Comment fonctionnent les systèmes radio HF et VHF

Les ondes de haute fréquence (HF) et de très haute fréquence (VHF) sont des ondes radio. Elles font partie du spectre électromagnétique et sont communément appelées ondes courtes (pour les ondes HF) et modulation de fréquence (pour les ondes VHF), aussi connue sous le nom de radio « FM ». Les deux bandes radio sont utilisées pour la diffusion de transmissions radio commerciales. Les ondes VHF servent également à la diffusion de signaux télévisés.

Spectre électromagnétique

Le spectre électromagnétique est divisé en différentes ondes de photons chargés oscillant à des fréquences spécifiques. L'ensemble du spectre EM de rayonnement (par ordre d'énergie croissante) comprend : ondes radio, micro-ondes, rayonnement infrarouge, lumière visible, rayonnement ultraviolet, rayons X et rayons gamma. Les ondes radio elles-mêmes peuvent être subdivisées en différentes fréquences, de très basses à extrêmement hautes. Les caractéristiques énergétiques du rayonnement électromagnétique peuvent se manifester sous forme d'ondes ou de particules.

Ondes radio

Une onde radio est une transmission électromagnétique composée de champs électriques et magnétiques vibrant ensemble. Ces deux champs sont disposés perpendiculairement et se propagent sous forme d'onde. L'énergie de l'onde oscille entre le champ électrique et le champ magnétique. La fréquence à laquelle une onde radio oscille par seconde est mesurée en « hertz ». Les signaux radio peuvent être omnidirectionnels (propagation sphérique) ou unidirectionnels (faisceau focalisé).

Ondes radio HF

Les ondes radio HF vibrent entre 3 et 30 mégahertz. C'est la bande des ondes courtes, utilisée pour la radio amateur (ham), CB et la radiodiffusion commerciale. Les émissions en ondes courtes portent souvent sur l'actualité, la politique ou la religion. Les ondes HF peuvent se réfracter sur l'ionosphère terrestre (couche de particules chargées dans l'atmosphère) et être redirigées vers un lieu souhaité au sol. Ainsi, les signaux radio en ondes courtes peuvent cibler une région géographique.

Ondes radio VHF

Les ondes VHF, dans la gamme 30 à 300 mégahertz, sont aussi appelées « modulation de fréquence » ou ondes FM, utilisées pour la radiodiffusion commerciale et la télévision. Les signaux VHF peuvent transporter plus d'informations, d'où une qualité de signal supérieure. Les ondes FM ne sont pas réfractées par l'ionosphère. Un inconvénient : les signaux voyagent en ligne droite. Émetteurs et récepteurs doivent donc avoir une visée directe ; sinon, les signaux partent dans l'espace en raison de la courbure terrestre.

Comportement des ondes radio

La propagation des ondes radio peut être affectée par divers facteurs environnementaux, notamment les obstacles géographiques (montagnes, plans d'eau). Les signaux VHF (FM) sont plus sensibles aux perturbations atmosphériques (brouillard, nuages) que les signaux HF (ondes courtes). Les ondes HF subissent une réfraction par l'ionosphère, contrairement aux ondes VHF. Comme les ondes VHF ont une fréquence plus élevée et une directivité plus forte, les antennes émettrices doivent être placées en hauteur. Ce n'est pas nécessaire pour les émetteurs HF, qui exploitent la réfraction ionosphérique pour diriger leurs signaux.