Propagation des ondes radioamateurs…

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Introduction

La propagation des ondes radioamateurs est un sujet fondamental pour tous les opérateurs radio, débutants comme confirmés. Chaque bande de fréquence possède des caractéristiques uniques en termes de propagation des signaux, influencées par des facteurs tels que l’activité solaire, les conditions atmosphériques et les obstacles géographiques. Ce guide couvre en détail la propagation sur les bandes HF, VHF, UHF et SHF, avec des exemples pratiques, des témoignages de radioamateurs, et des illustrations pour faciliter la compréhension.


1. Théorie de la propagation des ondes radio

1.1 Les bandes de fréquences radioamateurs et leurs propriétés

Les ondes radio voyagent différemment selon la bande de fréquence utilisée. Voici un aperçu des principales bandes radioamateurs et de leurs caractéristiques en matière de propagation :

  • HF (High Frequency) : 3 à 30 MHz
  • VHF (Very High Frequency) : 30 à 300 MHz
  • UHF (Ultra High Frequency) : 300 MHz à 3 GHz
  • SHF (Super High Frequency) : 3 à 30 GHz
Exemple pratique : Bande des 40 mètres (7 MHz) pour le trafic nocturne

Jean-Claude (F5JCL), un radioamateur actif en France, raconte comment il utilise la bande des 40 mètres (7 MHz) principalement pour des contacts nocturnes longue distance. En raison des caractéristiques de cette bande, les signaux rebondissent sur l’ionosphère la nuit, permettant d’établir des contacts clairs avec des stations situées à plusieurs milliers de kilomètres, notamment en Amérique du Nord.

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2. La propagation en bandes HF (3 à 30 MHz)

2.1 Propagation ionosphérique : Comment la HF permet des contacts longue distance

Les bandes HF permettent de réaliser des contacts sur de très longues distances grâce à la réflexion des ondes sur l’ionosphère. La couche F de l’ionosphère joue un rôle crucial dans la réflexion des ondes HF, rendant possible les communications intercontinentales.

Exemple pratique : DXing sur la bande des 20 mètres

Jean-Pierre (F6TPR), un passionné de DX, a utilisé la bande des 20 mètres (14 MHz) pour contacter une station en Australie depuis sa maison en France. « C’était incroyable d’établir ce contact à plus de 17 000 km avec seulement 100 watts et une antenne dipôle simple », témoigne Jean-Pierre.

2.2 L’impact de l’activité solaire sur la propagation HF

L’activité solaire, mesurée par le nombre de taches solaires, influence fortement la propagation HF. Les tempêtes solaires et les éruptions affectent la densité des ions dans l’ionosphère, ce qui peut améliorer ou perturber la propagation.

Exemple pratique : Tempête géomagnétique

Lors d’une tempête géomagnétique modérée en 2022, Philippe (F8THP) essayait de contacter une station en Asie sur la bande des 15 mètres. Malgré une dégradation temporaire des conditions de propagation, les signaux se sont stabilisés après la tempête, permettant des contacts avec des stations situées à 5000 km. « Il faut être patient et profiter des périodes de calme après une tempête », conseille Philippe.

Illustration :
https://www.i-resilience.com/2023/12/les-blackouts-radio-et-scintillations-en-evenement-solaire-extreme-1-2/
Source : https://www.iresilience.com/2023/12/leackouts-radio-et-scintillations-en-evenement-solaire-extreme-1-2/

 


3. La propagation en bandes VHF et UHF (30 MHz à 3 GHz)

3.1 Propagation en ligne de vue et au-delà

Les bandes VHF et UHF sont principalement utilisées pour des communications locales et régionales, car elles se propagent en ligne de vue (LoS). Toutefois, sous certaines conditions atmosphériques, comme lors de la propagation troposphérique, ces bandes peuvent offrir des contacts à longue distance.

Exemple pratique : Propagation troposphérique

Marc (F5MIR), basé en Bretagne, a utilisé une station VHF de 50 watts et une antenne Yagi directionnelle pour établir un contact avec une station située en Espagne, à plus de 1000 km, lors d’une période de haute pression atmosphérique favorisant la propagation troposphérique. « Ce type de propagation peut surprendre, car les distances couvertes sont bien supérieures à la normale », explique Marc.

Illustration :

Une représentation visuelle de la propagation troposphérique montrant comment les signaux suivent la courbure de la Terre dans certaines conditions météorologiques.

3.2 Utilisation des répéteurs pour les communications locales

Les répéteurs sont utilisés pour étendre la portée des communications en VHF et UHF en relayant les signaux sur de plus grandes distances, souvent à travers des obstacles géographiques.

Exemple pratique : Répéteur en région montagneuse

Claire (F4CLA) utilise régulièrement un répéteur en montagne pour communiquer avec des stations situées à plus de 150 km de son domicile, alors que sans le répéteur, elle serait limitée à des contacts locaux. « J’utilise une simple antenne verticale avec un bon gain et je profite du répéteur situé en altitude pour contourner les obstacles », explique Claire.

Illustration :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Répéteur
https://fr.wikipedia.org/wiki/Répéteur

 


4. Phénomènes spéciaux de propagation

4.1 Propagation sporadique E

La propagation sporadique E se produit lorsque des régions fortement ionisées apparaissent dans la couche E de l’ionosphère. Ce phénomène, bien que rare, permet des communications longue distance inhabituelles sur les bandes VHF.

Exemple pratique : Propagation sporadique E sur 6 mètres

François (F4FAN) a profité d’une propagation sporadique E pour contacter des stations en Scandinavie depuis le sud de la France sur la bande des 6 mètres (50 MHz), une bande souvent appelée la « magic band » en raison de ses conditions de propagation imprévisibles. « Ce type de propagation est très excitant car il offre des fenêtres de communication très courtes et aléatoires », ajoute François.

Illustration :

Graphique montrant la formation d’une couche sporadique E dans l’ionosphère et la manière dont elle permet la réflexion des ondes radio VHF sur de longues distances.


4.2 Réflexion sur des objets artificiels (ex : avions)

Il est possible d’exploiter la réflexion des signaux radio sur des objets artificiels tels que des avions ou des bâtiments pour étendre la portée des communications.

Exemple pratique : Réflexion sur avion en UHF

Louis (F1LUV) a réussi à établir un contact avec une station allemande en utilisant la réflexion de son signal UHF (432 MHz) sur un avion volant à haute altitude. « J’ai synchronisé mon émission avec le passage d’un avion en utilisant un site de suivi des vols. Cela a permis à mon signal de rebondir et de parcourir plus de 800 km », raconte Louis.

 


4.3 Réflexion sur la Lune (EME – Earth-Moon-Earth)

Les communications par réflexion sur la Lune, ou EME, permettent aux radioamateurs d’envoyer un signal vers la Lune, qui le renvoie ensuite sur Terre, permettant des contacts intercontinentaux en VHF et UHF.

Exemple pratique : Contact EME

Michel (ON7EME) a utilisé une antenne Yagi et un amplificateur de 400 watts pour réussir un contact EME avec une station au Japon. « Ce type de communication est l’un des plus gratifiants en radioamateurisme. Voir son signal rebondir sur la Lune, puis être reçu par une station à l’autre bout du monde, c’est extraordinaire », partage Michel.

Illustration :
https://fr.wikipedia.org/wiki/EME_(radio)
https://fr.wikipedia.org/wiki/EME_(radio)

 


5. Optimisation des performances de propagation

5.1 Choisir les antennes adaptées

Le choix d’une antenne est crucial pour maximiser les performances en propagation radio. Les antennes directionnelles, comme les Yagis, sont particulièrement efficaces pour les communications longue distance, car elles concentrent les signaux dans une direction donnée, augmentant ainsi la portée.

Exemple pratique : Antenne Yagi pour contacts DX

Éric (F6DXR) utilise une antenne Yagi à 5 éléments pour maximiser ses chances de succès dans les contacts DX sur la bande des 20 mètres. « J’ajuste l’angle d’élévation et la direction pour cibler les régions spécifiques, et cela me permet souvent de capter des signaux faibles de stations distantes », explique-t-il.

Illustration :

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiGm0GXZiijBwmK8q5Sc0xUvli4qU7UYPWPLnZP1d4mMH9q1lc0yupRdMF1RAlc7OIEeXhuzgdXh88u9gwof3Zw0p8s18pZpt_gV5uWsUZ3uHRirvSRzXWxS0dGNCeX-OhYHz1FEDYqVer1/s1600/S%25C3%25A9lection_020.png


6. Prévision des conditions de propagation

6.1 Utilisation d’outils de prédiction

Les radioamateurs peuvent utiliser des outils en ligne et des logiciels spécialisés comme VOACAP, DX Heat et PSK Reporter pour surveiller les conditions de propagation en temps réel et planifier leurs contacts.

Exemple pratique : Prévoir la propagation avec VOACAP

Charles (F8COU) utilise VOACAP pour estimer les meilleures bandes à utiliser en fonction de l’heure et des conditions géomagnétiques. « Cela m’aide à choisir la meilleure fenêtre pour tenter des contacts DX, en particulier pendant les périodes d’activité solaire élevée », affirme-t-il.

Illustration :
https://www.voacap.com/index.html
https://www.voacap.com/index.html

Capture d’écran de VOACAP montrant une prédiction de propagation pour la bande des 20 mètres, avec des détails sur les zones de couverture.


Conclusion

La propagation des ondes radioamateurs est un sujet fascinant, influencé par une multitude de facteurs naturels et techniques. En comprenant comment ces facteurs agissent sur les différentes bandes de fréquences et en utilisant les bons outils et équipements, les radioamateurs peuvent optimiser leurs performances et réaliser des contacts exceptionnels, même sur de très longues distances. Que vous soyez un débutant cherchant à comprendre les bases ou un opérateur expérimenté à la recherche de nouveaux défis, il y a toujours quelque chose de nouveau à découvrir dans le monde de la propagation radio.


Références et ressources supplémentaires :

Bonne propagation et bons contacts DX !

 

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