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F5PBG > PROPAG 24.11.04 19:25l 220 Lines 13717 Bytes #999 (0) @ FRANCA
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Subj: La propagation en V/UHF
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Message 187/2004
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Traduction par M. Berlie-Sarrazin Michel d'un article paru dans le
Worid DX Guide, 1978, a Biliboard Publication.
PROPAGATION V.H.F./U.H.F.
(par Jim Vastenhoud)
La propagation des signaux radio dans les gammes V.H.F. et U.H.F. est
ordinairement limit‚e … la ligne d'horizon. Comme la Terre est ronde,
cela signifie, pour un sol plat, qu'une zone de couverture circulaire
apparaŒtra sur la carte. La hauteur de l'antenne ‚missive d‚termine
alors la port‚e de la station, qui est sensiblement identique … son
horizon visuel. L'utilisation d'une antenne de r‚ception ‚lev‚e peut
‚tendre la port‚e d'une station V.H.F./U.H.F. selon une formule simple
… utiliser:
Port‚e (Km) = 4.1 x ( racine de h tx + racine de h rx )
h tx et h rx correspondent aux hauteurs au-dessus du sol, exprim‚es en
mŠtres, des antennes d'‚mission h tx et de r‚ception h rx.
Dans les pays vallonn‚s ou montagneux, les ing‚nieurs profitent des
mouvements de terrain pour ‚riger les pyl“nes des antennes FM ou TV
sur un site ‚lev‚, … partir duquel faire de service est correctement
couvert. La diff‚rence de hauteur entre les emplacements de
transmission et de r‚ception doivent alors ˆtre ajout‚s pour arriver
au bon r‚sultat. La propagation en vue directe entre les antennes
d'‚mission et de r‚ception limitera la port‚e moyenne des stations TV
ou FM … environ 90 Km Une r‚ception … plus grande distance de
l'‚metteur est possible quand le signal est relay‚; recueilli par un
r‚p‚teur et r‚ ‚mis sur une fr‚quence diff‚rente ou si la
configuration du terrain favorise la r‚flexion ou sous des conditions
de propagation extraordinairement favorables. Des conditions
extraordinairement favorables de propagation, qui rendent la r‚ception
des V.H.F. ou U.H.F. possible bien audel… de la propagation en vue
directe de l'antenne de t‚l‚vision, peuvent se d‚velopper dans des
conditions particuliŠres, et influeront sur les diff‚rentes parties du
spectre consid‚r‚. Les modes extraordinaires de propagation suivants
peuvent ˆtre distingu‚s:
- propagation troposph‚rique
- propagation ionosph‚rique via la couche E sporadique propagation par
ionisation m‚t‚oritique
- propagation ionosph‚rique via la couche F2 Dans le chapitre sur le
DX t‚l‚vision, son auteur … d‚j… abord‚ ces sujets.
Nous approfondirons, ici, certains d'entre eux, dans l'espoir de vous
fournir des informations compl‚mentaires pour am‚liorer vos chances de
succŠs dans l'utilisation de ces modes de propagation.
PROPAGATION TROPOSPHERIQUE
La propagation troposph‚rique au-del… de la port‚e optique est
possible au cours de conditions extraordinaires dans la troposphŠre,
la couche d'air qui entoure la Terre et a une ‚paisseur d'environ 4 Km
aux p“les, 11 Km dans les zones temp‚r‚es, et environ 18 Km …
l'‚quateur. La troposphŠre est le cadre du temps: le transport de
l'eau et de la chaleur sous le toujours variable flux d'‚nergie en
provenance du soleil. La "r‚flexion" troposph‚rique par r‚fraction
multiple des signaux V.H.F. et U.H.F. d‚pend de l'indice de r‚fraction
de l'air. Dans des conditions normales, l'indice de r‚fraction, qui
d‚pend largement de la temp‚rature et de l'humidit‚ de l'air, d‚croŒt
lentement avec l'altitude. S'il change rapidement sur une relativement
petite diff‚rence d'altitude, nous pouvons connaŒtre une propagation
V.H.F. et U.H.F. extraordinaire. D'aussi favorables conditions pour la
propagation du signal TV ou FM sont cr‚‚es tout … fait facilement dans
quelques r‚gions mais se produisent rarement dans d'autres. Elles sont
purement r‚gionales, parfois mˆme locales, et d‚pendent d'anomalies
dans la distribution de la temp‚rature et de l'humidit‚ de l'air,
principalement dans la basse atmosphŠre. Elles sont aussi favoris‚es
par des situations g‚ographiques sp‚cifiques, comme des cours de
fleuves. Il s'agit d'un ph‚nomŠne appel‚ inversion de temp‚rature. Une
inversion de temp‚rature se produit quand, pour quelque raison la
d‚croissance de temp‚rature avec l'augmentation de l'altitude est
interrompue par une plut“t brutale hausse de temp‚rature sur une
faible diff‚rence d'altitude. Cette perturbation des conditions
normales peut ˆtre cr‚‚e tout … fait facilement: pensez simplement …
une couche de brouillard qui est chauff‚e … sa partie sup‚rieure par
le soleil. Dans la couche de brouillard, la r‚partition des
temp‚ratures est globalement normale, mais sa limite sup‚rieure a une
temp‚rature sup‚rieure … celle de l'air imm‚diatement en dessous, et
ainsi l'inversion de temp‚rature est constitu‚e. Ce n'est pas
l'inversion elle-mˆme, mais le soudain changement de l'indice de
r‚fraction de l'air au niveau de s‚paration, qui cause la r‚flexion du
signal radio V.H.F. ou U.H.F.. Plusieurs inversions de temp‚rature les
unes audessus des autres sont aussi observ‚es, et en pareils cas, les
ondes radio peuvent ˆtre propag‚es par r‚flexion entre ces deux
limites imaginaires qui forment maintenant une sorte de "conduit". Le
conduit pr‚cis‚ment d‚crit, et form‚ par deux couches (qui doivent
avoir certaines dimensions et une certaine distance minimum pour une
r‚flexion effective !) est appel‚ un conduit libre. Si la r‚flexion
prend place entre une inversion et le sol, il s'agit d'un conduit de
surface. Maintenant que nous savons que les inversions de temp‚rature
sont des causes importantes d'indices de r‚fraction anormaux de l'air,
il serait int‚ressant de faire une liste des plus importantes causes
de telles inversions:
1. AprŠs une journ‚e ensoleill‚e, la Terre commence … rayonner de la
chaleur vers l'espace, cr‚ant une r‚partition anormale de temp‚rature
au-dessus de sa surface. Ces inversions radiatives apparaissent
sp‚cialement en hiver, et sont trouv‚es au-dessus des terrains rocheux
ou sableux, et au-dessus de la neige, mais jamais au-dessus de la mer.
2. Au cours d'un temps anticyclonique calme, les masses d'air
descendant lentement vers le sol s'‚chauffent … cause de la hausse de
pression de l'air prŠs de la surface du sol. Des inversions de
temp‚rature se produisent fr‚quemment … la limite inf‚rieure de telles
masses d'air.
3. Pour les pays proches de la mer, les vents froids arrivant
au-dessus d'une eau de mer relativement chaude sont fr‚quemment la
cause d'une inversion. La couche d'air inf‚rieure a un plus haut degr‚
d'humidit‚ que la couche sup‚rieure, et une inversion se produit au
niveau de s‚paration. Ces inversions se produisent souvent, ‚galement
au-dessus des eaux tropicales.
4. Des inversions … courte dur‚e de vie peuvent ˆtre form‚es au cours
de changements de temps, particuliŠrement les mouvements de l'air
entre les zones de hautes et basses pressions.
Dans les r‚gions temp‚r‚es du globe, un bonne r‚ception … grande
distance dans les bandes U.H.F. est fr‚quemment possible en automne et
en hiver, particuliŠrement pendant les temps de brouillard, calmes. En
g‚n‚ral, de telles r‚ceptions … grande distance couvrent des distances
allant jusqu'… 600 Km AprŠs quelques essais en receptions TV … grande
distance, vous trouverez qu'il est possible de r‚ussir dans plus de
cas que pr‚vus, et vous apprendrez … juger par exp‚rience quand il y a
une chance de reception TV … grande distance et quand il n'y en a pas.
galement, comme vous en ferez probablement l'exp‚rience, les
fr‚quences V.H.F. sup‚rieures, b‚n‚ficient habituellement plus de ce
mode de propagation que les fr‚quences plus basses. Cependant, ces
fr‚quences inf‚rieures de la bande V.H.F., particuliŠrement celles des
bandes 1 et 2 de diffusion, b‚n‚ficient parfois d'un mode de
propagation diff‚rent, qui est ‚galement al‚atoire mais plus li‚ … la
saison: la propagation par la couche E sporadique.
PROPAGATION " E " SPORADIQUE
Les r‚flexions ionosph‚riques des signaux V.H.F. dans la bande cit‚e
sont ordinairement produites par des nuages E sporadiques, qui peuvent
ˆtre parfois trouv‚s … des attitudes d'environ 100 Km, l‚gŠrement
au-dessus de la couche E normale. Ils peuvent augmenter la port‚e
d'une station consid‚rablement. La pr‚sence de E sporadique ne peut
pas encore ˆtre pr‚vue, mais des ‚tudes men‚es sur une base mondiale
ont r‚v‚l‚ d'int‚ressants d‚tails sur la fr‚quence des apparitions au
cours des saisons. L'ionisation de la "couche" E sporadique n'est pas
toujours suffisante pour r‚fl‚chir les fr‚quences aussi ‚lev‚es que
100 MHz ; les fr‚quences plus basses ont de meilleures chances de
b‚n‚ficier de ce mode de propagation (qui est un casse-tˆte pour les
planificateurs internationaux de fr‚quences dans ces bandes).
G‚n‚ralement parlant, les conditions pour le E sporadique sont
meilleures et plus fr‚quentes dans (h‚misphŠre Nord qu'au sud de
l'‚quateur). Les mois d'‚t‚ offrent les meilleures conditions. Elles
pr‚valent dans la journ‚e, habituellement entre 08h00 et 19h00, temps
local, avec de secondes meilleures conditions entre 19h00 et 23h00.
Dans quelques r‚gions, les conditions de E sporadique sont meilleures
que dans d'autres. Au Japon, en Chine, et Asie du Sud par exemple, des
occurrences extrˆmement ‚lev‚es sont trouv‚es, parfois aussi ‚lev‚es
que 20% du temps. Aux U.S.A., et en Europe, Le E sporadique semble
moins actif. Si nous observons la latitude, il apparaŒt que les
meilleures conditions de E sporadique sont r‚serv‚es … ceux qui vivent
entre les 20 et 40 degr‚s de latitude Nord. Si nous regardons les
autres saisons, les conditions sont nettement inf‚rieures … celles de
l'‚t‚. En hiver, la meilleure p‚riode courante s'‚tablit entre 12h00
et 19h00, temps local, Mais la fr‚quence d'apparition est seulement un
cinquiŠme de celle de l'‚t‚. Durant les mois d'‚quinoxe: mars/avril et
septembre/octobre, les conditions sont identiques … celles de (hiver,
mais elles pr‚valent … d'autres moments, ordinairement entre 18h00 et
19h00. Comme la propagation E sporadique se produit sur une plus
grande superficie que la propagation ionosph‚rique, quelques ‚couteurs
de grandes distances ont pris l'habitude d'informer leurs collŠgues
par t‚l‚phone aussit“t que ces conditions apparaissent. Quelques tubs
organisent mˆme une "veille E sporadique", pour permettre … leurs
membres de tirer le maximum de ces conditions de propagation
extraordinaires, qui rendent possibles des interceptions … des
distances d'environ 1500 Km.
PROPAGATION PAR TRA×NES MTORITIQUES
Les r‚flexions sur les traŒn‚es m‚t‚oritiques peuvent concerner les
ondes V.H.F. dans une gamme de fr‚quences jusqu'… 100 MHz. Les
r‚flexions sont rendues possibles par les traŒn‚es ionis‚es
m‚t‚oritiques, qui se forment dans la haute atmosphŠre … des attitudes
de 80 … 100 Km, quand une m‚t‚orite se d‚place en direction de la
Terre, s'‚chauffe du fait de l'augmentation de la r‚sistance de l'air,
et finalement br–le. La plupart des particules de l'espace qui
p‚nŠtrent dans l'atmosphŠre terrestre, se d‚sintŠgrent totalement au
cours de leur trajet dans l'atmosphŠre. Au cours de cette action la
traŒn‚e ionis‚e m‚t‚oritique est form‚e. Elle peut avoir une dur‚e de
vie de quelques secondes. La plus grande contribution aux traŒn‚es
m‚t‚oritiques est le fait de particules al‚atoires appel‚es m‚t‚orites
"sporadiques". Au cours de certaines p‚riodes, l'activit‚ m‚t‚oritique
est sup‚rieure … la normale, et les pluies de m‚t‚orites augmentent le
nombre d'impacts. Les plus connues sont les Ari‚tides, les Pers‚ides
et les Aquartdes, qui se produisent entre le d‚but de juin et la fin
ao–t, trois mois qui marquent toujours un pic dans l'activit‚
m‚t‚oritique. Pour LA RECEPTION · GRANDE DISTANCE le moment de la
journ‚e est plut“t inopportun; entre minuit et 08h00, temps local, et
aussi la saison: de mai jusqu'en septembre. L'altitude … laquelle les
tram‚es se produisent, d‚termine la plus grande distance pouvant ˆtre
couverte en incidence oblique par les ondes des stations V.H.F.:
environ 1000 Km La plupart des propagations par traŒn‚es m‚t‚oritiques
se produisent dans la partie basse de la bande V.H.F. et peuvent
favoriser la r‚ception de stations de t‚l‚vision en bande 1 bien
au-del… de la limite de l'horizon.
PROPAGATION " F2 "
La propagation par la couche F2 de signaux V.H.F. est rare, et peut
seulement se produire quand la MUF est trŠs ‚lev‚e. En pratique, cela
peut se produire durant le jour, en pr‚sence d'un nombre trŠs ‚lev‚ de
taches solaires, et entre les latitudes de 40ø Nord et 40ø sud. Le
plus important facteur simple … garder en vue pour la propagation F2,
est le nombre de taches solaires, qui est diffus‚ r‚guliŠrement par
quelques stations en ondes courtes, et peut ˆtre trouv‚ dans des
revues d'‚lectronique ou d'amateur radio. Tant que le nombre de taches
solaires demeure en dessous de 100, les chances de propagation F2 sont
n‚gligeables, … partir de 150 il existe une possibilit‚ r‚elle et …
200 c'est une certitude. La propagation F2 rend possible la r‚ception
… longue distance de la bande 1 t‚l‚vision. Bien que la r‚ception en
un seul saut, qui couvre des distances jusqu'… 3 500 Km, soit plus
fr‚quente et aussi meilleure que la r‚ception … sauts multiples, un
cas c‚lŠbre pendant le plus haut niveau de taches solaires connu en
1958 permit la r‚ception de la BBG-TV en Afrique du Sud.
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