Source FR5DN
Les modes de propagation des petites ondes (50 et 144 MHz, bandes des 6 et 2 mètres) sont quelque peu, voire complètement différentes des ondes décamétriques (HF : 3 à 30MHz) . Les fréquences des radio libres FM (88 à 108 MHz) se situent entre les deux bandes que nous utiliserons. Tout le monde se rend bien compte que les couvertures de ces stations FM sont limitées par certains facteurs (relief, lieu de l’émetteur ou du récepteur, ...) .
Les ondes HF subissent avec une certaine facilité une réfraction au niveau des couches ionisées présentes à différentes altitudes et une réflexion principalement sur l'eau et la surface terrestre. Il est donc courant d’atteindre des distances très importantes entre émetteur et récepteur par l'enchaînement successif de ces deux processus .
En VHF, cela est moins évident et la portée radioélectrique est souvent limitée, avec des réflexions possibles sur des obstacles. Le comportement des fréquences radioélectriques rappelle celui de la lumière. Prenons un exemple concret : la visibilité optique maximale est définie par la formule suivante : D = 3.6V²H , D en Km et H en m. Soit pour une altitude de 100m une portée optique maximale de 36Km, dans de parfaites conditions. La visibilité radioélectrique elle est un peu plus grande (influence de la courbure terrestre) et est définie par D = 4.1V²H , soit 41Km pour 100m d’altitude.
Le Piton des neiges nous permet de positionner les antennes VHF à 3073m d’altitude ; notre horizon radioélectrique se trouve donc à 4.1V²3073 = 227.3Km , juste assez pour voir et contacter les côtes Mauriciennes. A cette distance, nos ondes VHF sont tangentes à la surface terrestre et généralement se dirigent ensuite vers la haute atmosphère pour se perdre dans l’espace.
Comment dès lors atteindre en VHF des distances supérieures, jusqu'à 6000, 8000 voire 18000 Km ?
C’est là que réside tout le challenge, et qu’une bonne compréhension des phénomènes s’impose, afin de « sentir » que l’heure H est arrivée, et là, l’Aventure commence ...
1/- Tropospheric Scatter :
Les ondes VHF quittant tangentiellement la surface du globe trouvent dans la troposphère, vers 7Km d’altitude, des faibles variations de pression, de température et d’humidité, qui modifient l’indice du milieu et qui jour et nuit peuvent renvoyer vers le sol ces ondes VHF. Ce mode de propagation permet des liaisons sur des fréquences comprises entre 144 et 10.000MHz. Des distances de 700Km sont communes et il est possible d’atteindre 1000Km. Sur 50MHz, les liaisons sont plus difficiles car la longueur d’onde est déjà grande (6 mètres) . Il est très important ici que les antennes soient parfaitement horizontales, car 1° d’élévation peut diviser les signaux reçus d’un facteur 10!
2/- Tropospheric Ducting :
La zone concernée est toujours la troposphère. Il s’agit ici d’un phénomène lié aux conditions météorologiques et surtout aux hautes pressions (HP) . Les HP sont responsables d’un effet de compression de l’air et par conséquent de réchauffement. Il est alors possible de rencontrer une zone de la troposphère où des changements de température prennent naissance, parfois sur une grande région géographique. Il peut survenir dans ce cas une inversion de température, qui là aussi modifie les caractéristiques de l’indice du milieu concerné. Il est ainsi possible d’utiliser cette couche d’inversion pour faire des liaisons longues distances sur des fréquences allant de 144Mhz à plusieurs milliers de Mhz. Cette couche particulière forme avec la surface terrestre, un guide d’onde qui n’atténue parfois que très faiblement les signaux, et couvrant des distances de 4500Km et plus
3/- Réfraction sur la couche E ou E-skip :
Cette couche se situe en moyenne vers 105Km d’altitude et permet des liaisons de 2400Km avec un seul rebond, ce qui nous amène déjà sur le continent Africain. Il s’agit d’une couche très importante pour tout ce qui est VHF et fréquences supérieures. Elle est présente en général de jour, et est en relation étroite avec l’activité solaire, les saisons... Il est possible d’avoir des modes de propagation 2 E, 3 E, qui permettent d’atteindre des distances plus grandes. Les signaux sont relativement bons avec des lentes variations de niveaux (fading). Des liaisons sont possibles, mais non certaines, à des heures bien définies et vers des directions bien précises.
Cette couche est sous haute surveillance par tous les opérateurs VHF, et des études sont toujours menées, grâce à des balises radioamateurs (RA) qui émettent 24h/24, afin de mieux comprendre son mode de fonctionnement et les paramètres qui l’influencent.
4/- Sporadic-E ou Es :
On utilise ici de la même couche, mais qui présente des particularités. Son ionisation est très importante. Les signaux sont TRES forts avec un fading rapide et profond, et les distances couvertes vont de 300 à 2200Km environ, mais plusieurs rebonds sont possibles . Le spectre radio utilisable à l’instant T est plus large (28,50,144,220MHz,...). Son apparition et sa disparition sont soudaines, à l’inverse de la propagation traditionnelle via E. Il existe actuellement plusieurs théories sur les origines du Es, mais aucune explication n’est clairement arrêtée. Des études systématiques sont menées dans ce domaine par des RA.
5/- Propagation Trans-Equatoriale ou TEP :
Les signaux VHF traversent ici la zone équatoriale, qui à certaines époques de l’année présente des caractéristiques particulières d’ionisation au niveau de la couche F2, située en moyenne vers 320Km d’altitude. Les résultats sont plus favorables si le trajet des ondes est perpendiculaire à l’équateur géomagnétique, et si les stations sont équidistantes de celui-ci. Des distances de 6000Km sont « faciles » à couvrir avec des puissances de 10 watts sur 50Mhz. Des distances plus importantes (jusqu'à 18000KM) sont possibles avec des trajets obliques, mais beaucoup plus rares.
La bande des 6m (50Mhz) est la plus utilisée car permettant des contacts plus nombreux. Des liaisons sur 144Mhz ont été faites entre le Japon et l’Australie, le Moyen Orient et l’Afrique du Sud, mais celles-ci restent très rares