Le monde de la radio : petite explication

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Baofeng UV3R
Contact radio ISS avec Thomas Pesquet et une école

Tout le monde pense aux stations radio (ce qui est normal) mais il y a autre chose derrière ce mot.
On va parler des ondes et de leur propagations ainsi que des utilisations pour communiquer et les exploiter à notre échelle (Citizen Band (CB), PMR 446 et radio-amateur).

Concepts

La radio (dans le sens « technologique ») c’est utiliser les ondes pour communiquer (majoritairement). Elles servent également pour d’autres choses mais ne n’est pas le sujet (par exemple pour les radars).

Une onde est une perturbation de son environnement. Dans notre cas, on parle d’onde électro-magnétique qui oscille entre un champ électrique et un champ magnétique.

Les ondes ont une fréquence qui est le nombre d’oscillations qu’elles font en une seconde. Son unité est le Hertz (Hz).
Elles ont aussi une longueur qu’on appelle « longueur d’onde » qui est calculée en fonction de la vitesse de la lumière (car elles se propagent à cette vitesse).
La longueur d’onde est la place qu’elles prennent dans l’espace pour faire une oscillation.

Les différentes longueurs d'ondes et leurs usages
Les différentes longueurs d’ondes et leurs usages

Plus la longueur d’onde sera longue, plus la fréquence est faible. Ces longueurs d’ondes-ci peuvent traverser l’eau et se propager très loin. On les utilise pour les transmissions radio inter-continentales ou pour communiquer avec les sous-marins par exemple.
À l’inverse, plus la longueur est courte, plus la fréquence est élevée. Ces longueurs d’ondes sont très vites arrêtées par les obstacles mais elles permettent d’avoir un plus grand débit de données. On les utilise pour les téléphones, le WiFi ou pour communiquer avec les satellites.

Les ondes courtes HF et les VHF profitent d’une propagation assez pratique : elles peuvent rebondir sur les couches de la ionosphère et ainsi voyager plus loin. Ces couches sont plus ou moins denses en fonction de l’heure de la journée et de l’activité du soleil.
Plus la fréquence est haute, plus l’onde traverse les couches et finie dans l’espace sans rebondir.

Représentation du rebond d'une onde
Différence entre une onde « classique » (de sol) et une ondes qui rebondit (qui saute, « skip »)

La Citizen Band (ou bande des citoyens ou CB)

La « bande » dite des 11 mètres (en référence à sa longueur d’onde pour 27 MHz) a été populaire lors des années 80. Elle fait partie des « Haute Fréquence (HF) » qui sont les fréquences en dessous de 30 MHz.

Elle permettait de communiquer grâce à un poste radio et une antenne depuis sa voiture ou de chez soi avec n’importe qui possédant également son matériel. À l’époque, pour utiliser la CB, il fallait payer une taxe au PTT.

Aujourd’hui, le matériel est gratuit. En France les 40 canaux autorisés sont du 1 (26,965 MHz) au 40 (27,405 MHz) dans tous les modes analogiques classiques (AM, FM, SSB). La puissance maximum autorisée est fixée à 4W.
Dans d’autres pays, cette puissance peut être supérieure tout comme le nombre de canaux.
Bon nombre de cibistes dépassent cette puissance de 4W ou vont sur les canaux « interdits » afin de pouvoir communiquer avec le reste du monde. Le gouvernement ferme les yeux tant que ça ne le dérange pas.

Toutefois et comme de nombreuses choses, la CB tombe dans l’oubli. En effet, avec l’arrivée des téléphones portables et d’internet, de moins en moins de personnes s’y intéressent.
On peut facilement reconnaître un cibiste à sa maison ou à sa voiture qui ont souvent une grande antenne sur leur toit.

Les Professional Mobile Radio 446 (PMR 446)

Cette bande fait partie des « Ultra Haut Fréquence (UHF) » dans les 446 MHz.

Elle est libre tout comme la CB mais il ne faut pas dépasser les 500 mW et rester sur les 16 canaux (du 446.00625 Mhz au 446.19375 Mhz) en FM ou DMR (numérique). Il est également interdit de modifier l’antenne que le constructeur a monté sur le poste pour en mettre une plus performante.

La bande sert énormément pour les professionnels du chantier, auto-écoles et j’en passe. Les particuliers peuvent néanmoins l’utiliser librement et à volonté.

Certaines personnes souhaitent l’utiliser pour faire des contacts longues distances (DX). Pour ce faire, ils modifient les antennes et achètent des postes plus puissants (souvent 5W). On les appelle les « PMRistes ». Ce qu’ils font est interdit mais « toléré » tout comme la CB tant qu’ils ne dérangent pas trop.

Les radio-amateurs

Comme on l’a vu, il existe 2 bandes de fréquences libres que l’on peut utiliser comme on le souhaite à condition d’être dans les règles. Ces règles sont néanmoins un frein à la communication longue distance. Si on veut aller plus loin légalement, il faut passer la licence radio-amateur.

Un radio-amateur est une personne qui passe un examen pour avoir le droit d’utiliser toutes une ribambelle de bandes à des puissances élevées légalement.

L’examen est délivré par l’organisme chargée de gérer les fréquences en France : l’ANFR. Il se compose de 2 parties. Une partie législation : ce qu’il faut faire et ne pas faire. Une partie technique : savoir manipuler des formules mathématiques simples, comprendre les ondes par exemple etc.
De nombreux cours sur internet existe ainsi qu’un site pour s’entraîner à l’examen (développé par moi-même :D) : ICI

Il a accès ensuite à des bandes dans toutes les portions du spectre.

Plan de bande HF
Portion HF : de bas en haut, de 0 à 30 Mhz
Plan de bande VHF et plus
Portion VHF et plus : de haut en bas, de 50 Mhz à 134 Ghz

Mais que faire avec tout ça ?

Comment communiquer ?

  • En Point à point avec nos antennes respectives
  • Par des relais ou répéteurs développés par d’autres radio-amateurs. Ils sont disposés sur des points stratégiques pour permettre la liaison dans les endroits difficiles. Ces relais peuvent être interconnectés pour couvrir une zone encore plus grande
  • Par des satellites radioamateurs qui font office de relais (la station ISS y comprise)

Mode analogique

  • Du Morse : CW
  • De la voix
  • Des données
    • Image : SSTV
    • Vidéo : ATV (en utilisant des transmetteurs FPV 434 Mhz de modélisme (de plus en plus rare))
    • Packet : AX25 en AFSK 1200 bauds et FSK 9600 bauds
    • Du texte : RTTY, PSK, JT65, FT8
  • J’en oublie certainement !

Mode numérique

Divers

  • Chasse au renard ou radio-sonde : trouver des balises avec seulement un récepteur, une antenne directive et les bips que produit la radio émettrice (le renard)
  • Des concours sur l’air : contacter le plus de stations possibles en un temps imparti
  • J’en oublie certainement !

Recherche et développement

En savoir plus ?

Je vous revois vers de très bonnes ressources :

Sur ce, à bientôt en fréquence !