Longueur d'Onde d'un Signal 150 MHz : Calcul et Contexte
Longueur d'Onde d'un Signal 150 MHz : Calcul et Contexte
La longueur d'onde ($\lambda$) d'une onde électromagnétique dans l'espace libre (ou air) est inversément proportionnelle à sa fréquence ($f$).
$\lambda = \frac{c}{f}$
- $c$ = Vitesse Lumière Vide $\approx \mathbf{3 \times 10^8 \text{ m/s}}$ ($299\,792\,458 \text{ m/s}$ exact).
- $f$ = Fréquence = **150 MHz = $150 \times 10^6$ Hz**.
Calcul
$\lambda = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{150 \times 10^6 \text{ Hz}} = \frac{300}{150} \text{ m} = \mathbf{2,00 \text{ mètres}}$
Avec $c$ exact : $\lambda = 299\,792\,458 / 150\,000\,000 = \mathbf{1,9986 \text{ m}} \approx \mathbf{2,00 \text{ m}}$.
Dans Milieux Diélectriques (Coaxial, PCB, Fibre)
Longueur d'onde raccourcie par **Facteur Vitesse (VF)** ou Indice Réfraction ($n$).
$\lambda_{milieu} = \frac{\lambda_0}{\sqrt{\epsilon_{r(eff)}}} = \lambda_0 \times VF$
| Milieu | VF / $\epsilon_r$ | $\lambda$ à 150 MHz |
|---|---|---|
| Espace Libre / Air | 1,00 / 1,0 | 2,00 m |
| RG-58 / RG-213 (PE Mousse) | 0,78 / 2,3 | 1,56 m |
| RG-6 / RG-11 (PE Mousse) | 0,82–0,85 | 1,64 – 1,70 m |
| LMR-400 / 600 (PTFE) | 0,85 / 2,1 | 1,70 m |
| FR4 PCB Microstrip | $\epsilon_{r(eff)} \approx 2,8–3,2$ | 1,12 – 1,20 m |
| Fibre Optique (SMF-28) | $n \approx 1,468$ | 1,36 m (à 1550 nm ; sans rapport 150 MHz RF) |
Signification Pratique 150 MHz / 2 m
- Bande VHF (30–300 MHz) : 150 MHz est milieu VHF.
- Dimensionnement Antennes : $\lambda/2$ Dipôle = **1,0 m (39,4")**. $\lambda/4$ Monopôle (Plan de terre) = **0,5 m (19,7")**. Longueurs whips mobile/portatif standard.
- Applications :
- **Radio Marine VHF Canal 16 (156,8 MHz) / Radio Mobile Terrestre (150–174 MHz).**
- **Bande Radioamateur 2 Mètres (144–148 MHz).** « 2 mètres » = longueur d'onde.
- **SATCOM Militaire / VHF UHF Tactique.**
- **Câble TV (CATV) Canaux :** Montant (5–42 MHz) / Descendant (54–1002 MHz) — 150 MHz est Canaux 18-19 analogique / DOCSIS montant.
- **RFID / ISM :** 13,56 MHz (HF) / 433/868/915 MHz (UHF) — 150 MHz pas ISM standard.
- Longueur Piste PCB : À 150 MHz ($\lambda \approx 1,1$ m sur FR4), pistes > 11 cm ($\lambda/10$) requièrent conception ligne transmission (impédance contrôlée, terminaison).
Conclusion
Un **signal 150 MHz a une longueur d'onde espace libre de 2,00 mètres**. Cela définit l'échelle physique antennes, bouchons ligne transmission, et contraintes layout PCB pour systèmes VHF. Toujours appliquer le **Facteur Vitesse** pour ondes guidées dans câbles ou pistes PCB.