Comment fonctionne la diffusion F.M. (dans l'ionosphère)?

[inviteb01692be]

Bonjour tout le monde .
Avec mon groupe, on fait un TPE sur les éruptions solaires et les ondes radioélectriques visant à montrer comment une éruption peut perturber la réception d'une radio F.M.
Nous avons bien avance et compris dans l'ensemble, seulement, dans notre partie sur la diffusion d'une onde radio électrique dans l'ionosphère (par réfractions multiples), on bloque sur deux choses .

-Premièrement, lorsqu'on essaye de modéliser cette diffusion de l'onde a travers les différentes couches de la ionosphère par réfractions comme ici :



on se demande comment l'onde redescend en direction de la Terre (et ce qui lui donne cette allure de courbe).
On est parti sur l'idée que des réfractions successives lui donne cette allure... Mais alors que ce passe t-il exactement lorsque l'indice de réfraction devient nul ?! (voir tableau de la page : http://assoc.pagespro-orange.fr/f5zv...0/RM10E04.html qui correspond aux données de la courbe précédente).

-Deuxièmement, nous travaillons sur la radio F.M., or, comme ces ondes sont ultra coutes, la diffusion au sol (groundwave) est impossible (trop petite portée avec des hautes fréquences, d'après ce que nous avons appris). La diffusion utilisée pour la radio F.M est la diffusion ionosphérique. Mais en quoi consiste-t-elle ? Quelles sont les propriétés ionosphériques mises en jeu qui influent sur l'onde ? On a en fait du mal a comprendre comment on obtient une zone de couverture alors qu'on a une unique onde émise au départ. Peut-elle alors se diviser ?
Dans ce type de diffusion, existe t-il aussi une zone morte ?
Pourriez vous nous donnez éventuellement quelques distances types (taille de la zone morte, portée de l'émission...).


En vous remerciant d'avance pour votre aide qui nous sera fort précieuse pour cette partie un peu galère sur laquelle on torture nos neurones depuis 2 bonnes heures. A bientôt !

[calculair]

bonjour,

Il y a 2 phenomènes au moins qui peuvent intervenir

La refraction qui est liée aux variations d'indice

la diffusion qui est provoqué par des heterogeneité de la haute atmosphère

On peut sans doute ajouter des reflexions lieés a un etat conducteur de la haute atmosphère suite à des eruptions solaires

[inviteb01692be]

Merci. Nous savions qu'il avait réfractions (considèrees finalemment comme une réflexion) et diffusion dans l'inosphere... Mais comment l'onde peut "redescendre" vers la Terre ? Est-ce a cause de l'indice de refraction a 0 (c'est écrit sur le tableau ci-dessus mais on ne sait pas si cet indice peut vraimment etre nul) ?
Dans la deuxième question, on se demandait tout simpement comment le signal est recevable lors de ce type de diffusion (ionosphérique) alors qu'on appelle zone morte l'espace située entre l'antenne d'émission et celle de reception ? Comment on reçoit la radio dans ce cas ?
Merci et desole si je n'avais pas été clair. A bientôt !

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Il y a un canular dans votre courbe. L'indice de réfraction ne devient pas zéro, loin de là.
L'indice de réfraction passe de légèrement plus grand que 1 dans l'atmosphère à légèrement inférieur à 1 dans la ionosphère pour devenir (presque) égal à 1 dans le (presque) vide spatial.
Je pense que la concentration électronique donnée dans la page est erronée.
Essayez de vous renseigner sur la concentration électronique de l'ionosphère.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Maintenant que je le pense: les FM ne se réfléchissent pas dans l'ionosphère. La fréquence de FM est très supérieure à la fréquence du plasma dans l'ionosphère.
A+

[calculair]

bonjour,

Le gradient d'indice de l'air en fonction de l'altitude courbe les trajectoires des ondes vers le sol. C'est le même phenomène que les mirages optiques.

ce phenomènes depend des conditions metrerologiques. Pour le calcul des liaisons radioelectriques on a l' habitude de prendre une terre de rayon egal à 4/3 du rayon terrestre en europe et de considerer les trajectoires radio comme rectilignes au dessus de cette terre agrandit.

Le coefficient multiplicateur du rayon terrestre a est

K = 1 /( 1 +a dN/dh) ou dN/ dh est le gradient d'indice

[inviteb01692be]

Je suis un peu perdu, je vous l'avoue... Je ne connais rien à propos des mirages optiques et je ne comprends pas à quoi sert exactemment cette formule. Si il n'y a pas de diffusion FM dans la ionosphère, alors ou s'effectue t-elle, car je trouve des sites qui ont bizarrement des idées différents sur la questions...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pour un plasma, l'indice de réfraction est

La permittivité relative est:

où ω est la pulsation de vos ondes et ω_p est la pulsation de plasma:

où 'm' est la masse de l'électron, 'q' sa charge et 'n' est la densité électronique du plasma. C'est variable pour l'ionosphère mais vous pouvez trouver ici les ordres de grandeur:
http://www.weather.nps.navy.mil/~psg...le3/layers.gif

L'article où se trouve cette image est celui-ci:
http://www.weather.nps.navy.mil/~psg...odule_3_2.html

Méfiez-vous, les densités de l'image sont données par cm3 et non par m3.
Au revoir.

[invite6dffde4c]

Re.
D'ou sortez-vous que la FM (100 MHz) utilise l'ionosphère?
Si c'était le cas, avec un seul émetteur on pourrait couvrir le monde entier ou du moins la France entière. Or, la FM ne fonctionne qu'en vue directe de l'émetteur. C'est à dire jusqu'à l'horizon.
C'est pour cela qu'il y a tellement d'émetteurs FM: un par ville pour un même réseau.
A+

[calculair]

Bonjour
et re bonjour LPFR,

Ce que je sais sur la propagation c'est qu'elle peut être influencée par::

Le gradient d'indice qui courbe les rayons radioelectriques ( c'est la figure presentée dans le 1° message). Il s'agit de la refraction atmospherique

Un autre phenomène est la diffusion tropospherique. Ce phenomène est utilisé notamment dans les faisceaux hertziens transhorizons. On explique cette diffusion par des heterogeneités qui rediffusent les ondes comme de petits miroirs.

Cette diffusion tropospherique est utilisée à des frquences superieurs à 200 MHz

pour ce qui concerne les effets d'ionisation de la haute atmosphère entre 50 km et150 km, le nombre d'electron3 * 10¹⁰ electrons par m³ à 10¹¹ electrons par m³

Cette densité depend du rayonnement solaire et varie donc entre le jour et la nuit;

Ces effets sont connues en particulier en ondes moyennes et ondes courtes, ce qui explique que la nuit on peut ecouter des radio trés lointaines la nuit

A ma connaissance les reflexions ionospheriques ne sont pas utilisées dans la gamme FM c'est à dire vers 100 MHz

[invite6dffde4c]

Bonjour Calculair.
Nous sommes d'accord.
Je viens de calculer l'indice de réfraction de la ionosphère au maximum de la concentration d'électrons 10^12/m3 et je trouve, pour 100 MHz, 0,9959.
Avec ça, difficile d'avoir l'équivalent d'une réflexion totale, car l'angle rasant est limité par la courbure de la terre et la hauteur de la ionosphère.
Au revoir.

[invite6dffde4c]

Bonjour Calculair.
Nous sommes d'accord.
Je viens de calculer l'indice de réfraction de la ionosphère au maximum de la concentration d'électrons 10^12/m3 et je trouve, pour 100 MHz, 0,9959.
Avec ça, difficile d'avoir l'équivalent d'une réflexion totale, car l'angle rasant est limité par la courbure de la terre et la hauteur de la ionosphère.
Au revoir.

[invite40271050]

Bjr à toi,
Juste pour remettre les pendules à l 'heure et pinailler un peu:
FM n'indique PAS une bande de fréquence , MAIS un mode de MODULATION.
Autant utiliser les BONNES appelations sur un forum qui se veut....scientifique.

D'autres parts des REFLEXIONS sur l'ionosphére AU DELA de 100 Mhzs , ça c'est déjà vu......mais ce n'est pas monnaie courante !
Liaison transhorizon sur 144 MHz (+ de 1000 kms)
Fut une époque réception VHF des TV étrangéres (DX TV) par certains fanas.

Mais faut ceratins "moyens" et pas une antenne télesopique sur un poste transistor portatif !

A+

[inviteb01692be]

Bonjour.
Donc si j'ai bien suivi, les ondes de radios des grandes stations (FM) ne se diffusent pas par réflexion ionosphérique.
Je vous dévoile alors la totalité de notre problème actuel. Nous élaborons actuellement un TPE, sur les ondes et les éruptions solaires.
Notre plan : les mécanismes de l'éruption, les propriétés des ondes radios Modulation-Démodulation FM comme AM, et sur la réflexion ionosphérique. Tout roulait parfaitement et on avait bien bosse et tout, sauf que maintenant qu'on sait ceci... Ça nous oblige à changer quelque petites choses.
Voilà comment on se fait influencer par les sites radioamateurs. Mais sachant qu'on doit le rendre Jeudi prochain, ça m'a donné une idée...
Je me demandais que si vous pensiez que c'était une bonne idée de modifier simplement la radio "classique" par une diffusion de radioamatrice. Si toutes les mécanismes sont assez similaires, de manière à ne pas tout changer. Dans ce cas, savez-vous si ce genre de diffusion utiliser la FM ou l'AM ?
Merci en tout cas pour votre interet par rapport à notre problème.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Durant des décennies, les communications radio intercontinentales se sont faites grâce aux réflexions des ondes sur l'ionosphère et sur la terre. Mais ces communications étaient faites à des fréquences de quelques MHz, auxquelles l'ionosphère à un indice de réfraction suffisamment "différent" de 1. Et on savait, depuis longtemps que les conditions dépendaient de la situation ionosphérique. Elles étaient meilleures la nuit que le jour et, pendant les éruptions solaires, elles pouvaient devenir impossibles.
Mais tout cela est fini depuis les communications par satellite, qui travaillent à haute fréquence et qui traversent l'ionosphère "sans la voir".
Les communications radio "de proximité" AM (ondes moyennes) et FM n'utilisaient pas la réflexion ionosphérique. Mais en grandes ondes oui. C'est le cas, encore pour les stations périphériques: RTL, RMC et Europe 1.

Pour ce qui est de communications de radioamateurs, F6bes est sûrement mieux informé que moi. Je sais que les radioamateurs s'amusent à passer par "des trous de souris" pour communiquer très loin avec très peu de puissance. C'est peut-être ça qui vous a trompé.
Au revoir.

[invite40271050]

Bonjour.
Donc si j'ai bien suivi, les ondes de radios des grandes stations (FM) ne se diffusent pas par réflexion ionosphérique.
Je vous dévoile alors la totalité de notre problème actuel. Nous élaborons actuellement un TPE, sur les ondes et les éruptions solaires.
Notre plan : les mécanismes de l'éruption, les propriétés des ondes radios Modulation-Démodulation FM comme AM, et sur la réflexion ionosphérique. Tout roulait parfaitement et on avait bien bosse et tout, sauf que maintenant qu'on sait ceci... Ça nous oblige à changer quelque petites choses.
Voilà comment on se fait influencer par les sites radioamateurs. Mais sachant qu'on doit le rendre Jeudi prochain, ça m'a donné une idée...
Je me demandais que si vous pensiez que c'était une bonne idée de modifier simplement la radio "classique" par une diffusion de radioamatrice. Si toutes les mécanismes sont assez similaires, de manière à ne pas tout changer. Dans ce cas, savez-vous si ce genre de diffusion utiliser la FM ou l'AM ?
Merci en tout cas pour votre interet par rapport à notre problème.

Bjr à toi,
Hum je resterais pour ma part dans la radio "classique", le reste étant l'exception qui....confirme la régle ! Les moyens mis en oeuvre ne correspondant pas à l'utilisation de tout un chacun.
L'emission en bande "FM" est conçue pour etre "captée" avec des moyens MINIMAUX (antenne télescopique, dipole, verticale 1/4 d'onde) , rarement avec des antennes à gains.
Donc les portées s'en trouvent limitées.
Disons que l'on peut tabler sur l'horizon et un peu plus pour des réceptions avec des moyens "ordinaires".C'est cela la réalité.
Pour des réflexions ionosphériques ce ne sera PAS tous les jours (activité solaire importante nécessaire).

A+