Les émetteurs-récepteurs SATCOM assurent les fonctions d'émission et de réception nécessaires aux communications militaires par satellite sur des plateformes aériennes, navales, embarquées, portables, fixes et sans pilote. Selon leur architecture, ces systèmes peuvent effectuer des opérations de conversion RF, d'amplification, de filtrage et de conditionnement du signal.
Cette catégorie regroupe les fournisseurs d’émetteurs-récepteurs SATCOM prenant en charge les liaisons en UHF, bande L, bande C, bande X, bande Ku et bande Ka pour les communications BLOS, le commandement et le contrôle, ainsi que le transfert de données ISR.
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Les émetteurs-récepteurs SATCOM assurent les fonctions d’émission et de réception qui permettent les communications par satellite entre les plateformes de défense, les forces déployées, les centres de commandement et les systèmes distants. Selon leur architecture, ils combinent la conversion des fréquences radio (RF), l’amplification, le filtrage et le conditionnement du signal, tout en s’interfaçant avec des fonctions de modem et de bande de base, ou en les intégrant.
Module Iridium 9603 d’Iridium
Les émetteurs-récepteurs SATCOM militaires doivent fonctionner de manière fiable dans des conditions RF et environnementales exigeantes, tout en respectant les contraintes des plateformes en matière de taille, de poids et de puissance (SWaP), ainsi que de refroidissement. Les exigences varient considérablement selon qu’il s’agit de terminaux fixes, d’aéronefs, de navires, de véhicules tactiques, d’équipements portables ou de plateformes sans pilote, ce qui fait de la couverture de fréquences, de la compatibilité des formes d’onde, de la puissance de sortie, des performances du récepteur, de l’interopérabilité, des performances spectrales et de l’architecture d’alimentation des critères de sélection importants.
Un émetteur-récepteur SATCOM convertit et conditionne les signaux de communication sortants en vue de leur transmission par l’antenne du terminal, tout en recevant et en traitant les signaux provenant du satellite. Son bon fonctionnement dépend du maintien d’une qualité de signal suffisante sur de longs trajets de propagation. Parmi les caractéristiques RF importantes, on peut citer la puissance d’émission, la linéarité, la pureté spectrale, le facteur de bruit et la gamme dynamique du récepteur, le bruit de phase, la précision de fréquence, la tolérance aux interférences et les pertes ailleurs dans la chaîne RF.
La conversion de fréquence permet de faire passer les signaux entre les étages de bande de base ou de fréquence intermédiaire (FI) et la bande de liaison montante ou descendante du satellite à l’aide de mélangeurs, d’oscillateurs locaux et de filtres associés. Selon l’architecture du terminal, les convertisseurs élévateurs de fréquence (BUC) et les convertisseurs abaisseurs de fréquence à faible bruit (LNB) peuvent être intégrés à l’émetteur-récepteur ou mis en œuvre sous forme de composants RF distincts. Les équipements multibandes peuvent intégrer des voies de conversion et de filtrage supplémentaires afin de prendre en charge différents services satellitaires.
Lorsque les fonctions de modem ou de bande de base sont intégrées, la modulation code la voix, les données, les images ou d’autres informations de mission sur une porteuse en vue de leur transmission, tandis que la démodulation extrait les informations des signaux reçus. D’autres architectures utilisent des équipements de modem distincts, connectés à l’émetteur-récepteur via des interfaces FI ou numériques. Les systèmes SATCOM de défense peuvent devoir prendre en charge plusieurs schémas de modulation, la correction d’erreurs sans voie de retour (FEC), des méthodes de codage, des débits de données, des structures de trames et des formes d’onde afin de garantir la compatibilité avec différents réseaux et exigences opérationnelles.
L’amplification de puissance élève le signal émis au niveau requis par le budget de liaison, tandis que les étages de réception à faible bruit préservent les signaux entrants faibles avec un bruit supplémentaire minimal. Les amplificateurs de puissance doivent trouver un équilibre entre la puissance de sortie RF, le rendement, la linéarité et la réduction de puissance en sortie, en particulier pour la modulation multiporteuse ou d’ordre supérieur. Le filtrage supprime l’énergie hors bande et les interférences indésirables. Les alimentations électriques des émetteurs-récepteurs SATCOM doivent également fournir une alimentation électrique stable malgré les variations des demandes de puissance de sortie RF et des conditions d’entrée de la plateforme.
De nombreux terminaux SATCOM doivent émettre et recevoir sans qu’un chemin de signal ne dégrade l’autre. Les duplexeurs, les diplexeurs, les filtres, le blindage, la planification des fréquences et l’isolation RF empêchent l’énergie de l’émetteur de désensibiliser ou de surcharger le récepteur. Cela revêt une importance particulière lorsque des circuits d’émission à haute puissance fonctionnent à proximité de composants électroniques de réception sensibles au sein de terminaux compacts.
Les aéronefs utilisent des émetteurs-récepteurs SATCOM pour étendre les communications au-delà de la portée des radios terrestres et assurer une connectivité « au-delà de la ligne de visée » (BLOS) sur de vastes zones d’opération. Les équipements embarqués doivent trouver un équilibre entre les performances de la liaison et le placement des antennes, les contraintes aérodynamiques, la disponibilité en puissance, la compatibilité électromagnétique, la gestion thermique, ainsi que les limites de taille et de poids imposées par la plate-forme hôte.
Les plateformes de renseignement, de surveillance et de reconnaissance (ISR) peuvent utiliser des liaisons SATCOM pour transférer des données de capteurs, des données de commande, des informations de mission et l’état du système entre des ressources distantes et des utilisateurs répartis. Les missions à haut débit imposent des exigences supplémentaires en matière de bande passante disponible, de performances RF, de gain d’antenne, de capacité de traitement, de disponibilité de la liaison et de fiabilité de l’ensemble de la chaîne de communications par satellite.
Récepteurs submersibles MiniPod d’Applied Acoustics
Les navires de surface et autres plateformes maritimes s’appuient sur les communications par satellite lorsque les infrastructures terrestres ne sont pas disponibles ou ne constituent pas une solution viable. Les émetteurs-récepteurs maritimes peuvent être amenés à fonctionner aux côtés de nombreux systèmes RF embarqués, tout en s’adaptant aux mouvements du navire, aux environnements salins, aux emplacements d’antennes limités, aux interférences électromagnétiques et aux exigences de connectivité continue sur de vastes zones géographiques.
Les véhicules tactiques et les forces à pied ont besoin d’équipements capables d’établir des liaisons satellitaires efficaces sans nécessiter de configuration trop lourde. Les systèmes embarqués sur véhicule peuvent prendre en charge une plus grande ouverture d’antenne, une puissance de sortie RF plus élevée et une consommation d’énergie plus importante, tandis qu’un émetteur-récepteur portable pour les communications par satellite privilégie la portabilité, l’autonomie de la batterie, la simplicité d’utilisation et la compatibilité avec les services satellitaires à bande étroite appropriés.
Les aéronefs sans pilote, les véhicules terrestres et les systèmes maritimes peuvent utiliser des émetteurs-récepteurs SATCOM pour le commandement et le contrôle, la télémétrie, les données de charge utile et le relais de communications au-delà de la couverture des réseaux terrestres. Ces installations imposent souvent des contraintes SWaP strictes et peuvent nécessiter l’acquisition, la réacquisition, le transfert ou la gestion autonomes des liaisons lorsque l’intervention directe de l’opérateur est limitée.
Les émetteurs-récepteurs SATCOM peuvent fonctionner dans plusieurs gammes de fréquences ; le choix de la bande influe sur les dimensions de l’antenne, la bande passante disponible, les performances de propagation, la conception des composants RF, l’architecture du terminal et les réseaux satellitaires compatibles.
| Bande SATCOM | Caractéristiques principales | Utilisations militaires typiques |
| UHF | Bande étroite, système SATCOM militaire bien établi présentant des caractéristiques de propagation mobiles utiles | Communications tactiques vocales et de données, terminaux portatifs et mobiles |
| Bande L | Connectivité mobile offrant une bande passante modérée et une atténuation due à la pluie relativement faible | Communications mobiles, aériennes, de suivi et maritimes |
| Bande C | Propagation fiable, mais nécessite généralement des antennes plus grandes pour obtenir un gain comparable | Liaisons satellitaires fixes et transportables |
| Bande X | Communications par satellite militaires à très haute fréquence (SHF) prenant en charge des liaisons à plus grande capacité | Commandes, déploiements, communications navales et aériennes par satellite |
| Bande Ku | Capacité haut débit avec des antennes compactes à gain élevé et une sensibilité accrue aux conditions météorologiques | Données ISR, terminaux à large bande, mobiles et aéroportés |
| Bande Ka | Bande passante à haute capacité avec une atténuation accrue due à la pluie et des exigences de pointage plus strictes | Communications par satellite (SATCOM) militaires et commerciales à haut débit |
Un émetteur-récepteur SATCOM multibande peut élargir l’accès à la capacité satellitaire disponible, mais cette flexibilité accroît également la complexité des systèmes RF, des antennes, du filtrage, de la commutation, de la conversion de fréquence et de l’intégration.
Les équipements de SATCOM de défense peuvent être tenus de se conformer à des exigences spécifiques au programme en matière d’interface, de forme d’onde, d’environnement et d’électromagnétisme. Les normes pertinentes sont notamment les suivantes :
Les normes applicables, les révisions, les exigences en matière de formes d’onde et les profils d’essai dépendent en fin de compte de l’émetteur-récepteur, de la plate-forme hôte, du réseau satellitaire et du programme d’acquisition.
Les architectures SATCOM évoluent vers des terminaux utilisateurs plus flexibles, capables de maintenir la connectivité malgré l’évolution des réseaux, des conditions du spectre et des environnements opérationnels. Parmi les développements actuels, on peut citer :
Conjointement, ces évolutions poussent les émetteurs-récepteurs SATCOM vers une plus grande flexibilité, une meilleure résilience, une intégration RF accrue et une adaptabilité réseau renforcée, tout en préservant l’interopérabilité requise pour les communications de défense interarmées.
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