UniversRadio : Bugs et problèmes

[Raiden]

J'ai toujours pensé que les Basses fréquences portaient plus loin que les hautes.

Je base cette réflexion sur l'observation :
Les sons qu'on entend de très loin (Foudre, un bang supersonique, etc.) sont tous des sons graves (donc basse fréquence) alors que les sons aigus s’atténuent très vite.

Quand mon voisin fait une fête chez lui, j'entends plus les basses que les aigus.

En chiffres : l'oreille humaine perçoit les sons entre 20 Hz et 20 KHz, les graves étant du coté des 20 Hz. Si mon raisonnement est correcte pour cette plage de fréquence, il n'y a pas de raison qu'il ne le soit pas pour des plages plus hautes (VHF: 30 MHz à 300 MHz et UHF: 300 MHz à 3 GHz)

Bref, as-tu de la documentation qui valide ton approche ?

[MajorBug]

Plus la fréquence augmente, plus le signal devient "directif", un signal HF dans les 2Mhz, bénéficie d'une propagation par ricochet contre tous les obstacles, contre les différentes couches atmosphériques, contre le sol... et permet avec des puissances moyennes des liaisons avec l'autre bout du monde: la propagation des ondes semble aléatoire et variante a chaque seconde, en fonction de l'activité solaire notamment, mais ça passe partout.

Par opposition, un signal UHF de l'ordre de 400Mhz permet une liaison très claire et très stable, mais a portée dite "optique", ce qui signifie que les antennes doivent être en vis à vis et que tout obstacle est quasiment infranchissable. Et plus la fréquence augmente, et plus le phénomène est vrai.

Si c'est bien comme ça, ça expliquerait pourquoi en aviation réelle ils ont choisi la zone 250-400 mhz pour les liaisons intra-patrouille et la zone 30-250 mhz pour la liaison avec l'AWACS, l'ATC, le GCI, le JTAC, etc. Dans la mesure où il suffirait d'inverser les deux postes pour résoudre le problème de portée avec l'AWACS, j'ai du mal à comprendre pourquoi ils ne le font pas en vrai. Hypothèse 2, plus logique : c'est fait comme ça en vrai parce que les ondes VHF portent plus loin (avec un son plus pourri)

[Tacno]

@raiden On ne parle pas d'ondes mécaniques, qui ont besoin d'un milieu pour être propagées, etc air (340 m/s) , l'eau (1500m/s) , la terre (sable!, bazalte!)
mais d'onde électromagnétique, dont le vecteur est le photon qui dans le vide se déplace à peu près à 300 000km/s
La simulation porte sur l'énergie de ces ondes. Leur portée sans obstacle est infinie. mais leur énergie se réuit au carré de la distance, blablabla

UR ne fait que simuler et forcer le trait pour un intérêt interactif

[Raiden]

@raiden On ne parle pas d'ondes mécaniques

J'avais oublié ce détail. Bien vu

[Maraudeur]

D'un manière générale, les basses fréquences portent plus loin, mais nécessitent plus d'énergie pour porter loin.
En revanche plus la longueur d'onde est importante, et moins l'onde est atténuée par le relief car dans ce cas la longueur d'onde est supérieure à la distance entre 2 reliefs, permettant à l'onde de "sauter" ce dernier.
La contre partie c'est que pour émettre et recevoir, l'antenne doit avoir une longueur identique à celle de la longueur d'onde, ou un sous-multiple de cette longueur. Mais plus on divise cette longueur, et plus on pert en qualité de signal. C'est d'ailleurs pour cela que nous avons en France (en région centre...de mémoire, la P43) un site d'où décolle un dirigeable dont la mission est de lever à la verticale un cable d'antenne métallique de grande longueur, destiner à communiquer en BF avec nos sous-marins nucléaires : grande longueur pour ne pas arriver à des niveaux de puissance d'émetteur hors normes.
Par ailleurs, si ces signaux sont moins sensibles aux reliefs, il le sont plus aux perturbations électromagnétiques (orages, foudre,...) ou aux phénomènes électromagnétiques, en général, ce qui permet par exemple de voir la portée de ces moyens varier du simple au double entre le jour et la nuit, avec la disparition d'un couche de la ionosphère à cette occasion.

Du coup, les hautes fréquences sont privilégiées en aviation :
- antennes de dimensions inférieures
- moins de sensibilité aux phénomènes électromagnétiques
- usage principal en air-air donc levée de la contrainte liée aux obstacles terrestres

En revanche, à portée égale, nécessité de plus de puissance d'émission pour porter un signal à fréquence plus élevée (donc plus de chauffe et plus de dépense énergétique pour l"metteur)

Du coup, il a fallu faire des compromis, principalement liées aux contraintes technologiques du moment (et donc évoluant au rythme des découvertes). L'UHF est plus coûteux à la mise en oeuvre, mais présente des bien meilleures qualités de transmission et des résistance aux parasites électromagnétiques, mais présentent plus de contraintes de mise en oeuvre. D'où une bande de fréquences utiles moins larges qu'en HF et VHF. C'est dernières sont plus faciles à mettre en oeuvre, mais présentent des contraintes d'utilisation.
On maintient donc dans la plupart des cas l'usage des 2 types d'appareils radio, les défauts de l'un pouvant être contournés par les qualités de l'autre, en fonction des circonstances.

[Musis]

L'atténuation d'une onde électromagnétique est de 20*Log(4PI*D/Lambda) en dB

D est la distance
Lambda la longueur d'onde soit C/F avec C la vitesse de la lumière et F la fréquence que l'on peut écrire en 300/F avec F en MHz.

L'atténuation devient 20*Log(4*PI*D*F/300) ou on trouve aussi 22dB + 20*Log( D*F/300) car 20 Log(4*PI) est égale à 22 et que Log(a*D) = Log(a)+Log(D) (principe de la régle à calcul).

Atten = 22 + 20*Log(D*F/300)

Puissance reçue = Puissance émise - Atten,

Si la fréquence augmente l'atténuation augmente.....

L'atténuation est plus importante en UHF qu'en VHF comme on peut prendre un rapport 2 entre les fréquence UHF et VHF, l'aten du à ce facteur s'écrit 20*Log(2) soit 6 dB.

3 dB correspond à une diminution d'un facteur 2 au niveau de la puissance 6 dB correspond à un facteur 4.

Nota 20*Log(4*PI*D/Lambda) s'écrit en fait 10*Log ((4*PI*D/Lambda) au carré)).

Ce message a été modifié par Musis - 5 Jun 2019, 19:05.

[John]

L'atténuation d'une onde électromagnétique est de 20*Log(4PI*D/Lambda) en dB

D est la distance
Lambda la longueur d'onde soit C/F avec C la vitesse de la lumière et F la fréquence que l'on peut écrire en 300/F avec F en MHz.

L'atténuation devient 20*Log(4*PI*D*F/300) ou on trouve aussi 22dB + 20*Log( D*F/300) car 20 Log(4*PI) est égale à 22 et que Log(a*D) = Log(a)+Log(D) (principe de la régle à calcul).

Atten = 22 + 20*Log(D*F/300)

Puissance reçue = Puissance émise - Atten,

Si la fréquence augmente l'atténuation augmente.....

L'atténuation est plus importante en UHF qu'en VHF comme on peut prendre un rapport 2 entre les fréquence UHF et VHF, l'aten du à ce facteur s'écrit 20*Log(2) soit 6 dB.

3 dB correspond à une diminution d'un facteur 2 au niveau de la puissance 6 dB correspond à un facteur 4.

Nota 20*Log(4*PI*D/Lambda) s'écrit en fait 10*Log ((4*PI*D/Lambda) au carré)).

Bon c'est super tout ça !
La racine cubique de l'age du capitaine divisé par l'exponentielle au cube de l'intégrale de l'orthodromie inverse du méridien de greenwich en passant par les vertex nord et sud de la loxodromie entre Bandar Abas et Abu Dhabi.... Bref c'est loin pour moi tout ça !

Je vais plus parler de pratique et de ce que j'ai vécu :
aux niveaux de vol usuels d'un liner et avec les puissances usuelles des emetteurs :
VHF : portée d'environ 200 Nm
UHF : portée de 250 Nm voire plus

@ +

John

[Raiden]

Merci les gars. C'est clair. Sauf le charabia de Musis...

Du coup faudrait songer à passer l'awacs sur UHF...

[Oxitom]

Oui mais ça dépendra aussi des radios des avions. Certains n'étant qu'en VHF, d'autres en UHF. Certaines radios ne sont que vhf ou uhf, etc...
Bref la technique du report de comm a encore de beaux jours devant nous.

[Musis]

Merci les gars. C'est clair. Sauf le charabia de Musis...

Du coup faudrait songer à passer l'awacs sur UHF...

Note je peux faire plus compliqué....