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.Explications technologiques

Contenu:

Définition | Fonctionnement de la radio analogique actuelle | L'avenir de la radio: la radio numérique

2. La transmission:

La transmission des signaux s'effectue par émission d'onde électromagnétique.
Une onde électromagnétique est une onde produite par un courant électrique variable dans le temps. Comme toutes les ondes, elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.

Domaine des ondes électromagnétiques en fonction de la fréquence f ou de la longueur d'onde l0 dans le vide.

Gamme d'ondes | Domaine de longueur d'onde dans le vide | Domaine de fréquence | Dénomination | Transmission
Ondes millimétriques | 1 mm - 10 mm | 30 GHz - 300 GHz | EHF (Extra Hautes Fréquences) | --
Ondes centimétriques ou hyperfréquences | 1 cm - 10 cm | 3 GHz - 30 GHz | SHF (Super Hautes Fréquences) | Satellites de télécommunication, téléphone GSM
Ondes décimétiques | 1 dm - 10 dm | 300 MHz - 3 GHz | UHF (Ultra Hautes Fréquences) | Télévision et radars
Ondes métriques | 1 m - 10 m | 30 MHz - 300 MHz | THF (Très Hautes Fréquences) ou VHF (Véry Hygh Frequencies) | Télévision et radio en modulation de fréquence: communication de la police et de l'armée
Ondes décamétriques ou ondes courtes | 10 m - 100 m | 3MHz - 30 MHz | HF (Hautes Fréquences) | CB et radio à grande portée
Ondes hectométriques ou ondes moyennes | 100 m - 1000 m | 300 KHz - 3 MHz | MF (Moyennes Fréquences) | Radio
Ondes kilométriques ou grandes ondes | 1 km - 10 km | 30 KHz - 300 KHz | BF (Basses Fréquences) | Radio
Ondes myriamétriques | 10 km - 30 km | 10 KHz - 30 KHz | -- | --

Une onde électromagnétique est la combinaison du champ électrique et du champ magnétique. Le champ électrique est dû au courant circulant dans l'antenne, le champ magnétique est quant à lui dû au déplacement des électrons dans l'antenne.

Le vecteur E représente l'onde électrique
Le vecteur H représente l'onde magnétique

Les 2 ondes sont en phase dans le temps, c'est à dire qu'elles ont la même fréquence.

a. Émission d'une onde électromagnétique

Le courant de l'antenne provoque la vibration des électrons, ils font donc des aller-retour très rapides, et cela crée un champ électromagnétique, qui se propage.

b. Transmission des ondes électromagnétiques

Il existe 3 modes de transmission des ondes :
-les ondes de surface ou de sol.
-les ondes ionosphériques.
-les ondes d'espace.

# Propagation des ondes de surface

Ne concernant que les ondes ayant une fréquence inférieure à 3MHz, elles se propagent simultanément dans les basses couches atmosphériques et dans le sol, la propagation de l'onde dépend alors des caractéristiques du sol : suivant leur fréquence, elles peuvent subir une absorption dans certains milieux ou ne pas pouvoir se propager du tout. (Une fréquence inférieure à 10kHz permet des liaisons souterraines ou sous-marines).

# Propagation des ondes ionosphériques

Les ondes ayant une fréquence comprise entre 3MHz et 30MHz sont réfléchies par l'ionosphère. L'ionosphère, se situant entre 70km et 300km, est composée de plusieurs couches plus ou moins ionisées favorisant la conduction électromagnétique et la réflexion des ondes. Les conditions de propagations sont d'une grande variabilité tant temporelle que spatiale, on trouvera des zones de dispersion (l'onde se divise en plusieurs ondes similaires), de silence (zone au sol ne réceptionnant aucune onde), de fading (diminution temporaire de l'intensité de l'onde). S'il y a des réflexions multiples entre couches ou avec le sol, la distance atteinte peut être très importante.

Schéma de propagation des ondes ionosphériques (les couches E et F sont 2 des 3 couches composant l'ionosphère).

# Propagation des ondes d'espace

Les ondes dont la fréquence est supérieure à 30MHz peuvent être transmises directement de l'émetteur au récepteur selon leurs situations géographique :

- La liaison à vue permet la transmission directe de l'émetteur au récepteur lorsqu'il n'y a aucun obstacle entre les 2 antennes.

- La liaison par diffraction sur crête permet la transmission de l'émetteur au récepteur dans le cas où un obstacle empêcherait une transmission par liaison à vue, dans ce cas l'onde sera diffractée au sommet de l'obstacle permettant à l'onde de pénétrer dans l'ombre géométrique de l'obstacle.

- Dans le cas où aucune des possibilités ne serait possible. On utilise des antennes relais pour transmettre le signal. Une antenne relais réceptionne le signal, l'amplifie puis ré-émet le signal. Une antenne permet également d'augmenté le périmètre d'émission d'une station de radiodiffusion.

c. Réception d'une onde électromagnétique

L'onde électromagnétique reçue met en mouvement les électrons de l'antenne réceptrice, ce qui fait apparaître un courant électrique sinusoïdal de même fréquence et d'amplitude que l'onde reçue.