Le monde merveilleux de la propagation

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Le monde merveilleux de la propagation
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La propagation des ondes radiofréquence dépend de
nombreux facteurs. Pour les comprendre, il faut
dabord sintéresser à lionosphère et à la façon
dont le soleil laffecte. Nous étudierons ensuite
comment il est possible de communiquer par onde
tout autour de la terre mais aussi en direction
des satellites. Quelques sources de
renseignements vous seront données afin que vous
puissiez savoir quelles sont les conditions que
vous comprendrez et saurez interpréter
désormais.
Introduction
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Le soleil est létoile du système qui porte son
nom et dont la terre dépend. Il est constitué
demais en fait, ça nest pas vraiment important!
Par contre, il permet en partie la propagation
des ondes radio ce qui nous arrange bien. En fait
ce sont ses radiations qui agissent sur les
couches hautes de latmosphère appelée
ionosphère. Les régions sombres sur la surface du
soleil ou spots sont responsables de
laugmentation des radiations magnétiques du
soleil car elles correspondent à des explosions
nucléaires. Ces radiations sont ce qui donne à la
ionosphère sa charge en ions et ses propriétés de
propagation. Lactivité solaire varie en
permanence mais semble en plus suivre un cycle de
11ans.
Le Soleil
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Lors dune activité solaire forte, correspondant
à un grand nombre de spots, même des stations de
faible puissance peuvent être entendues tout
autour du monde. En plus du cycle de 11 ans, il
apparaît un cycle de 27 jours dû à la rotation du
soleil. Enfin, la rotation de la terre sur son
axe affecte aussi la propagation en fonction des
heures de la journée. En moyenne les fréquences
supérieures à 10MHz sont utilisables le jour et
celles inférieures sont utilisables la nuit.
Le Soleil
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En plus des spots réguliers, on trouve des
explosions extraordinaires qui éjectent une
grande une grande quantité de particules et
dénergie électromagnétique. Ces explosions sont
classées en fonction de la quantité de rayon X
quelles produisent (X-ray). Les plus grandes
explosions sont des X-Class flares, puis 10
donnent les M-Class flares, puis 10 enfin
donnent les C-Class flares. Même si ces
explosions ne durent que quelques minutes, leurs
effets dans les radiocommunications peuvent durer
quelques jours.
Le Soleil
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Les radiations solaires éjectent les électrons de
loxygène et des autres gaz dans la couche haute
de latmosphère créant ainsi des ions chargés
positivement. Il existe quatre régions de gaz
ionisés de 50km à 400km qui ensemble forment la
ionosphère. Elle réfléchit les ondes radio à des
fréquences données, principalement dans la bande
des 3-30MHz. Cest grâce à cette réflexion que
lon peut communiquer de part et dautre de la
terre. On est en présence du même phénomène que
celui de la réfraction de la lumière dans un
verre deauou des mirages.
La Ionosphère
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Les quatre régions de la ionosphère
La Ionosphère
D E F1 F2
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La couche D est la plus basse couche de la
ionosphère. Elle atteint un maximum dionisation
vers 21h mais les ions sévanouissent très vite.
Cette couche est responsable de labsorption des
ondes radio et non de leur réfraction. Les
fréquences supérieures à 10MHz ne sont pas
absorbées par la couche D mais les fréquences
inférieures sont en général tout de même
utilisables pour les communications à grande
distance la nuit.
La Ionosphère
En vert fgt10MHz En rouge flt10MHz
D
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Comme la couche D, la couche E dissipe ses ions
rapidement quand le Soleil ne brille pas.
Néanmoins, la couche E nabsorbe pas le bas du
spectre HF mais elle peut réfléchir les ondes et
les renvoyer vers la Terre. La nuit, cette couche
est peu active et très fine et le signal radio a
tendance à la traverser.
La Ionosphère
Selon la fréquence et la force de la couche E, le
signal peut passer ou être réfléchi. Parfois même
les onde VHF sont réfléchies par cette couche
E
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Lensemble des couches F1 et F2 forme la région
F. En effet, elle ne devient quune seule couche
la nuit. En fait, cest la couche la plus
importante en ce qui concerne les communications
longue distance. Elle reste ionisée plus
longtemps et reste en particulier ionisée toute
la nuit. Le jour, elle réfléchit les hautes
fréquences et la nuit elle peut réfléchir jusquà
10-15MHz.
La Ionosphère
F2
F1
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La nuit la couche D disparaît et la couche E
devient très fine. Mais F1 et F2 se regroupent
créant la couche F. On peut donc utiliser de
basses fréquences puisquelles ne sont plus
absorbées par la couche D.
La Ionosphère
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Des fréquences plus hautes sont utilisables le
jour, mais risquent de passer au travers de la
couche F trop faible la nuit. La plus haute
fréquence utilisable (MUF) est la plus haute
fréquence réfléchie par la couche F. Il est en
général intéressant dutiliser une fréquence
proche de la MUF car des fréquences plus basses
risquent dêtre absorbées.
La Ionosphère
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Les conditions de la ionosphère affectent
grandement la façon dont le signal radio se
propage. Les spots augmentent la capacité de la
ionosphère à réfracter les ondes HF. Les grandes
explosions créent des tempêtes magnétiques qui
causent des parasites. Alors, il y aura plus
dabsorption que de propagation.
Les Indices
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Le nombre de spots plus il est grand plus
lionisation est grande et plus le signal HF est
réfracté. Il varie de 0 à 200Le flux solaire
Il sagit dune mesure du signal radio émis par
le Soleil. Il est mesuré à 2800MHz une fois par
jour. Cette valeur est fortement corrélée au
nombre de spots et varie de 60 à 300.
Les Indices
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Lindex A Il décrit les conditions
géomagnétiques des 24 dernières heures. Il peut
varier de 0 à 400 mais se situe en général au
dessous de 100. En moyenne il vaut de 4 à 50, les
valeurs en dessous de 10 étant recherchées pour
les contacts HF. Lindex K il indique les
conditions dans les 3 dernières heures et varie
de 0 à 9. Les faibles chiffres indiquent une
ionosphère calme. Quand K augmente on peut
attendre de mauvaises conditions de propagation.
Les Indices
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Les indices sont disponibles sur
http//www.maj.com/ et bien sûr sur
http//f5hla.free.fr/
Les Indices