Les ondes courtes

L'ELECTROMAGNETISME La radio utilise la propriété des ondes électromagnétiques à se propager dans l'espace. Le plus gros producteur naturel d'ondes électromagnétiques est le soleil qui émet des ondes des plus basses aux plus hautes fréquences (et pas seulement en lumière visible par notre oeil). A la surface de la terre les orages tropicaux sont aussi d'importants générateurs d'ondes électromagnétiques.
F5KQ, F6KEQ et F6KHX sont les radio-clubs ou j'ai rencontré des radioamateurs.
Christian Øersted (1777-1851), physicien danois, au terme d'une longue série d'expériences réalisées de 1807 à 1820, démontre qu'une aiguille aimantée placée à proximité d'un conducteur électrique est déviée de sa position d'équilibre dans un sens qui dépend du sens du courant. C'est la découverte de l'électromagnétisme. Profitant des nombreuses découvertes scientifiques de ses prédécesseurs, Joseph Henry, physicien américain né en 1797, perfectionne l'électroaimant. A la suite de ses travaux il découvre en 1832 le phénomène d'auto-induction. Il observe la transmission à distance par induction d'impulsions électriques produites par de puissantes étincelles. Il découvre ainsi qu'un champ électromagnétique variable qui traverse une boucle, y induit un courant que l'on peut détecter. Les principes de base de la radioélectricité sont fixés: dans un récepteur on capte à l'aide d'une boucle (antenne) une variation du champ électromagnétique (ondes sinusoïdales) provoquée à distance par un émetteur de radiofréquences qui dissipe son énergie dans l'espace à travers une antenne. Un lien vers une histoire de la T.S.F http://dspt.club.fr/antique.htm
LES RADIOFREQUENCES
Dans le spectre des fréquences électromagnétiques, les ondes radioélectriques ont situées en dessous du rayonnement infrarouge. Il faut noter que plus la fréquence augmente et plus la longueur d'onde diminue.
Fréquence et longueur d'onde La fréquence correspond au nombres d'impulsions par seconde et se mesure en hertz (ici 2.5 Hz). La longueur d'onde est la distance parcourue à la vitesse de la lumière pendant une alternance. L'amplitude, c'est à dire l'énergie de l'onde se mesure en volt. En réception le niveau des signaux est de l'ordre de quelques microvolts (millionième de volt).
Le spectre radioélectrique est divisé en bandes, car les phénomènes de propagation sont différents suivant la gamme de fréquence.
Propagation en fonction de la longueur d'onde Ondes kilométriques BF Elles se propagent principalement à très basse altitude, par onde de sol. Leur grande longueur d'onde permet le contournement des obstacles. Pour une même distance de l'émetteur, le niveau du signal reçu est très stable. Ce niveau décroît d'autant plus vite que la fréquence est élevée. Les ondes de fréquence très basse pénètrent un peu sous la surface du sol ou de la mer, ce qui permet de communiquer avec des sous-marins en plongée. Applications courantes : radiodiffusion sur Grandes Ondes (France-Inter, RTL...), diffusion des signaux horaires (horloges radio-pilotées)... La puissance de ces émetteurs est énorme : souvent plusieurs mégawatts pour obtenir une portée pouvant aller jusqu'à 1000 km.
Ondes hectométriques MF Les stations de radiodiffusion sur la bande des Petites Ondes (entre 600 et 1500kHz) ont des puissances pouvant aller jusqu'à plusieurs centaines de kilowatts. Elles utilisent encore l'onde de sol pour couvrir une zone ne dépassant guère une région française mais bénéficient après le coucher du soleil des phénomènes de propagation ionosphérique. Car de jour l'absorption importante des signaux dans les basses couches de l'atmosphère ne permet pas à l'onde d'atteindre les couches supérieures. Propagation ionosphérique Le soleil ionise la haute atmosphère entre 90 et 400 km d'altitude. Les ondes HF se réfléchissent alors sur ses couches ionisées. Ce phénomène permet des liaisons par bonds successifs avec réflexion sur le sol.
Ondes décamétriques HF Les ondes courtes, bien connues des radioamateurs, permettent des liaisons intercontinentales avec des puissances de quelques watts si la propagation ionosphérique le permet car l'onde de sol au-dessus de 2 ou 3 MHz ne porte guère au-delà de quelques dizaines de kilomètres. Entre 1 et 30 MHz, la réflexion des ondes sur les couches de l'ionosphère permet de s'affranchir du problème de l'horizon optique et d'obtenir en un seul bond une portée de plusieurs milliers de kilomètres. Mais ces résultats sont très variables et dépendent de l'activité cyclique solaire, de l'heure de la journée ou de la saison. Pour cette raison, les ondes décamétriques ont cédé le pas au satellites (communications maritimes) même si des calculs de prévision de propagation permettent de prédire avec une bonne fiabilité les heures d'ouverture, les fréquences maxima utilisables et le niveau du signal qui sera reçu. L'activité solaire en temps réel
Ondes métriques VHF Les ondes métriques correspondent à des fréquences comprises entre 30 et 300 MHz incluant la bande de radiodiffusion FM, les transmissions VHF des avions, la bande radioamateur des 2m... On les appelle aussi ondes ultra-courtes. Elles se propagent principalement en ligne droite mais réussissent à contourner les obstacles de dimensions ne dépassant pas quelques mètres. Elles se réfléchissent sur les murs, rochers, véhicules et exceptionnellement sur des nuages ionisés situés dans la couche E, vers 90 km d'altitude ce qui permet des liaisons à plus de 1000 km. En temps normal, la portée d'un émetteur de 10 watts avec une antenne omnidirectionnelle est de quelques dizaines de kilomètres mais il arrive aussi que l'indice de réfraction pour ces fréquences fasse s'incurver vers le sol une onde qui se serait perdue dans l'espace. C'est la propagation troposphérique et des liaisons à quelques centaines de kilomètres sont alors possibles. Propagation troposphérique Alors que dans la basse atmosphère la température de l'air décroit avec l'altitude, certaines conditions météorologiques exceptionnelles provoquent une inversion de température entre le sol et 10 km d'altitude. Cette couche d'inversion a la propriété de courber les ondes VHF vers le sol et permet des liaisons de près de 1 000 km.
Ondes décimétriques UHF et SHF Plus sa fréquence augmente, plus le comportement d'une onde ressemble à celui d'un rayon lumineux. Les faisceaux hertziens permettent uniquement des liaisons à vue, mais fiables par tous les temps. Aucun obstacle de taille supérieure à quelques décimètres ne doit se trouver sur le trajet du faisceau. Ces ondes se réfléchissent facilement sur des obstacles de quelques mètres de dimension ; ce phénomène est exploité par les radars, y compris ceux utilisés aux bords des routes. C'est grâce aux réflexions sur les bâtiments qu'il est possible d'utiliser un téléphone portable sans être en vue directe de l'antenne du relais, mais les interférences entre ondes réfléchies rendent la communication difficile, obligeant l'utilisateur à changer d'endroit ou à se déplacer de quelques mètres simplement.
LES RADIOAMATEURS Ils disposent de canaux réservés dans toutes les gammes de fréquences. L'activié la plus importante a lieu en décamétrique car avec une portée intercontinentale la bande permet des contacts nombreux.
Deux très bons sites sur le radioamateurisme F5VZ ON4SKY
Les communications entre radioamateurs peuvent s'effectuer sous de multiples formes. Dans la majorité des liaisons effectuées il s'agit moins de transmettre réellement des informations que de tester les moyens de communication : matériel, antenne, propagation... On peut distinguer les différentes formes de trafic par la classe d'émission et par l'utilisation qui est faite de ces classes d'émission. Classes d'émission Le trafic le plus commun s'effectue en phonie; la connaissance de l'anglais parlé n'est pas obligatoire, seulement bien utile. Mais le type de trafic typiquement radioamateur est la télégraphie en morse. La transmission d'image fixes (SSTV ou FAX) de textes (RTTY, AMTOR...) ou de fichiers de données numériques (PACKET-RADIO, PACTOR) a été facilitée grâce à l'introduction de l'ordinateur individuel. La télévision d'amateur (ATV) a aussi ses adeptes.
Mon premier récepteur en juillet 1971, un BC-603 du surplus militaire américain utilisable sur 21 et 28 mhz.
Modes de trafic En dehors de la classe d'émission on peut distinguer différentes formes de trafic : - trafic en concours, - recherche de contrées rares ou lointaines (DX). - contact avec des stations déplacées dans des endroits particuliers ( îles...) - trafic par réflexion sur la lune (EME), - émission à faible puissance (QRP) - trafic via satellites, - trafic en mobile terrestre ou maritime, - expéditions en portable sur des sommets dégagés, - utilisation des répéteurs (relais), - transmission par réflexion sur des traînées météoritiques (Meteor Scater), - ou par diffusion sur des zones ionisées lors des aurores boréales. L'écoute des radioamateurs, c'est mon cas, peut se faire en utilisant chacun des moyens cités.
Le journal de trafic et la carte QSL La réglementation oblige chaque radioamateur à consigner dans un journal de trafic toutes les liaisons (QSO) qu'il a effectué. Ce journal est aussi pour le radioamateur un livre de souvenir où il conserve la trace de son trafic. En guise de carte de visite les radioémetteurs et écouteurs utilisent leur carte QSL qu'ils s'échangent pour matérialiser leurs meilleurs contacts. Le goût des collections encourage certains amateurs à rechercher les cartes QSL des stations rares, des contacts exceptionnels ou des contrées exotiques. Des diplômes, gérés par les organisations radioamateurs, sont attribués à ceux qui ont réussi, par la qualité de leurs contacts, à rassembler les QSL requises.
Expérimentation C'est la base de l'activité du radioamateur. Elle s'exerce dans des domaines extrêmement variés concernant la conception, la réalisation et la mise au point des composants de la station ou sur la propagation des ondes. L'installation et l'optimisation de réseaux (Packet-radio) de retransmetteur (relais phonie, SSTV, ATV), l'utilisation de moyens de localisation (GPS) et la radiogoniométrie sont aussi l'occasion d'un trafic particulier. En temps réel la postion des satellites amateurs