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Radiophonie
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Bonjour,
Je prépare un examen pour utiliser des équipements radiotéléphoniques
embarqués sur des bateaux.
Les fréquences de navigation sont les suivantes :
VHF, 156 à 162 MHz soit 1,92 à 1,85 m de longueur d'onde.
Décamétriques, de 4 à 25 MHz soit 75 à 12 m de longueur d'onde. En passant,
les ondes décamétriques ne sont plus utilisées en marine.
Hectométriques, 1,605 à 4 MHz soit 187 à 75 m.
Mes questions, hors examen et par pure curiosités, sont les suivantes :
Pourquoi y a-t-il des "trous" dans les longueurs d'onde ? Les métriques
(VHF) devraient aller de 1 à 10 m alors que, sur 9 mètres exploitables,
elles n'en utilisent que 7 cm. Les hectométriques devraient couvrir les
longueurs à 3 chiffres (100 à 999 m) or elles vont de 187 à 75 mètres.
Pourquoi empiètent-elles sur les fréquences décamétriques ? Tout le monde,
d'ailleurs, s'accorde à dire que les hectométriques s'arrêtent à 3 Mhz.
Pourquoi les ondes décamétriques ne sont-elles plus utilisées en marine ?
Hors simple curiosité et pour ne pas apprendre bêtement, autre question sur
laquelle je bute :
Mon fascicule me parle des antennes colinéaires (cierge) pour la VHF et du
gain en décibel. Je ne vois pas ce que veut dire décibel mais, passons, là
n'est pas la question. Je suppose qu'il s'agit d'un gain pour ma réception.
S'il s'agissait de mon émission, il suffirait d'augmenter la puissance de
mon émetteur au-delà de 25 W., puissance réglementaire. Pourtant, mon livre
me dit : "Le gain de l'antenne... est un facteur de multiplication de la
puissance fournie par l'émetteur (le mien ou celui de la station appelante
?). Il conditionne la puissance apparente rayonnée par l'antenne (la mienne
ou celle de la station appelante ?)" fin de citation, les () sont de moi...
Je ne comprends pas la dernière phrase : s'il s'agit d'une amélioration de
la réception, de quelle puissance apparente rayonnée parle-t-on ?
Merci en bonne journée,
Dominique
Numéro de l'article: 72197
| De: Dominique
| Date: 2002-04-01 15:49:06
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Re: Radiophonie
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passant,
Il n'y a pas que les marins dans notre vaste monde :-)
Les aviateurs, les amateurs, la radiodiffusion, les pompiers, et les
autres... ont aussi le droit d'utiliser la radio.
sur
réception.
livre
mienne
moi...
Le décibel exprime le rapport A de deux puissances P1 et P2 (gain) selon une
échelle logarithmique.
A (en décibels) = 10 log (P2/P1)
Le gain d'une antenne est dû au fait qu'elle ne rayonne pas de la même
manière dans toutes les directions. En l'occurence, il s'agit des directions
dans le plan vertical essentiellement, mais une parabole, par exemple,
privilégie une seule direction, et a donc un très grand gain par rapport à
une antenne isotrope (qui a par définition un gain de 0dB).
Le raisonnement est valable tant en émission qu'en réception.
En émission par exemple, une antenne avec un gain de 3dB multiplie par 2 la
puissance apparente rayonnée. Elle procure ce même gain en réception.
En espérant avoir été clair :-)
--
Philippe
Numéro de l'article: 72217
| De: Philippe Kieffer
| Date: 2002-04-01 17:43:07
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Re: Radiophonie
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passant,
sur
réception.
livre
mienne
moi...
Les trous dans les bandes correspondent à des réserves faites à des corps de
métier plus ou prioritaires: les militaires, la police, les urgences, la
télévision, la radio.... D'autres part certaines bandes sont très difficiles
à utiliser car elles rencontrent des couches atmosphériques (stratosphère,
ionosphère..) ou des obstacles naturelles, (les forets, la mer, les
immeubles...) qui atténuent fortement le signal comme à 27MHz vers 144MHz.
Il est important de bien comprendre ce que sont les décibels: c'est une
unité de rapport de puissance élaborée par Mr Bell , l'inventeur du
téléphone, pour exprimer l'atténuation (ou le gain) de lignes de
télécommunication afin de pouvoir travailler avec des nombres pas trop
difficiles à manipuler, . L'unité d'origine est le Bell.
1 Bell = log(10) (puissance reçue/puissance fournie).
Cette unité étant trop grande on utilise le dixième de cette unité, soit le
décibel.
On remplace des nombres très grands ou très petits par quelques dizaines:
Une atténuation de 1000 en puissance se traduit par -30dB. Un gain de 1000
donne +30dB.
L'avantage des décibels est le remplacement de multiplications par des
additions.
En mettant des élements d'amplification bout à bout, on additionne chaque
gain d'étage pour avoir le gain global.
Dans les transmissions, ce qui compte c'est déjà de recevoir avant
d'émettre.
Pour améliorer la réception, on peut effectivement augmenter la puissance de
l'émetteur. Mais on peut également mettre une antenne d'émission ( de
l'appelant) avec un gain plus important. On peut aussi mettre une antenne de
réception avec un gain (de réception) supérieur ou encore améliorer le gain
du récepteur en augmentant sa sensibilité. On peut faire le même
raisonnement lorsque l'on émet. C'est nous qui fournissons l'énergie
maintenant. L'intérêt de telles techniques est d'éviter l'inflation de la
course à la puissance, le but n'étant pas de vider ses batteries mais de
communiquer et de laisser communiquer.
J'espère vous avoir fait sentir dans quel esprit ont été établies ces
normes.
A+
Numéro de l'article: 72231
| De: picard.pierre
| Date: 2002-04-01 18:38:15
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Re: Radiophonie
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Je vous remercie de vos réponses.
Pour résumer, j'ai noté que les ondes hertziennes ne servent pas qu'aux
marins :-))
Qu'il y a des zones "opaques" et que toutes les ondes ne sont pas
utilisables.
Enfin, concernant le gain, je crois comprendre qu'il s'agit d'un artifice
électronique qui permet soit d'améliorer la qualité de l'émission, soit
celle de la réception sans augmenter les puissances utilisées. Pour le
surplus, le décibel "n'est" qu'une unité. La confusion vient de ce qu'on
parle de décibel comme mesure de bruit sonore. Je suppose qu'il y a là un
abus de langage.
Bonne journée,
Dominique
Numéro de l'article: 72262
| De: Dominique
| Date: 2002-04-02 07:26:46
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Re: Radiophonie
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Concernant le "décibel sonore", c'est toujours le même principe.
Il traduit le rapport entre la puissance acoustique mesurée et une puissance
acoustique de référence, dont on a décidé qu'elle était égale à 0db. On
utilise la même formule.
Un bruit de 60db correspond par exemple à une puissance acoustique 100 fois
supérieure à un bruit de 40db.
L'abus de langage consiste à passer sous silence :-) la puissance acoustique
de référence.
--
Philippe
Numéro de l'article: 72327
| De: Philippe Kieffer
| Date: 2002-04-03 07:01:55
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Re: Radiophonie
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Philippe Kieffer a écrit :
Il existe de nombreuses sortes de décibels, certains ne
faisant aucune référence à la puissance mais à un niveau
électrique (dBu par exemple). Le décibel est très pratique
en audio (electro-acoustique ou acoustique) et donc
assaisonné à diverses sauces. D'où des confusions
regrettables par ceux qui ne sont pas familier de ce
domaine.
--
Jean-Pierre Roche
jproche@chello.fr
Numéro de l'article: 72348
| De: Jean-Pierre Roche
| Date: 2002-04-03 09:27:07
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Re: Radiophonie
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Si je connais l'origine de certaines unités (litre, Kg, mètre, 0°...) quel
est ce décibel de référence ? Quel "bruit" ?
Bon après-midi,
Dominique
Numéro de l'article: 72362
| De: Dominique
| Date: 2002-04-03 12:53:17
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Re: Radiophonie
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=2E..) quel
ws:
bonjour,
en acoustique on parle de pression acoustique et de puissance
acoustique, ces deux grandeurs s'expriment en Db et la pression
s'exprime aussi en Neper.
pour la puissance acoustique Lw=3D10log P/P0 avec P0=3D10exp-12W
pour la pression acoustique Lp=3D20log P/P0 avec P0=3D2exp-5Pa
et 1Neper=3D8,69Db
un niveau sonore (echelle des sensations auditives) et compris entre 0db
on entend rien et 130 db on a tres tres mal,
donc ces niveaux de reference ont ete choisis en fonction
(statistiquement) de la sensibilit=E9 de l'oreille humaine
voila
J-M qui crise sur matlab et qui aime bien se relaxer sur fr sci
electronique
Numéro de l'article: 72372
| De: Jean-Michel Rouquette
| Date: 2002-04-03 15:06:47
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Re: Radiophonie
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réception.
livre
Bj
L'antenne à gain apporte son gain par rapport à l'appareil sur lequel elle
est relié . Aussi bien un emetteur qu'un recepteur ...
Il y a une part de dialectique :-) le gain d'une antenne n'a pas de sens si
on oublie de dire que le gain de l'antenne est exprimé PAR RAPPORT à une
antenne isotropique ou encore omnidirectionnelle (la sphère) . Une antenne
n'a pas de puissance en soi , elle n'amplifie pas en soi , le gain d'une
antenne est le rapport de la densité de puissance dans une "direction
donnée" SUR la densité de puissance rayonnée d'une antenne isotropique .
C'est la même chose qu'une ampoule électrique seule comparée à cette même
ampoule avec du gain (dans une direction donnée) si on lui ajoute un
reflecteur .
Autre détail qui a sont importance : Une antenne cierge colinéaire peut
surprendre car elle est dite "omnidirectionnelle" mais avec...du gain ! en
fait, le rayonnement n'est pas omnidirectionnel , il est écrasé à
l'horizontal, comme la forme d'un beignet un peu aplati , et si cette
antenne porte plus loin à l'horizontal qu'une antenne omni., elle porte
moins bien que l'omni en dessous et au dessus ...
Utilisée sur un toit d'immeuble, cette antenne portera à des kms à la ronde
et mal dans la base de l'immeuble ...
Un emetteur de 10W relié à une antenne colinéaire de 3 dB donne une PER
(puissance effective rayonnée) de 20W . (en negligeant les pertes du câble)
Donc, le gain d'une antenne est valable aussi bien pour un emetteur que pour
un recepteur . Un recepteur relié à une antenne à gain captera (dans la
bonne direction) une même valeur relative de signal plus loin qu'avec une
antenne omni , elle compense par son gain, l'affaiblissement HF provoqué par
la distance, c'est la bataille des dB en plus et des dB en moins .
Certains amateurs communiquent par rebonds sur la lune (moon bounce)
l'attenuation due à la distance et la dispersion est de (?) par exemple -137
dB, pour communiquer, il faut additionner coté emission : le gain apporté
par la puissance , le gain de l'antenne d'émission , avec coté reception :
le gain de l'antenne de reception , le gain du préampli de reception ...
pour que l'ensemble soit supérieur à + 137 dB . (c'est juste un ex. je ne
connais pas les valeurs)
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Pour les decibels en HF , j'ai un exemple concret en rayon :
La puissance double avec 3 dB .
10 log de P2/P1
donc inversement
3 dB, donne en rapport de puissance :
3 /10=0,3
antilog 0,3 = rapport de 2
RF OUT power :
26,5dBm est un gain obtenu par rapport à 0dBm = 1mW 50 ohms
On peut donc calculer la puissance :
le rapport donne 26,5dBm /10 antilog = rapport de 446 ,68 de gain par
rapport à 1 mW
La puissance de sortie est donc de 1 mW.446,68 = 446,68 mW
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On pourrait aussi calculer le rapport de puissance entre la sortie et
l'entrée de l'appareil
10 log P2/P1
446mWsortie / 10 mWentrée = rapport de 44,6
log 44,6= 1,6493
1,6493.10= rapport de puissance en dB de 16,5 dB (mais pas dBm)
Inversement
16,5dB donne quoi en rapport de puissance ?
16,5 dB/10=1,65
1,65 antilog = rapport de 44,66 entre les deux valeurs...
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Note :
En Audio, on utilise davantage les rapports en tension
20 log de U2/U1
par ex. un ampli op sort 775 mV et entre 7,75 mV , le rapport de gain en
tension est de :
775 / 7,75 = rapport de 100
log de 100 = 2
2.20 = 40dB
chaque fois que la tension double, on mesure 6 dB
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Puissance à distance :
Une émission électromagnétique omnidirectionnelle se disperse suivant une
sphère de rayon R.
l'aire de la sphère est bien connue : 4 pi R^2
On recueille donc à distance , une densité de puissance p en Watts par
mètre carré correspondant à la puissance émise P divisée par l'aire de la
sphère :
p = P / 4 pi R^2
et comme c'est une sphère, chaque fois que l'on double la distance (le
rayon) l'energie décroit au carré, donc en fonction inverse du carré de la
distance.
(pas très interessant comme rendement pour transporter de l'energie à
distance :-)
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JFC
Numéro de l'article: 72402
| De: jean francois chevalier
| Date: 2002-04-03 21:59:31
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Re: Radiophonie
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Jean-Michel Rouquette a écrit :
Euh... la fouche t'as clavier : le dB ! Le Neper très
rarement utilisé dans la pratique... (je veux dire par les
praticiens courants) L'unité officielle de pression est le
Pascal
Plus exactement, le niveau 0 dB SPL est le niveau
statistique de sensibilité de l'oreille humaine à 1 kHz (son
maximum de sensibilité se trouvant vers 3.5 kHz) 0 dB SPL =
20 micropascals. Le niveau acoustique auquel apparaît la
douleur est très variable suivant la nature du signal (en
particulier les fréquences présentes).
--
Jean-Pierre Roche
jproche@chello.fr
Numéro de l'article: 72440
| De: Jean-Pierre Roche
| Date: 2002-04-04 07:13:52
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