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 limitée à la ligne d’horizon. Comme la Terre est ronde,
cela signifie, pour un sol plat, qu’une zone de couverture circulaire
apparaîtra sur la carte. La hauteur de l’antenne émissive détermine
alors la portée de la station, qui est sensiblement identique à son
horizon visuel. L’utilisation d’une antenne de réception élevée peut
étendre la portée d’une station V.H.F./U.H.F. selon une formule simple
à utiliser:
Portée (Km) = 4.1 x ( racine de h tx + racine de h rx )
h tx et h rx correspondent aux hauteurs au-dessus du sol, exprimées en
mètres, des antennes d’émission h tx et de réception h rx.
Dans les pays vallonnés ou montagneux, les ingénieurs profitent des
mouvements de terrain pour ériger les pylônes des antennes FM ou TV
sur un site élevé, à partir duquel faire de service est correctement
couvert. La différence de hauteur entre les emplacements de
transmission et de réception doivent alors être ajoutés pour arriver
au bon résultat. La propagation en vue directe entre les antennes
d’émission et de réception limitera la portée moyenne des stations TV
ou FM à environ 90 Km Une réception à plus grande distance de
l’émetteur est possible quand le signal est relayé; recueilli par un
répéteur et ré émis sur une fréquence différente ou si la
configuration du terrain favorise la réflexion ou sous des conditions
de propagation extraordinairement favorables. Des conditions
extraordinairement favorables de propagation, qui rendent la réception
des V.H.F. ou U.H.F. possible bien audelà de la propagation en vue
directe de l’antenne de télévision, peuvent se développer dans des
conditions particulières, et influeront sur les différentes parties du
spectre considéré. Les modes extraordinaires de propagation suivants
peuvent être distingués:
- propagation troposphérique
- propagation ionosphérique via la couche E sporadique propagation par
ionisation météoritique
- propagation ionosphérique via la couche F2 Dans le chapitre sur le
DX télévision, son auteur à déjà abordé ces sujets.
Nous approfondirons, ici, certains d’entre eux, dans l’espoir de vous
fournir des informations complémentaires pour améliorer vos chances de
succès dans l’utilisation de ces modes de propagation.
PROPAGATION TROPOSPHERIQUE
La propagation troposphérique au-delà de la portée optique est
possible au cours de conditions extraordinaires dans la troposphère,
la couche d’air qui entoure la Terre et a une épaisseur d’environ 4 Km
aux pôles, 11 Km dans les zones tempérées, et environ 18 Km à
l’équateur. La troposphère est le cadre du temps: le transport de
l’eau et de la chaleur sous le toujours variable flux d’énergie en
provenance du soleil. La "réflexion" troposphérique par réfraction
multiple des signaux V.H.F. et U.H.F. dépend de l’indice de réfraction
de l’air. Dans des conditions normales, l’indice de réfraction, qui
dépend largement de la température et de l’humidité de l’air, décroît
lentement avec l’altitude. S’il change rapidement sur une relativement
petite différence d’altitude, nous pouvons connaître une propagation
V.H.F. et U.H.F. extraordinaire. D’aussi favorables conditions pour la
propagation du signal TV ou FM sont créées tout à fait facilement dans
quelques régions mais se produisent rarement dans d’autres. Elles sont
purement régionales, parfois même locales, et dépendent d’anomalies
dans la distribution de la température et de l’humidité de l’air,
principalement dans la basse atmosphère. Elles sont aussi favorisées
par des situations géographiques spécifiques, comme des cours de
fleuves. Il s’agit d’un phénomène appelé inversion de température. Une
inversion de température se produit quand, pour quelque raison la
décroissance de température avec l’augmentation de l’altitude est
interrompue par une plutôt brutale hausse de température sur une
faible différence d’altitude. Cette perturbation des conditions
normales peut être créée tout à fait facilement: pensez simplement à
une couche de brouillard qui est chauffée à sa partie supérieure par
le soleil. Dans la couche de brouillard, la répartition des
températures est globalement normale, mais sa limite supérieure a une
température supérieure à celle de l’air immédiatement en dessous, et
ainsi l’inversion de température est constituée. Ce n’est pas
l’inversion elle-même, mais le soudain changement de l’indice de
réfraction de l’air au niveau de séparation, qui cause la réflexion du
signal radio V.H.F. ou U.H.F.. Plusieurs inversions de température les
unes audessus des autres sont aussi observées, et en pareils cas, les
ondes radio peuvent être propagées par réflexion entre ces deux
limites imaginaires qui forment maintenant une sorte de "conduit". Le
conduit précisément décrit, et formé par deux couches (qui doivent
avoir certaines dimensions et une certaine distance minimum pour une
réflexion effective !) est appelé un conduit libre. Si la réflexion
prend place entre une inversion et le sol, il s’agit d’un conduit de
surface. Maintenant que nous savons que les inversions de température
sont des causes importantes d’indices de réfraction anormaux de l’air,
il serait intéressant de faire une liste des plus importantes causes
de telles inversions:
1. Après une journée ensoleillée, la Terre commence à rayonner de la
chaleur vers l’espace, créant une répartition anormale de température
au-dessus de sa surface. Ces inversions radiatives apparaissent
spécialement en hiver, et sont trouvées 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’échauffent à cause de la hausse de
pression de l’air près de la surface du sol. Des inversions de
température se produisent fréquemment à la limite inférieure 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 fréquemment la
cause d’une inversion. La couche d’air inférieure a un plus haut degré
d’humidité que la couche supérieure, et une inversion se produit au
niveau de séparation. Ces inversions se produisent souvent, également
au-dessus des eaux tropicales.
4. Des inversions à courte durée de vie peuvent être formées au cours
de changements de temps, particulièrement les mouvements de l’air
entre les zones de hautes et basses pressions.
Dans les régions tempérées du globe, un bonne réception à grande
distance dans les bandes U.H.F. est fréquemment possible en automne et
en hiver, particulièrement pendant les temps de brouillard, calmes. En
général, de telles réceptions à grande distance couvrent des distances
allant jusqu’à 600 Km Après quelques essais en receptions TV à grande
distance, vous trouverez qu’il est possible de réussir dans plus de
cas que prévus, et vous apprendrez à juger par expérience quand il y a
une chance de reception TV à grande distance et quand il n’y en a pas.
Également, comme vous en ferez probablement l’expérience, les
fréquences V.H.F. supérieures, bénéficient habituellement plus de ce
mode de propagation que les fréquences plus basses. Cependant, ces
fréquences inférieures de la bande V.H.F., particulièrement celles des
bandes 1 et 2 de diffusion, bénéficient parfois d’un mode de
propagation différent, qui est également aléatoire mais plus lié à la
saison: la propagation par la couche E sporadique.
PROPAGATION " E " SPORADIQUE
Les réflexions ionosphériques des signaux V.H.F. dans la bande citée
sont ordinairement produites par des nuages E sporadiques, qui peuvent
être parfois trouvés à des attitudes d’environ 100 Km, légèrement
au-dessus de la couche E normale. Ils peuvent augmenter la portée
d’une station considérablement. La présence de E sporadique ne peut
pas encore être prévue, mais des études menées sur une base mondiale
ont révélé d’intéressants détails sur la fréquence des apparitions au
cours des saisons. L’ionisation de la "couche" E sporadique n’est pas
toujours suffisante pour réfléchir les fréquences aussi élevées que
100 MHz ; les fréquences plus basses ont de meilleures chances de
bénéficier de ce mode de propagation (qui est un casse-tête pour les
planificateurs internationaux de fréquences dans ces bandes).
Généralement parlant, les conditions pour le E sporadique sont
meilleures et plus fréquentes dans (hémisphère Nord qu’au sud de
l'équateur). Les mois d’été offrent les meilleures conditions. Elles
prévalent dans la journée, habituellement entre 08h00 et 19h00, temps
local, avec de secondes meilleures conditions entre 19h00 et 23h00.
Dans quelques régions, les conditions de E sporadique sont meilleures
que dans d’autres. Au Japon, en Chine, et Asie du Sud par exemple, des
occurrences extrêmement élevées sont trouvées, parfois aussi élevées
que 20% du temps. Aux U.S.A., et en Europe, Le E sporadique semble
moins actif. Si nous observons la latitude, il apparaît que les
meilleures conditions de E sporadique sont réservées à ceux qui vivent
entre les 20 et 40 degrés de latitude Nord. Si nous regardons les
autres saisons, les conditions sont nettement inférieures à celles de
l’été. En hiver, la meilleure période courante s’établit entre 12h00
et 19h00, temps local, Mais la fréquence d’apparition est seulement un
cinquième de celle de l’été. Durant les mois d’équinoxe: mars/avril et
septembre/octobre, les conditions sont identiques à celles de (hiver,
mais elles prévalent à d’autres moments, ordinairement entre 18h00 et
19h00. Comme la propagation E sporadique se produit sur une plus
grande superficie que la propagation ionosphérique, quelques écouteurs
de grandes distances ont pris l'habitude d’informer leurs collègues
par téléphone aussitôt que ces conditions apparaissent. Quelques tubs
organisent même une "veille E sporadique", pour permettre à leurs
membres de tirer le maximum de ces conditions de propagation
extraordinaires, qui rendent possibles des interceptions à des
distances d’environ 1500 Km.
PROPAGATION PAR TRAÎNÉES MÉTÉORITIQUES
Les réflexions sur les traînées météoritiques peuvent concerner les
ondes V.H.F. dans une gamme de fréquences jusqu’à 100 MHz. Les
réflexions sont rendues possibles par les traînées ionisées
météoritiques, qui se forment dans la haute atmosphère à des attitudes
de 80 à 100 Km, quand une météorite se déplace en direction de la
Terre, s’échauffe du fait de l’augmentation de la résistance de l’air,
et finalement brûle. La plupart des particules de l’espace qui
pénètrent dans l’atmosphère terrestre, se désintègrent totalement au
cours de leur trajet dans l’atmosphère. Au cours de cette action la
traînée ionisée météoritique est formée. Elle peut avoir une durée de
vie de quelques secondes. La plus grande contribution aux traînées
météoritiques est le fait de particules aléatoires appelées météorites
"sporadiques". Au cours de certaines périodes, l’activité météoritique
est supérieure à la normale, et les pluies de météorites augmentent le
nombre d’impacts. Les plus connues sont les Ariétides, les Perséides
et les Aquartdes, qui se produisent entre le début de juin et la fin
août, trois mois qui marquent toujours un pic dans l’activité
météoritique. Pour LA RECEPTION À GRANDE DISTANCE le moment de la
journée est plutôt inopportun; entre minuit et 08h00, temps local, et
aussi la saison: de mai jusqu’en septembre. L’altitude à laquelle les
tramées se produisent, détermine la plus grande distance pouvant être
couverte en incidence oblique par les ondes des stations V.H.F.:
environ 1000 Km La plupart des propagations par traînées météoritiques
se produisent dans la partie basse de la bande V.H.F. et peuvent
favoriser la réception de stations de télévision en bande 1 bien
au-delà 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 très élevée. En pratique, cela
peut se produire durant le jour, en présence d’un nombre très élevé de
taches solaires, et entre les latitudes de 40° Nord et 40° sud. Le
plus important facteur simple à garder en vue pour la propagation F2,
est le nombre de taches solaires, qui est diffusé régulièrement par
quelques stations en ondes courtes, et peut être trouvé dans des
revues d’électronique ou d’amateur radio. Tant que le nombre de taches
solaires demeure en dessous de 100, les chances de propagation F2 sont
négligeables, à partir de 150 il existe une possibilité réelle et à
200 c’est une certitude. La propagation F2 rend possible la réception
à longue distance de la bande 1 télévision. Bien que la réception en
un seul saut, qui couvre des distances jusqu’à 3 500 Km, soit plus
fréquente et aussi meilleure que la réception à sauts multiples, un
cas célèbre pendant le plus haut niveau de taches solaires connu en
1958 permit la réception de la BBG-TV en Afrique du Sud.
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