Bandes VHF/UHF/SHF
Au-delà de 30 MHz
Au-delà de 30 MHz, les ondes se propagent d'une manière assez différente de celle que nous avons décrite jusqu'ici. Seule la couche E peut, pour les bandes de 50, 70 et 144 MHz, donner lieu à quelques réflexions. Pour les bandes supérieures à 30 MHz on constate un autre phénomène appelé propagation troposphérique. Au-delà de 1 GHz et donc aussi pour les micro-ondes, les ondes se propages en lignes droites avec que peu de réflexions par l'atmosphère; on peut toutes fois obtenir des réflexions interressantes sur des nuages de pluie, sur des trainées de météore ou sur des avions.
La modulation de fréquence (FM)
La modulation de fréquence (Narrow Band Frequency Modulation) permet d'obtenir une qualité radiophonique. La portée est limitée à une faible distance (5 à 50 km). On utilise principalement la NBFM pour les communications locales et pour les communications au moyen de stations portables et mobiles, ainsi que pour le trafic via les stations relais.La phonie et la télégraphie
La bande latérale unique (USB), ainsi que la télégraphie (CW), sont utilisés pour les contacts à grande distance. En effet, au-delà de la propagation en vue directe, les bandes VHF-UHF-SHF permettent d'expérimenter certains modes de propagation particuliers.La modulation de fréquence (FM)
La voix numérique
Entretemps d'autres techniques de modulations numériques voient le jour et permettent de transmettre de la voix numérique (DV = Digital Voice), des images ou des données: DSTAR, C4FM, DMR en sont des exemples.
Chaque système offre non-seulement d'établir des contacts directs ou via un répétiteur (relais), mais aussi d'interconnecter les stations et les relais via un backbone RF ou internet, permettant donc de joindre un correspondant à l'autre bout de la terre
Les relais
Les stations répétitrices, encore appelées relais, sont installées aux sommets d'immeubles, de tours ou de collines. Elles permettent de relayer les signaux des stations portables et mobiles en augmentant ainsi leur rayon d'action. L'écart entre la fréquence de réception de l'utilisateur et la fréquence d'émission de l'utilisateur est de -600 kHz pour la bande 144-146 MHz et de +1,6 MHz ou -7.6 MHz pour la bande 430-440 MHz. Les relais sont activés par l'envoi d'une tonalité CTCSS en superposition avec la voix. Certains relais doivent être activés par une tonalité à 1750 Hz pendant 3 secondes. Les relais s'identifient en donnant leur indicatif en morse. En Belgique il y a 17 relais VHF et 20 relais UHF. Presque tous appartiennent à des sections de l'UBA.
Chaque système offre non-seulement d'établir des contacts directs ou via un répétiteur (relais), mais aussi d'interconnecter les stations et les relais via un backbone RF ou internet, permettant donc de joindre un correspondant à l'autre bout de la terre
Les relais
Les stations répétitrices, encore appelées relais, sont installées aux sommets d'immeubles, de tours ou de collines. Elles permettent de relayer les signaux des stations portables et mobiles en augmentant ainsi leur rayon d'action. L'écart entre la fréquence de réception de l'utilisateur et la fréquence d'émission de l'utilisateur est de -600 kHz pour la bande 144-146 MHz et de +1,6 MHz ou -7.6 MHz pour la bande 430-440 MHz. Les relais sont activés par l'envoi d'une tonalité CTCSS en superposition avec la voix. Certains relais doivent être activés par une tonalité à 1750 Hz pendant 3 secondes. Les relais s'identifient en donnant leur indicatif en morse. En Belgique il y a 17 relais VHF et 20 relais UHF. Presque tous appartiennent à des sections de l'UBA.Les transmissions numériques
Les ordinateurs jouent de plus en plus d'importance, aussi chez les radioamateurs.
Les radioamateurs expérimentes donc aussi avec des transmissions numériques pour des données, des images, de la voix numérique.
HAM Net
Les radioamateurs expérimentes donc aussi avec des transmissions numériques pour des données, des images, de la voix numérique.
Le Packet Radio
Le Packet-Radio, quant à lui, est un système de transmission numérique basé sur le protocole AX.25 (semblable à l'X.25). Il permet de réaliser des transmissions avec détection et recouvrement d'erreurs. On peut faire des contacts de clavier à clavier et des transferts d'un ordinateur à un autre. On peut utiliser des serveurs (Bulletin Board System), eux-mêmes connectés à d'autres BBS et acheminant les messages à travers le monde. Les DX-Clusters sont employés par les radioamateurs intéressés par le DX (voir les bandes décamétriques) pour signaler la présence de stations rares, etc... Le réseau Packet Radio est constitué de nœuds qui transmettent les informations entre utilisateurs éloignés, entre BBS ou entre DX-Clusters. Le Packet Radio permet de combiner deux technologies: celle de la radio et celle des ordinateurs.Le système APRS utilise le protocole AX.25 pour transmettre sa position et quelques informations vers le réseau APRS où on pourra suivre les radioamateurs sur une carte.
Le protocole AX.25 est aussi utilisé par beaucoup de satellites radioamateur pour transmettre la télémétrie (état du satellite).
HAM Net
High-speed Amateur Multimedia Network utilise des technologies similaires que le WiFi, mais dans les bandes amateurs.
Ceci permet donc de transmettre des données, des images et de la voix numériques à très haute vitesse et de créer des réseaux maillés (MESH)
MGM (Machine Generated Mode)
MGM (Machine Generated Mode)
Depuis l'avènement de techniques de traitement numérique des signaux (DSP - Digital Signal Processing) et le fait que les ordinateurs dont de plus en plus puissant, il est très facile de créer ds modes de modulations exotiques, optimisés pour transmettre des informations avec un minimum d'énergie sur de grandes distances et en présence de bruit.
Citons PSK31, JT65, FT441, FT8, FT9, WISPR comme exemples.
La télévision d'amateur
L'ATV ou “Amateur Television” attire aussi beaucoup d'adeptes. On échange des images de télévision en couleur selon le système 625 lignes. Les bandes utilisées sont de 70 cm (modulation d'amplitude) et de 23 cm, 13 cm et 3 cm (modulation de fréquence).
Le système DATV (Digital ATV) utilise des modulations similaires au système DVB-S pour envoyer des images.
Il existe même des répétiteurs spécialement conçus pour relayer les signaux ATV et DATV.
Le système DATV (Digital ATV) utilise des modulations similaires au système DVB-S pour envoyer des images.
Il existe même des répétiteurs spécialement conçus pour relayer les signaux ATV et DATV.
Les types de propagations en VHF et UHF
Les modes de propagation sont différents de ceux utilisés en ondes décamétriques. En VHF-UHF on distingue :
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la propagation en ligne droite, c'est-à-dire à vue, limitée à la ligne d'horizon des antennes. C'est le mode de propagation utilisé, en local, en mode FM, pour les liaisons directes ou par relais. Tropola propagation troposphérique qui se produit en cas de haute pression barométrique. En de telles circonstances, une couche d'inversion (de température et d'indice de réfraction) peut former, à une altitude variant de 100 à 2500 mètres, un "conduit" permettant des liaisons de 300 à 1200 km.Sporadique Ela propagation par sporadique E qui a lieu lorsque cette couche ionisée de l'atmosphère apparaît durant les mois d'été. Les réflexions sur cette couche permettent des contacts allant jusqu'à 2000 km, mais ces conditions de propagation sont très courtes (< 1 minute). Le phénomène n'est utilisable que pour les bandes des 50 MHz et des 144 MHz.FAIIl existe un certain nombre de phénomènes bizarres, tel que les "Field Aligned Irregularities". Les radioamateurs essaient de trouver et d'exploiter ces anomalies pour effectuer des contacts sur de grandes distances.Meteor scatterlorsque les météorites entrent dans l'atmosphère, elles produisent un dégagement de chaleur et une ionisation. Cette ionisation produit des phénomènes de propagation. Les ouvertures sont très courtes et varient de 1 seconde ("ping") à quelque 20 secondes ("burst"). Il existe 14 pluies de météorites pouvant convenir à ces expérimentations, les plus importantes étant les Perséides (vers le 12 août), les Géminides (vers le 14 décembre) et les Quadrantides (vers le 3 janvier).Rain scatterlorsque les ondes radio heurtent un nuage de pluie, une partie du signal est refléchi. Ce phénomène permet de faire des liaisons au delà du champ de vision, surtout dans les bandes millimétriques.L'EMEUne autre activité fort remarquable est la réflexion sur la lune (Earth-Moon-Earth). Les ondes radio subissent une très forte atténuation (environ 262dB sur 70 cm). C'est pourquoi il convient d'utiliser des puissances importantes, de 250 à 1000 Watts (éventuellement il faut demander à l'IBPT une licence spéciale !), des antennes à haut gain ou des groupements d'antennes à haut gain (26dB ou plus) ainsi qu'un préamplificateur à très faible bruit.
Les satellites radioamateursLes radioamateurs construisent et font mettre sur orbite leurs propres satellites. Ces satellites sont équipés de transpondeurs qui retransmettent les signaux reçus (uplink) sur une autre fréquence (downlink). Les fréquences utilisées sont dans les bandes des 10 m, 2 m, 70 cm, 23 cm, 13 cm et 3 cm. Certains satellites se trouvent sur une orbite basse (polaires). A chaque passage, les antennes de la station doivent constamment être réorientées vers le satellite (tracking) à l'aide de moteurs d'antennes en azimut et en élévation. D'autres satellites se trouvent sur des orbites très elliptiques et permettent une grande durée d'opération.
Les contacts avec la station spatiale internationale (ISS) sont fréquents. Nos célèbres astronautes Dirk Frimout (ON1AFD) et Frank Dewinne (ON1DWN) sont également radioamateur. Ils ont été contactés à plusieurs reprises, lors de leurs révolutions autour de la terre, par des radioamateurs belges et étrangers (notamment dans le cadre d'ARISS). Les micro-ondesLes micro-ondes offrent un vaste domaine d'expérimentation où la construction personnelle domine très largement, étant donné que très peu de matériel commercial est disponible. De cette difficulté résulte le petit nombre de radioamateurs qui s'adonnent à cette facette du hobby. Pourtant, les µ-ondes constituent un domaine passionnant où l'on peut expérimenter les techniques des striplines, des guides d'ondes, des varactors, des diodes Gunn, des résonateurs diélectriques, les antennes paraboliques, des loupes etc...
Balisesdes balises permettent de surveiller et d'étudier les phénomènes de propagation particuliers décrits ci-dessus. |
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La station
Quel matériel faut-il ? La réponse à cette question dépend de ce que vous voulez faire. Beaucoup de radioamateurs débutants (ON3) commencent par un simple appareil portable (talkie-walkie) grâce auquel ils peuvent contacter les relais locaux.
Pour un portable neuf il faudra dépenser environ 250 €. D'occasion, la moitié de ce prix devrait suffire. Si votre occupation professionnelle vous amène à faire de nombreux trajets en voiture, vous opterez plutôt pour une "station mobile" 2 m ou une dual-band. Ensuite, il vous faudra un peu de courage pour percer le toit de votre véhicule (pour l'antenne !). Pour vous y aider, pensez que vous usez les sièges, le moteur, les pneus, etc... Pourquoi alors ne pas faire un petit trou pour votre hobby si passionnant? Un émetteur mobile coûte neuf 400 € et même davantage. D'occasion, un appareil en bon état vous coûtera la moitié.
Si, par contre, vous voulez faire du DX, faire de la tropo, des sporadiques E, du meteorscatter, travailler avec les satellites, faire de l'EME, il vous faudra un émetteur-récepteur 2 mètres et un émetteur-récepteur 70 cm dit "all mode", permettant de faire de la FM, de la SSB et de la CW, ou alors un émetteur-récepteur "dual band" et "all mode" (prix neuf à partir de 1000 €). Les antennes seront des yagis avec le plus grand gain possible, montées sur des pylônes pour être bien dégagés des obstacles environnants.
Dans les bands supérieures, il n'existe que peu d'équipements commerciaux tout fait. Ici le bricolage est un quasi obligatoire, bien qu'on trouve des modules commerciaux et des surplus à réaligner dans les bands amateurs.
Il existe aussi ds solutions SDR (Software Defined Radio). Au lieu de construire pour chaque type de modulation un nouvel équipement, un simple module SDR générique et un logiciel sur un PC ou une tablette s'occupe de tout. Pour changer de type d emodulation, il suffit de reprogrammer l'ordinateur avec un nouveau logiciel. Pour la réception une clé USB de type "DVB-T" couvre typiquement la plage 60 MHz - 2.1 GHz et ne coûte que 20€. Pour l'émission il existe aussi ds SDR.
Pour un portable neuf il faudra dépenser environ 250 €. D'occasion, la moitié de ce prix devrait suffire. Si votre occupation professionnelle vous amène à faire de nombreux trajets en voiture, vous opterez plutôt pour une "station mobile" 2 m ou une dual-band. Ensuite, il vous faudra un peu de courage pour percer le toit de votre véhicule (pour l'antenne !). Pour vous y aider, pensez que vous usez les sièges, le moteur, les pneus, etc... Pourquoi alors ne pas faire un petit trou pour votre hobby si passionnant? Un émetteur mobile coûte neuf 400 € et même davantage. D'occasion, un appareil en bon état vous coûtera la moitié.
Si, par contre, vous voulez faire du DX, faire de la tropo, des sporadiques E, du meteorscatter, travailler avec les satellites, faire de l'EME, il vous faudra un émetteur-récepteur 2 mètres et un émetteur-récepteur 70 cm dit "all mode", permettant de faire de la FM, de la SSB et de la CW, ou alors un émetteur-récepteur "dual band" et "all mode" (prix neuf à partir de 1000 €). Les antennes seront des yagis avec le plus grand gain possible, montées sur des pylônes pour être bien dégagés des obstacles environnants.
Dans les bands supérieures, il n'existe que peu d'équipements commerciaux tout fait. Ici le bricolage est un quasi obligatoire, bien qu'on trouve des modules commerciaux et des surplus à réaligner dans les bands amateurs.
Il existe aussi ds solutions SDR (Software Defined Radio). Au lieu de construire pour chaque type de modulation un nouvel équipement, un simple module SDR générique et un logiciel sur un PC ou une tablette s'occupe de tout. Pour changer de type d emodulation, il suffit de reprogrammer l'ordinateur avec un nouveau logiciel. Pour la réception une clé USB de type "DVB-T" couvre typiquement la plage 60 MHz - 2.1 GHz et ne coûte que 20€. Pour l'émission il existe aussi ds SDR.
