateurs – 50 dB comme point de départ

La sécurité publique, c'est un “ environnement propre ”. La colocalisation de plusieurs opérateurs, c'est un “ environnement sale ”.”

Dans la bande des 1 800 MHz, trois opérateurs peuvent avoir leurs stations de base installées dans la même salle technique ou sur la même tour. Le signal de chaque opérateur constitue une “ interférence ” pour les autres. Si un système DAS dessert plusieurs opérateurs simultanément, le filtre doit non seulement laisser passer son propre signal, mais aussi bloquer les signaux des opérateurs voisins.

Dans ce scénario, une réjection hors bande de 30 dB est loin d'être suffisante. Pourquoi ? Parce que l'écart de fréquence entre deux bandes peut n'être que de quelques dizaines de mégahertz, et que le signal d'une station de base à haute puissance d'un opérateur voisin peut être plus puissant de plusieurs dizaines de dB que votre propre signal. Même après une atténuation de 30 dB, le signal parasite pourrait encore être plus puissant que le signal souhaité.

Une pratique courante dans le secteur consiste à viser un rejet hors bande de 40 à 50 dB. Le système multibande du MS TELERF filtres à cavité obtenir un réjection supérieure à 40 dB, ce qui répond aux exigences de la plupart des scénarios de colocalisation impliquant plusieurs opérateurs. Si l'environnement est plus encombré et que les bandes sont plus étroites, vous pourriez avoir besoin d'une réjection de 50 dB ou plus.

Une chose à garder à l'esprit : une réjection hors bande plus élevée s'accompagne généralement d'une perte d'insertion, une taille plus importante et un coût plus élevé. La différence entre 50 dB et 80 dB ne se limite pas aux performances : elle concerne également le prix et l'espace nécessaire à l'installation. Ne vous lancez donc pas aveuglément à la recherche des spécifications les plus élevées. Reposez-vous sur le fait de répondre aux exigences, sans aller plus loin.

Scénario 3 : Spectre à large bande et dense – 80 dB, ce n'est pas trop

Avec la 5G, les choses ont encore changé.

La bande n78 (3,3-3,8 GHz) est l'une des principales bandes 5G, mais elle est situées juste à côté d'autres systèmes : ISM, WLAN et d'autres bandes 5G. Le spectre est bondé, comme un métro aux heures de pointe. Tout le monde est collé les uns aux autres.

Dans ces environnements à spectre dense, les exigences en matière de réjection hors bande sont nettement plus élevées. Certains scénarios exigent 60 dB ou plus ; dans les cas extrêmes, ce chiffre peut atteindre 80 dB. Le filtre de réjection des interférences à 850 MHz de Kaelus, par exemple, offre une réjection de 80 dB, spécialement conçue pour la coexistence entre les bandes 850 et 900 MHz.

Mais ces 80 dB ont un prix. Ces filtres sont volumineux, présentent une perte d’insertion plus élevée et coûtent plus cher. Dans un DAS, une perte d’insertion plus élevée implique qu’il faut davantage de puissance pour compenser, et plus de puissance signifie plus de chaleur et plus de consommation électrique. Ainsi, la valeur de 80 dB est généralement réservée aux cas où elle est absolument nécessaire, c’est-à-dire lorsque les deux systèmes ont des fréquences extrêmement proches et interférence est grave.

Un facteur souvent négligé : la mise à la terre

Assez parlé des caractéristiques techniques. Abordons maintenant un aspect qui influe sur la réjection hors bande, mais qui est souvent négligé : la mise à la terre.

Les caractéristiques de réjection hors bande d’un filtre sont mesurées dans des conditions d’installation idéales. Cependant, dans la pratique, une mauvaise mise à la terre peut réduire considérablement cette réjection. Cela est particulièrement vrai pour les composants à montage en surface filtres – une mise à la terre déficiente a une incidence directe sur les performances électriques.

Ainsi, lorsqu'une fiche technique indique une réjection de 50 dB, ne partez pas du principe que vous obtiendrez 50 dB une fois le filtre installé. La qualité de l'installation a son importance. C'est pourquoi, dans certains projets, on constate que des filtres qui semblent très performants sur le papier ne parviennent pas à supprimer les interférences une fois mis en service – ce qui n'est probablement pas dû au filtre lui-même, mais à un problème d'installation.

Revenons à la question initiale : quel niveau d'atténuation est suffisant ?

Il n'y a pas de chiffre précis. Mais il existe un moyen de le déterminer.

Regardez d'abord la bande adjacente: Quel système se trouve à côté de votre bande de travail ? Quelle est sa puissance ? Quelle est l'amplitude de la bande passante voisine ? Plus cette bande passante est étroite et plus la puissance du système voisin est élevée, plus le niveau de réjection requis est important.

Vérifiez ensuite le type de système: Les réseaux dédiés à la sécurité publique fonctionnent généralement avec un gain de 30 à 40 dB. Les systèmes DAS multi-opérateurs nécessitent généralement un gain de 40 à 50 dB. Les scénarios impliquant un spectre dense dans les bandes hautes peuvent nécessiter un gain de 60 dB, voire plus.

Enfin, effectuez le calcul du budget de liaison: Tenez compte à la fois de la puissance de la source de parasites, du taux de réjection du filtre et de l'immunité de votre système, puis vérifiez si les parasites résiduels restent dans les limites de tolérance de votre seuil de bruit.

Et n'oubliez pas la qualité de l'installation: Un excellent filtre mal mis à la terre ne sert à rien.

Tableau de référence rapide

Lors du choix d'un filtre, la réjection hors bande n'est pas toujours “ d'autant plus efficace qu'elle est élevée ”. Un niveau suffisant est tout à fait acceptable. Un gain supplémentaire de 10 dB pourrait entraîner un doublement du prix et de la taille.

Si vous travaillez sur un projet DAS et que vous ne savez pas exactement quel niveau de réjection vous convient, ou si vous souhaitez découvrir des options de filtrage spécifiques, n’hésitez pas à contacter l’équipe technique de MS TELERF. Nous disposons d’une expérience concrète dans la conception de filtres et l’intégration DAS, et nous pouvons vous fournir des recommandations adaptées à vos bandes de fréquences et à votre environnement d’interférences.