Fonctionnement des systèmes radio HF et VHF

Les ondes Haute Fréquence (HF) et Très Haute Fréquence (VHF) sont des ondes radio. Elles font partie du spectre électromagnétique, communément appelées ondes courtes (HF) et modulation de fréquence (VHF), aussi connue comme radio « FM ». Les deux bandes sont utilisées pour la radiodiffusion commerciale. Les ondes VHF servent aussi à la diffusion des signaux télévisuels.

Spectre électromagnétique

Le spectre EM est divisé en ondes de photons chargés oscillant à fréquences spécifiques. L'ensemble du spectre (ordre énergie croissante) : ondes radio, micro-ondes, infrarouge, lumière visible, ultraviolet, rayons X, rayons gamma. Les ondes radio se subdivisent en fréquences ultra-basses à extrêmement hautes. L'énergie EM peut se comporter comme ondes ou particules.

Ondes radio

Une onde radio est une transmission EM composée de champs électrique et vibrant ensemble. Ces champs sont perpendiculaires et voyagent comme une onde. L'énergie oscille entre champ électrique et magnétique. La fréquence de cycle par seconde se mesure en hertz. Les signaux radio peuvent être omnidirectionnels (propagation sphérique) ou unidirectionnels (faisceau focalisé).

Ondes HF

Les ondes HF vibrent entre 3 et 30 MHz. C'est la bande ondes courtes, utilisée pour radio amateur (ham), CB et radio commerciale. Contenu souvent actualités, politique, religion. Les ondes HF peuvent se réfracter sur l'ionosphère (couche de particules chargées dans l'atmosphère) et rediriger vers un point au sol. Ainsi, les signaux ondes courtes peuvent cibler une région géographique.

Ondes VHF

Les ondes VHF (30-300 MHz) sont la « modulation de fréquence » ou FM, utilisées pour radio et TV commerciale. Les signaux VHF portent plus d'info, donc signal plus clair. Les ondes FM ne sont pas réfractées par l'ionosphère. Inconvénient : propagation en ligne droite. Émetteurs et récepteurs doivent avoir une ligne de vue ; sinon signaux partent dans l'espace à cause de la courbure terrestre.

Comportement des ondes radio

La propagation peut être affectée par facteurs environnementaux : obstacles géographiques (montagnes, eau). Les signaux VHF (FM) sont plus affectés par perturbations atmosphériques (brouillard, nuages) que HF (ondes courtes). Les ondes HF subissent la réfraction par l'ionosphère, pas les VHF. Comme les VHF ont fréquence plus haute et focus directionnel, antennes émettrices doivent être en hauteur. Pas nécessaire pour HF qui utilisent la réfraction ionosphérique.