9-7 Propagation des ondes radio (motoplaneurs)
Bases de la propagation des ondes radioélectrique
Aujourd'hui, beaucoup de systèmes fonctionnent avec des ondes radioélectriques comme le téléphone sans fil ou la télévision. En aéronautique, la possibilité de transmettre des informations grâce à des ondes radioélectriques est très utile comme par exemple pour communiquer oralement, donner des informations de direction, ou encore des informations de position...etc.
Afin d'exploiter correctement ces systèmes, et surtout d'en connaître les limitations respectives, il est nécessaire d'aborder brièvement leur fonctionnement.
Caractéristiques des Antennes : Les ondes électromagnétiques sont émises par des antennes. La forme et la taille de l'antenne peut être très différent suivant :
- La fréquence de l'onde électromagnétique utilisée : Pour un même type d'antenne, plus la fréquence est élevée et plus l'antenne est petite.
- La directivité de l'antenne : Une antenne peut émettre dans toutes les directions (utile en communication radio), ou alors seulement dans une direction particulière (utile pour un radar). Toutes les antennes connaissent des "angles morts" où elles n'émettent (ou ne reçoivent) pas du tout.
- La puissance de l'onde à émettre : Une antenne de forte puissance ou prévue pour capter de très faibles signaux est généralement plus grande.
Antenne pour la communication VHF (118 à 137 MHz)
AJOUTER PHOTO ANTENNE Flarm, Antenne GPS, Antenne transpondeur, Antenne VOR, antenne VDF
La Propagation des ondes : Suivant la fréquence de l'onde utilisée, la propagation des ondes radio est différente. Les concepteurs des systèmes aéronautiques choisissent la fréquence la plus adaptée au besoin du système. Les 3 types de propagation sont :
- les ondes de sol (0.03 à 0.3 MHz) : C'est lorsque l'onde se propage en suivant la courbure de la terre. Utile pour établir des communication mondiales, mais la puissance nécessaire est très importante.
- les ondes de ciel (1 à 30MHz) : C'est lorsque l'onde est capable d'être réfléchie par une couche de l'atmosphère (la ionosphère) et sur le sol, permettant par exemple d'établir des communications entre deux vallées encaissées et des communications mondiales avec plusieurs rebonds.
- les ondes directes (30MHz et plus) : C'est lorsque l'onde se propage en ligne droite, et sont arrêtées par les obstacles. C'est la portée optique. Pour établir une transmission entre un émetteur et un récepteur, il faut que ces derniers puisse se voir. Les montagnes peuvent empêcher la propagation (les bâtiments dans une moindre mesure), mais c'est surtout le fait que la terre soit ronde qui limite la portée optique. Dans le cas du franchissement de l’horizon, plus l'émetteur et le récepteur sont haut, et plus la portée optique est grande. Il est possible de calculer la portée optique avec l'altitude de l'aéronef (h) en mètre : . Il faut noter que cette formule ne prend en compte que les contraintes géométriques de la Terre. En tenant compte de l'atmosphère terrestre, la portée est légèrement plus grande.
La propagation par onde de sol sur la surface de la Terre.
La propagation par onde de ciel réfléchie entre ciel et terre.
La propagation par onde directe (portée optique).
La puissance de l'onde : La puissance émise par une antenne se propage et se répartie dans plusieurs directions. Au fur et à mesure que l'onde s'éloigne de son antenne, sa puissance émise se dilue sur une zone de plus en plus grande. Il est possible que pour un récepteur très éloigné, la puissance soit trop diluée (trop faible) et qu'aucun signal ne soit détecté. La portée est donc limitée par la puissance émise et par la sensibilité du récepteur.