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 explication de la propagation pour les débutants

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F5TYH

F5TYH

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MessageSujet: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptyJeu 11 Fév - 9:29

La propagation des ondes radio HF sur de longues distances grâce à l'ionosphère



Bonjour et 73 à tous.
Ce site accueillant  aussi des débutants dans le monde de la radio je partage ici un CC de l'excellent article de VE2DPE expliquant la propagation HF Very Happy
Bonne lecture




La propagation des ondes radio HF, au-delà de l'horizon, est favorisée par les couches ionisées de l'ionosphère qui constituent, en quelque sorte, nos "bottes de sept lieux" ! Ces couches redirigent vers la terre une bonne partie de nos ondes radio (HF) qui, autrement, iraient se perdre inutilement dans l'espace, sans jamais atteindre d'autres radioamateurs !

Nous verrons plus loin que la couche dite 'F2' est la plus utile pour les radioamateurs.
Comment fonctionne la propagation des ondes radio HF
Action d'une couche ionisée de l'ionosphère sur la propagation des ondes radio HF.

explication de la propagation pour les débutants Propag12


Comment fonctionne la propagation des ondes radio HF


Comme démontre le croquis hautement simplifié ci-dessus, le faisceau HF 'C' est redirigé vers la terre par la couche ionisée. Ce faisceau rebondira sur la terre au point '1' puis sera redirigé ('C1') vers l'ionosphère qui le redirigera à nouveau vers la terre et rebondira au point '2', deviendra 'C2'... et ainsi de suite... jusqu'à ce qu'il ait perdu toute son énergie après de multiples rebonds.

Les faisceaux qui n'atteignent pas la couche ionisée avec un angle d'attaque optimal iront se perdre dans l'espace. C'est le cas des faisceaux 'A' et 'B'.

Notez que le faisceau 'D' ne touchera pas le sol après avoir été redirigé une première fois par la couche ionisée. Ce faisceau atteindra éventuellement la couche ionisée à nouveau, mais beaucoup plus loin. Éventuellement, il finira par être redirigé vers le sol... mais il aura vraisemblablement perdu beaucoup de son énergie RF initiale.




Comment se créent les couches ionisées


L'ionisation de la partie supérieure de notre atmosphère terrestre est provoquée par les rayons ultraviolets du soleil qui entrent en collision avec les molécules d'hydrogène et d'hélium qui s'y trouvent en petit nombre. Ces collisions détachent des électrons de ces molécules gazeuses.

Il en résulte des ions positifs d'hydrogène et d'hélium, ainsi que des électrons libres à charge négative, qui se regroupent en strates (couches) plus ou moins distinctes au-dessus de nos têtes.

explication de la propagation pour les débutants Propag10

Cependant, l'ionosphère ne se peuple de couches ionisées que si le soleil est "actif". Tout va bien pendant la phase "active" du cycle solaire qui est d'environ 9-10 ans sur une durée moyenne de 11 ans.

Mais, pendant les quelques années de relative inactivité qui surviennent vers la fin d'un cycle, avant que ne débute le cycle suivant... les couches ionisées sont ténues, sinon carrément inexistantes pendant de nombreux mois ! Vous pourrez obtenir plus de détails sur le cycle solaire ici

explication de la propagation pour les débutants Propag13





Les couches ionisées et la propagation des ondes radio HF


La couche ionisée 'D'

C'est la plus basse de couches ionisées. Elle se situe entre 60 et 100 km au-dessus du sol. Le jour, sous l'action des rayons UV émanant du soleil, cette couche forme une véritable barrière à la propagation des ondes radio dans les bandes de fréquences du 160 mètres, 80 mètres et 40 mètres. Les fréquences radio au-delà de 10 MHz arrivent néanmoins à passer au travers.

Plus la fréquence radio augmente, moins grande sera l'atténuation des signaux qui réussiront, ainsi, à se frayer un chemin pour atteindre les couches ionisées supérieures.

La couche 'D' disparait dès que la nuit tombe. Les signaux des bandes de fréquence du 160 mètres et du 80 mètres peuvent alors atteindre la couche 'F' et, ainsi, se propager sur des milliers de kilomètres.

La couche ionisée 'E'

La couche 'E' se situe entre 90 et 150 km d'altitude, mais la tranche utile à la propagation des ondes radio HF se situe plutôt entre 95 et 120 km d'altitude. Le jour, en principe, la couche 'E' pourrait servir à rediriger vers la terre les signaux de 5 à 20 MHz.

Mais, en réalité, le jour, la couche 'D' absorbe la majeure partie de ces fréquences radio bien avant qu'elles ne l'atteignent. Seuls les signaux 7, 10 et 14 MHz, émis presque à la verticale, parviendront à atteindre la couche 'E' avec une intensité suffisante pour être déviés vers la terre et permettre d'atteindre des distances jusqu'à 1200 km.

Les périodes à l'aube et au crépuscule seront les plus propices pour tirer profit de cette couche. La nuit, la couche 'E' se dissipe presque complètement, mais demeure néanmoins très utile à la propagation des fréquences du 160 mètres (1800-2000 kHz)

La couche 'E sporadique' (ou Es)

Par ailleurs, des "nuages" ionisés furtifs se forment à l'occasion dans la couche 'E'. Ils ne servent cependant à peu près jamais à la propagation des fréquences HF. Ce n'est qu'à de rares occasions que ces "nuages" seront assez denses pour rediriger vers la terre des faisceaux de signaux à des fréquences parfois aussi basses que 21 MHz.

Cette propagation, dite 'E sporadique' (ou Es), est néanmoins très utile aux fréquences radio supérieures à 28 MHz. Nous y faisons référence sur une autre page, de notre site, portant sur la propagation THF (VHF) de la bande de fréquences radio du six mètres (50 MHz)


La couche ionisée 'F1'

Cette couche peut souvent favoriser la propagation des signaux du 30 m (10 MHz) et 20 m (14 MHz) le jour, en été. En dehors de cette période, son rôle en propagation RF du spectre d'ondes HF est plutôt négligeable.


La couche ionisée 'F2'



  • Elle se forme, le jour, entre 250 et 400 km d'altitude et persiste la nuit.
  • Elle est rarement totalement absente durant l'année.
  • Cependant, lorsque le cycle solaire atteint son minimum d'activité, la couche 'F2' peut disparaitre pendant quelques jours !


Au maximum d'intensité du cycle solaire, la couche 'F2' sera à son plus dense. Elle pourra alors rediriger vers la terre les signaux HF de 7 MHz à 30 MHz jusqu'à 4000 km de leur point d'origine et, de là, rebondir vers la F2 et être déviée à nouveau vers la terre... pouvant, parfois, à la suite de rebonds successifs, faire le tour de la terre et revenir de l'arrière au point d'origine !


La propagation des ondes radio HF :un sujet complexe


Ce qui précède n'est qu'un très bref résumé du rôle que jouent les couches ionisées de l’ionosphère sur la propagation des ondes radio HF. Beaucoup d'ouvrages scientifiques leur ont été consacrés… et les recherches scientifiques se poursuivent.

source : leradioamateur.com

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F5TYH Luc

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do1jml

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MessageSujet: Re: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptyJeu 11 Fév - 11:21

Je relance en donnant le lien vers ce site qui montre les cartes de propagation:
https://dr2w.de/dx-propagation/

Ici une image extraite de ce site, pour la bande des 15m.

explication de la propagation pour les débutants 97d5e710

La station est en Europe, centrée sur la tache bleue. La tache bleue correspond à la zone que l'on peut atteindre par contact direct, c'est peu. Les arcs rouges correspondent aux zones dans lesquelles le contact se fait par réflexion. Si l'on imagine que la terre est sphérique, le miroir formé par la couche F (celle sur laquelle les ondes se réfléchissent) va être aussi une sphère, en altitude au dessus du sol. Il est donc normal que le résultat soit un arc, centré sur la zone d'émission.

Comme ce miroir est créé par le soleil, il n'existe que dans la zone jour. Les arcs disparaissent dans la zone nuit.

On voit un deuxième arc concentrique au premier, c'est la réflexion de la réflexion du premier arc. Le troisième arc est plus flou, ce qui est principalement du à la géométrie: on commence à arriver sous la boule et la réflexion devient plus rasante.

F5TYH, Dagui et RANGER MICHEL aiment ce message

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Bebert



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MessageSujet: Re: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptyJeu 11 Fév - 11:49

pas seulement pour les débutants!
très intéressant pour un vétéran (éternel débutant)

F5TYH, PAPA FOX et Dagui aiment ce message

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mikie



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MessageSujet: Re: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptyVen 12 Fév - 21:52

Super interessant, sa en fait de l'info à avaler et a retenir.....

Merci pour ces infos good

merci clin clin

Dagui aime ce message

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Dagui

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MessageSujet: Re: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptySam 13 Fév - 7:31

Merci beaucoup, ça va aider beaucoup de gens à mieux comprendre.
Dont moi 😋
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Zebulon44

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MessageSujet: Re: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptyMer 17 Fév - 6:25

Article très intéressant , merci Luc. Petite question de débutant : Que représente l'échelle de 0 à 300mi à gauche dans le graphique des couches ionosphériques?
https://servimg.com/view/20015181/1307
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F1CLC

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MessageSujet: Re: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptyMer 17 Fév - 11:01

Zebulon44 a écrit:
Article très intéressant , merci Luc. Petite question de débutant : Que représente l'échelle de 0 à 300mi à gauche dans le graphique des couches ionosphériques?
https://servimg.com/view/20015181/1307

Ce sont les couches, selon les altitudes :

Je cite :

L’ionosphère est une région de la haute atmosphère (de 60 à 800 km d’altitude) où l’air neutre est ionisé par les rayons cosmiques et les photons solaires. C'est cette partie de l'atmosphère qui est responsable de la propagation ionosphérique.

L'ionosphère est composée de plusieurs sous-couches identifiées par des lettres de l'alphabet. Les plus importantes sont les D, E, F1, et F2. Ces deux dernières deviennent une seule, la couche F, pendant la nuit.

La couche D absorbe beaucoup les bandes en dessous de 10 MHz. Elle apparaît à l'aube et disparaît la nuit. Les bandes en dessous de 10 MHz sont appelées bandes de nuit, car c'est pendant la nuit, lors de l'absence de la couche D, que les ondes peuvent atteindre la couche F. Son comportement, ou plutôt sa disparition, explique toutes ces stations de radio qui apparaissent la nuit.
La couche E, instable et erratique, est un excellent réflecteur, mais à cause de son caractère instable, elle ne peut pas être utilisée pour des communications fiables. Elle est responsable de la propagation des bandes hautes et de la VHF, dite « propagation sporadique E ».
Les couches F1 et F2, devenues couche F la nuit, sont aussi d'excellents réflecteurs. Elles permettent la réflexion des bandes basses la nuit et des bandes hautes durant le jour.

Zebulon44 et Dagui aiment ce message

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Zebulon44

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MessageSujet: Re: explication de la propagation pour les débutants   explication de la propagation pour les débutants EmptyMer 17 Fév - 17:59

Merci beaucoup F1CLC pour la description des couches, c'est très clair:merci: . J'ai trouvé ma réponse sur l'échelle de gauche du graphique c'est l'altitude en miles au lieu des km à droite.
73 51 à tous charlot
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