PRINCIPE DES ONDES COURTES

PRINCIPE DES ONDES COURTES
Les ondes courtes sont et resteront encore longtemps un moyen de liaison ou de radiodiffusion à longue distance ne nécessitant qu'un appareillage simple, facilement accessible à tout le monde pour un prix modique. Dans cette région bien particulière du spectre radioélectrique, les ondes ont la propriété d'être renvoyées vers le sol lorsqu'elles atteignent les très hautes couches de l'atmosphère chargées de particules ionisées (ionosphère). C'est à cause de ces rebondissements, qui peuvent être multiples, que leur portée est accrue au point d'atteindre les antipodes, lorsque toutes les conditions sont réunies.

• La longueur d'onde, la fréquence, les bandes.

Autrefois, on parlait surtout de longueur d'onde. La gamme des ondes courtes qui nous intéresse particulièrement s'étend entre les longueurs d'onde de 10 à 100 mètres (d'où leur autre nom, les ondes décamétriques). Pour fixer les idées, 100 mètres ce serait un peu plus loin sur la droite du cadran de la bande de radiodiffusion locale (AM ou PO), et en parcourant toutes les ondes courtes on terminerait à 10 mètres, un peu plus loin que la C.B.
Qu'y a-t-il de concret derrière cette histoire de longueur d'onde? Pas grand-chose de très important: 10 mètres de longueur d'onde, cela signifie simplement que l'oscillation radioélectrique émise a juste le temps de parcourir dix mètres (à environ 300 000 km par seconde) avant que le début de l'oscillation suivante parte à son tour de l'émetteur. Cela voudra dire aussi que certaines antennes, idéalement construites pour cette région de fréquences, devraient avoir environ 5 mètres (comme une antenne dipôle ou doublet demi-onde par exemple). Mais les applications modernes de la radio, conquérant des longueurs d'onde de l'ordre du centimètre ou du millimètre, ont rendu désuette et impropre à l'usage général cette terminologie de longueur d'onde. On a trouvé plus pratique de parler de fréquence de vibration plutôt que de longueur. On a commencé à parler de kilocycles ou de mégacycles par seconde (nombre de milliers ou millions d'oscillations par seconde), ensuite normalisés en kilohertz (kHz) ou mégahertz (MHz). Ainsi, si on veut savoir combien de fois vibre par seconde notre onde de 10 mètres de longueur d'onde, il suffit de diviser sa vitesse de propagation en mètres par seconde (300 000 000 mètres par seconde) par sa longueur d'onde (10 mètres) pour obtenir 30 000 000. Oui, trente millions de fois par seconde, ou en d'autres termes 30 000 kilohertz ou encore 30 mégahertz. Ce n'est pas pour rien que les ondes courtes sont aussi appelées les ondes HF (hautes fréquences), et 30 MHz c'est justement la limite supérieure de couverture de la plupart récepteurs HF, car au-delà il n'y a, à toutes fins pratiques, jamais de réflexion sur l'ionosphère et les ondes ne peuvent se propager qu'en ligne droite, donc, dans le cas d'un émetteur et d'un récepteur terrestres, guère plus loin que l'horizon.
Inversement, si vous avez la curiosité de calculer la longueur d'onde employée par la station émettant sur 15 365 kHz (ou 15 MHz), il vous suffit de diviser 300 000 par 15 365 pour trouver 19.52 mètres. Ou, comme on dit encore, la bande des 19 mètres. En effet, bien que virtuellement toutes les stations internationales annoncent leurs fréquences en kilohertz, il est resté dans l'usage de désigner ces petites régions du spectre où sont regroupées les radiodiffusions (les bandes de radiodiffusion) par leur longueur d'onde: la bande des 49 mètres, la bande des 31 mètres. Cette coutume est sans doute héritée des anciens récepteurs où l'on pouvait voir ici et là des petits rectangles de quelques millimètres de long, représentant les bandes de radiodiffusion, et où étaient comprimés les 60 ou 70 canaux (espacés de 5 kHz) dans lesquels on fouillait à l'aveuglette pour trouver les stations. Le nom des bandes est simplement une étiquette pratique pour désigner ces régions peuplées de nos radios préférées, mais reconnaissons qu'aujourd'hui nous disons aussi bien "les 15 méga" pour parler des 19 mètres.

• La propagation

C'est l'activité du rayonnement solaire sur la haute atmosphère qui entretient dans celle- ci trois principales couches ionisées réfléchissantes. Parler d'un effet de miroir est en fait une simplification abusive, un peu trop simpliste, mais suffisante pour la représentation sommaire du phénomène. La réalité est un peu plus complexe: les ondes pénètrent plus ou moins ces couches, y sont absorbées ou s'y réfractent avec plus ou moins d'efficacité, au point que, dans les cas favorables qui nous intéressent, leur parcours est suffisamment incurvé pour qu'elles retournent vers le sol. La couche la plus basse, appelée D, n'est présente que le jour, entre 50 et 90 km d'altitude. C'est grâce à elle que les fréquences élevées se propagent bien le jour et que les ondes courtes ne sont pas seulement ce que le commun des mortels croit: un hobby essentiellement nocturne. La couche E est également active de jour, principalement. Elle se trouve entre 90 et 130 km d'altitude. La couche F, nocturne, est à environ 320 km alors que de jour elle se subdivise en deux couches: F1 (à 300 km en été et 250 km en hiver) et F2, à environ 400 km l'été et 300 km l'hiver. On voit donc pourquoi, selon la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon, donc selon la saison également, et enfin selon le très long cycle d'activité solaire d'environ 11 ans, ces couches ont des propriétés de réflexion continuellement variables. Voilà pourquoi les stations modifient systématiquement leurs plans de fréquences 4 fois par an (les premiers dimanches de mars, mai, septembre et novembre) et pouquoi elles changent de fréquence (et de bande) à plusieurs reprises au cours d'une même journée de diffusion. En 1992-1993 nous sommes dans la partie descendante du cycle de 11 ans de l'activité solaire (le nombre de taches solaires décroît). La propagation est moins performante, et dans quelques années les bandes les plus hautes resteront parfois muettes. Les stations se bousculeront, de manière générale, vers les fréquences les plus basses. Mais quelles que soient les conditions de propagation il y a toujours beaucoup de choses à découvrir sur les ondes courtes... Fréquemment, lors des années de haute activité solaire, mais aussi en tout temps, des tempêtes solaires peuvent apparaître, avec émission de rayons X, d'ultraviolets, et de particules ionisées. Quelque 10 minutes plus tard, la propagation de l'ensemble du spectre HF peut être perturbée au point que le récepteur peut paraître muet. Le phénomène peut durer de quelques heures à une demi-journée. Ces particules cosmiques sont captées par le champ magnétique terrestre, plus particulièrement dans les régions polaires, créant les aurores boréales ou australes. On peut alors constater que les réceptions trans-polaires, en particulier, sont gravement perturbées, comme hachées par un fading très rapide (par exemple: réception de l'Asie en Amérique du Nord).
La prédiction de la propagation n'est pas à la portée du premier venu. Les plus curieux d'entre-vous s'intéresseront peut-être à la station-étalon WWV qui donne, chaque heure, un relevé de l'activité solaire. En ce qui concerne la propagation moyenne, consultez ce tableau général en vous rappelant qu'il ne constitue qu'une description sommaire de la réalité.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES CONDITIONS DE RÉCEPTION EN AMÉRIQUE DU NORD (variant sensiblement selon la saison)

Bandes	Fréq. en kHz	Utilisations
120m* 90m* 75m 60m*	2300--2495 3200--3400 3900--4000 4750--5060	*Bandes dites "tropicales". Pour stations de faible puissance, à auditoire local, en Afrique, en Amérique Latine et en Asie. Mieux captées avec une antenne extérieure. Moyenne et longue distance, de nuit.
49m 41m	5950--6200 7100--7300	Peu ou pas actives le jour. Courte distance le matin. Longue distance en soirée la nuit, ou tôt dans la matinée.
31m 25m	9500--9900 11650--12050	Courte distance le jour, longue distance l'après midi, le soir et la nuit.
21m 19m 16m	13600--13800 15100--15600 17550--17900	Moyenne distance la nuit, longue distance le jour.
13m 11m	21450--21850 25670--26100	Très peu actives en années de faible activité solaire. Longue distance, diurne.

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