SECTION C : RADIOÉLECTRICITÉ

PROPAGATION ET ANTENNES

Relation longueur d’onde / fréquence

Formule fondamentale :

λ(m) = 300 / f(MHz) ou f(MHz) = 300 / λ(m)

où :

λ = longueur d’onde (en mètres)
f = fréquence (en MHz)
300 = vitesse de la lumière (arrondie à 300 000 km/s)

Exemple : f = 14,1 MHz → λ = 300/14,1 = 21,27 m Exemple : λ = 3 cm = 0,03 m → f = 300/0,03 = 10 GHz

Effet Doppler :

Stations qui se rapprochent → fréquence reçue plus haute
Stations qui s’éloignent → fréquence reçue plus basse

Modes de propagation

Mode	Description	Fréquences
Ondes de sol	Suivent le relief terrestre	Basses fréquences (< 2 MHz)
Ondes réfléchies	Rebondissent sur l’ionosphère	Ondes courtes (HF)
Ondes directes	Antennes en vue	VHF et au-delà (> 100 MHz)

Propagation en ondes réfléchies

Couches de l’ionosphère :

Couche	Altitude	Caractéristiques
D	50-90 km	Atténue les bandes basses, disparaît la nuit
E	90-130 km	Réflexion HF
F	130-650 km	Réflexion principale, se divise en F1/F2 le jour

Caractéristiques :

Un bond maximum : ~4000 km
L’ionisation augmente rapidement à l’aube
L’ionisation diminue lentement au crépuscule
Couche D : atténue fortement les bandes basses (40m et +)

Fréquences de propagation :

FMU : Fréquence Maximum Utilisable
LUF : Fréquence Minimum Utilisable (limite couche D)
ECOF : Fréquence de coupure couche E
FOT : Fréquence Optimum de Travail = 80% de la FMU

Indices de propagation :

Indice	Mesure	Valeurs
Fs (φ)	Flux solaire (bruit sur 2,8 GHz)	60-300
R	Nombre de taches solaires (Wolf)	0-200
K	Champ magnétique terrestre	0-9
A	Activité géomagnétique	variable

9.4) Antenne doublet demi-onde (dipôle)

Longueur totale : L(m) = 150 / f(MHz)

Caractéristiques :

Aux extrémités : intensité nulle, tension maximale
Au centre : intensité maximale, tension minimale
Tension et intensité déphasées de 90°

Impédance au centre :

Brins alignés (180°) : 73 Ω
Brins à 120° : 52 Ω

En pratique, les brins sont ~5% plus courts que la dimension théorique

9.5) Antenne quart d’onde (Ground Plane)

Longueur du brin : L(m) = 75 / f(MHz)

Nécessite un plan de sol (radiants, masse, carrosserie…)

Impédance :

Radiants à 90° : 36 Ω
Radiants à 120° : 52 Ω

9.6) Antenne Yagi

Dipôle : élément alimenté
Directeurs : plus courts que le dipôle (vers l’avant)
Réflecteur : plus long que le dipôle (vers l’arrière)

Plus d’éléments = plus de gain mais impédance plus faible

9.7) Gain d’une antenne

Mesuré dans la direction de rayonnement maximum.

Unités :

dBd : par rapport au dipôle
dBi : par rapport à l’antenne isotropique

Le dipôle a un gain de 2,14 dBi par rapport à l’isotrope

9.8) Puissance Apparente Rayonnée (PAR)

PAR = Puissance × Coefficient de directivité

Relations :

PIRE = PAR × 1,64 (ou PAR + 2,14 dB)
E(V/m) = √(30 × PIRE) / d(m)

Exemple : 100 W avec antenne 13 dBd Coefficient = 20, PAR = 100 × 20 = 2000 W

9.9) Angle d’ouverture

Angle d’ouverture = écart d’angle pour lequel la puissance = moitié (-3 dB)

Rapport avant/arrière = puissance avant / puissance arrière (en dB)