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



  1. #1
    inviteb01692be

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


    ------

    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 !

    -----

  2. #2
    calculair

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

    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
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  3. #3
    inviteb01692be

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

    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 !

  4. #4
    LPFR

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

    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.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    LPFR

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

    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+

  7. #6
    calculair

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

    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
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  8. #7
    inviteb01692be

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

    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...

  9. #8
    LPFR

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

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

    La permittivité relative est:

    où ω est la pulsation de vos ondes et ωp 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.

  10. #9
    LPFR

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

    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+

  11. #10
    calculair

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

    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
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  12. #11
    LPFR

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

    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.

  13. #12
    LPFR

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

    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.

  14. #13
    f6bes

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

    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+

  15. #14
    inviteb01692be

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

    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.

  16. #15
    LPFR

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

    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.

  17. #16
    f6bes

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

    Citation Envoyé par Justefaisle Voir le message
    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+

  18. #17
    calculair

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

    bonjour

    Voila 2 liens pour completer votre travail

    http://www.lomag-man.org/electroniqu...e/HAREC_07.pdf

    http://f8chr.free.fr/pdf/sid-presentation.pdf


    Je pense qu'il faut distinguer les evenements ordinaires des eruptions solaires, des eruptions exceptionnelles.
    Lors d'evenements exceptionnels les liaisons radioelectriques sont trés perturbées. Ce n'est pas pour cela qu'elles marchent mieux. Les reflexions ne se font plus aux mêmes altitudes et les cibles de receptions des emissions ne sont plus atteintes.
    Il peut y avoir des brouillages intempestifs qui normalement ne se produisent pas et qui gênent la reception prevue.

    Les inductions electriques sur terre peuvent même perturber et provoquer des destructions dans les transformateurs electriques de distribution. C'est dejà arrivé en suède ou au Canada. Il faut rechercher dur Google. Ce type d'evenement est relaté par les meterologues soloaire
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  19. #18
    inviteb01692be

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

    En fait pour le moment notre problématique était :
    "Pourquoi je n'ai pas pu bien recevoir France Inter (ou n'importe quelle radio) le 19 juillet 2000 (ou lors de n'importe quelle autre éruption relativement conséquente sur le réseau radio) ?"
    On cherche donc une onde radio qui puisse se réfléchir sur la ionosphère, de manière à ce qu'elle soit perturbée, et qu'on puisse aussi réutiliser tout le travail qu'on a déjà fait sur la modulation-démodulation des ondes (on a étudié AM et FM) et les mécanismes et perturbations engendrés par les éruptions, et bien sûr sur l'ionosphère.
    Donc comme nous n'avons plus beaucoup de temps, il faudrait qu'on se décide aujourd'hui... Seulement on a besoin d'être sur de notre choix. Le cas des stations périphériques utilisant la ionosphère serrait intéressant, mais j'ai lu sur ce site (http://sidstation.lionelloudet.homed...phere-fr.xhtml) par exemple que les onde touchées étaient comprises entre 300 KHz et 30 MHz, par la modification de la structure électronique de la couche D. J'imagine alors que ces fréquences de radios périphériques ne serraient alors pas atteintes, car trop grandes. C'est pour ça que j'avais pensé à la radio émission amateur, qui utilisent des fréquences plus basses, et bien plus touchées, sur laquelle on s'est appuyé sans vraimment s'en rendre compte (voir liste des sites). Mais utilisent t-elle aussi des systèmes de modulation et démodulation similaires, et un mode de fonctionnement très proche... Je ne sais pas.
    Je reste ouvert à tout autre type d'ondes radios les plus proches des ondes FM 87,5 MHz - 108 MHz, mais utilisant la ionosphère si vous avez des idées.

    Listes des principaux sites utilisés pour réaliser notre travail, presque finie alors, sur la inosphère :
    http://f3wm.free.fr/radio/propag.html
    http://assoc.pagespro-orange.fr/f5zv...0/RM10E04.html
    http://zebulon1er.free.fr/propagation.htm

    Merci encore

    P.S. : Tes deux liens sont par ailleurs très intéressant Calculair.

  20. #19
    inviteb01692be

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

    Quand je disais trop grandes, je voulais dire de hautes fréquences...

  21. #20
    f6bes

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

    Citation Envoyé par Justefaisle Voir le message
    "Pourquoi je n'ai pas pu bien recevoir France Inter (ou n'importe quelle radio) le 19 juillet 2000 (ou lors de n'importe quelle autre éruption relativement conséquente sur le réseau radio) ?"
    On cherche donc une onde radio qui puisse se réfléchir sur la ionosphère, de manière à ce qu'elle soit perturbée, et qu'on puisse aussi réutiliser tout le travail qu'on a déjà fait sur la modulation-démodulation des ondes (on a étudié AM et FM) et les mécanismes et perturbations engendrés par les éruptions, et bien sûr sur l'ionosphère.
    Donc comme nous n'avons plus beaucoup de temps, il faudrait qu'on se décide aujourd'hui... Seulement on a besoin d'être sur de notre choix. Le cas des stations périphériques utilisant la ionosphère serrait intéressant, mais j'ai lu sur ce site (http://sidstation.lionelloudet.homed...phere-fr.xhtml) par exemple que les onde touchées étaient comprises entre 300 KHz et 30 MHz, par la modification de la structure électronique de la couche D. J'imagine alors que ces fréquences de radios périphériques ne serraient alors pas atteintes, car trop grandes. C'est pour ça que j'avais pensé à la radio émission amateur, qui utilisent des fréquences plus basses, et bien plus touchées, sur laquelle on s'est appuyé sans vraimment s'en rendre compte (voir liste des sites). Mais utilisent t-elle aussi des systèmes de modulation et démodulation similaires, et un mode de fonctionnement très proche... Je ne sais pas.
    Je reste ouvert à tout autre type d'ondes radios les plus proches des ondes FM 87,5 MHz - 108 MHz, mais utilisant la ionosphère si vous avez des idées.

    Listes des principaux sites utilisés pour réaliser notre travail, presque finie alors, sur la inosphère :
    http://f3wm.free.fr/radio/propag.html
    http://assoc.pagespro-orange.fr/f5zv...0/RM10E04.html
    http://zebulon1er.free.fr/propagation.htm
    Bjr à toi,
    Les radios que tu désignes "périphériques" n'utilisent pas des ondes TRES ELEVEES en fréquence. (dans les CENTAINES de kilohertzs)
    Leur propagation se fait par ondes de sol.
    J'ai l'impression qu'il y a un sacré mélange !
    Les radioamateurs UTILISENT les ondes entre 136 kHz et 220 GHz. Toute la panoblie y est !
    Peu importe le type de MODULATION (AM /FM). La propagation n'est pas sensible au type de MODULATION, mais à la fréquence de "transport".
    Juste pour info: les radioamateurs utilisent TOUTS les types de "modulation" existants.

    Les fréquences de la Bande FM traverent les couches ionosphériques sans probléme, d'ou pas ou TRES PEU (rare) de réflexion.

    Pour les liaisons "extra terrestres" on n'utilise pas d'onde qui se réfléchissent sur ces couches. Ben oui, faut passer au "travers" et non pas retourner sur ....terre. Ca serait bien embétant pour communiquer avec les vaisseaux spaciaux !

    SI tu veux etre "réfléchi" faut etre en dessous de 30 Mhz et ...encore probablment plus bas.
    Voir ce qu'est la FMU (fréquence maximum utilisable) pour la réflexion.
    http://pagesperso-orange.fr/f5zv/RAD...0/RM10E03.html
    http://www-iono.enst-bretagne.fr/log...e/mbf_1_1.html
    A+
    Dernière modification par f6bes ; 09/01/2010 à 14h58.

  22. #21
    inviteb01692be

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

    Je pense donc utiliser la radio émission amateur...
    Avec l'utilisation d'une fréquence de 9 MHz pour modéliser le phénomène de réfractions de la ionosphère. Tu penses qu'on aura pas de problème particulier par rapport à ça ?

  23. #22
    LPFR

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

    Citation Envoyé par Justefaisle Voir le message
    Je pense donc utiliser la radio émission amateur...
    Avec l'utilisation d'une fréquence de 9 MHz pour modéliser le phénomène de réfractions de la ionosphère. Tu penses qu'on aura pas de problème particulier par rapport à ça ?
    Bonjour.
    Je pense que je suis plus à même de répondre à cette question.
    Faites le calcul comme s'il y avait une interface nette entre l'atmosphère non ionisée et l'ionosphère.
    Le calcul n'est pas tout à fait exact mais il est suffisamment bon, compte tenue des inconnues: véritable concentration d'électrons en fonction de la hauteur.

    Dessinez la terre (un rond) plus un autre rond plus grand (celui où aura lieu la réflexion).
    Tracez la tangente à la terre au point A où se trouve votre émetteur et trouvez le point B où cette tangente touche l'ionosphère. Prenez le triangle formé par le centre de la terre A et B.
    Calculez l'angle entre le rayon qui passe par A et celui qui passe par B. Le complément à cet angle est l'angle d'incidence des ondes sur l'ionosphère.
    Calculez l'indice de réfraction de l'ionosphère pour votre fréquence (utilisez les formules que je vous ai données, elles sont garanties pur sucre).
    Utilisez la Loi de Snell-Descartes pour trouver l'angle réfracté. Si vous ne pouvez pas parce que le sinus est plus grand que 1, cela veut dire qu'il y aura réflexion totale. Dans ce cas c'est gagné. Tout le signal est réfléchi par l'ionosphère.
    Si ce n'est pas le cas, seule une partie de l'onde est réfléchi.
    Pour des ondes polarisées horizontalement, le rapport entre l'amplitude réfléchie et celle incidente est:


    Pour des ondes polarisées verticalement (B parallèle à l'interface):



    Dans les deux formules, n1 est l'indice de réfraction de l'atmosphère (prenez 1), n_t est l'indice de l'ionosphère (celui que vous avez calculé), thêta1 est l'angle d'incidence et thêta_t est l'angle de réfraction de l'onde transmisse (Snell).

    Au revoir.

  24. #23
    inviteb01692be

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

    Mais alors, on en revient au problème de départ : comment est crée la zone de couverture où le signal peut-être perçu à partir d'une seule onde ? Où bien y en a t'il plusieurs réfléchies différemment ? Est-elle due à la diffusion (le phénomène optique) de la ionosphère ?

  25. #24
    LPFR

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

    Citation Envoyé par Justefaisle Voir le message
    Mais alors, on en revient au problème de départ : comment est crée la zone de couverture où le signal peut-être perçu à partir d'une seule onde ? Où bien y en a t'il plusieurs réfléchies différemment ? Est-elle due à la diffusion (le phénomène optique) de la ionosphère ?
    Re.
    Il y a les deux ondes, la directe et la reflechie, qui s'ajoutent. Parfois en phase et parfois en opposition de phase. C'est comme cela que l'on mesura la hauteur de l'ionosphère la première fois.
    L'onde réfléchie pour des incidences presque normales est de très faible amplitude, sauf si la fréquence est très faible comparée à la fréquence du plasma. Au delà, rien ne se réfléchit: on peut voir les étoiles, le soleil nous éclaire, et on reçoit sans problème les signaux des satellites.
    A+

  26. #25
    f6bes

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

    Citation Envoyé par Justefaisle Voir le message
    Mais alors, on en revient au problème de départ : comment est crée la zone de couverture où le signal peut-être perçu à partir d'une seule onde ? Où bien y en a t'il plusieurs réfléchies différemment ? Est-elle due à la diffusion (le phénomène optique) de la ionosphère ?
    Bsr à toi,
    Lorsqu'il y a réflexion on ne peut établir à COUP SUR une zone de couverture.
    Cela va dépendre de l'angle de départ de l'onde (plus ou moins haut sur l'horizon). Faut des antennes directives.
    Plus tu "tires" à la verticale moins t'as de chance d'etre réfléchi .
    Si tu tires bas sur l'horizon ton PREMIER point de réflexion sera le plus éloigné .L'onde viendra frapper la couche de réflexion et repartira à la meme distance qu'elle a parcouru dans un premeir temps. Donc le bond va etre énorme (miliers de kms).
    Entre les deux (départ) et (arrivée) existe donc une zone de NON réception.
    Mais rien n'interdit qu'un deuxiéme bond se produise par réflexion sur le sol et c'est parti pour qq milliers de kms de plus.
    Enfin il n'y a pas UNE couche ionosphérique, mais plusieurs.
    Ce qui implique des rebonds entre couches ou meme propagation guidée ENTRE deux couches.
    Bien sur cela se modifie suivant les saisons (hiver/été) et l'activité solaire (ionisation haute altitude).
    T'as du "louper" cela chez F5ZV:
    http://assoc.pagespro-orange.fr/f5zv...0/RM10E07.html
    A+

  27. #26
    inviteb01692be

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

    Merci tout devient de plus en plus clairs dans ma tête . Mais comment on définit la zone de couverture au sol ? J'imagine que ce n'est pas pas un point unique, sinon qu'une communication serrait difficile. Est-ce à cause des diffusions de la ionosphère, qui "multiplient" les ondes au sol ? Un peu comme qu'en on fait passer un laser dans un aquarium rempli d'eau avec des flocons de laits ? Dans ce cas, à quel élément c'est diffusion sont-elles dues ? Aux électrons ?

  28. #27
    LPFR

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

    Bonjour.
    Hier je vous ai raconté des bêtises dans le post #22:
    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Utilisez la Loi de Snell-Descartes pour trouver l'angle réfracté. Si vous ne pouvez pas parce que le sinus est plus grand que 1, cela veut dire qu'il y aura réflexion totale. Dans ce cas c'est gagné. Tout le signal est réfléchi par l'ionosphère.
    Si ce n'est pas le cas, seule une partie de l'onde est réfléchi. <---------- FAUX !
    Pour des ondes polarisées horizontalement, le rapport entre l'amplitude réfléchie et celle incidente est:


    Pour des ondes polarisées verticalement (B parallèle à l'interface):



    Dans les deux formules, n1 est l'indice de réfraction de l'atmosphère (prenez 1), n_t est l'indice de l'ionosphère (celui que vous avez calculé), thêta1 est l'angle d'incidence et thêta_t est l'angle de réfraction de l'onde transmisse (Snell).
    Eh non! Ce serait vrai s'il y avait une vraie discontinuité dans l'indice de réfraction. Mais dans la réalité l'indice de réfraction change de façon continue. Donc, soit il y a une réflexion totale, soit il n'y a pas de réflexion du tout.
    On peut faire le calcul pour la réflexion totale en supposant que l'indice de réfraction change brusquement, mais ça ne donne pas pour autant une réflexion partielle.
    Et on peut faire le calcul de la réflexion totale de cette façon car l'endroit où les ondes deviendront horizontales et commenceront à descendre est donné par n1.sin(thêta1) = n2.sin(pi/2). Indépendamment de la façon dont le 'n' évolue.
    Donc, toute la partie en bleu est à ignorer.

    Pour la couverture au sol, vous avez la zone proche. Celle qui est en vue directe de l'émetteur prolongée par le fait que les ondes on tendance à suivre un peu la courbure de la terre car l'indice de réfraction de l'air (légèrement supérieur à 1) diminue avec la hauteur (à cause de la diminution de densité de l'air). Souvent, après il y a une zone d'ombre, avant les premières ondes réfléchies. Après, c'est encre plus difficile à prévoir, car il y a des zones avec des ondes à deux réflexions, puis trois, etc. Et la distribution dépend un peu de tout: de la densité électronique à différents endroits de l'ionosphère, laquelle dépend aussi d'un tas de choses.
    Pour compléter le tout, l'ionosphère bouge et la distribution des ondes varie à court terme. Cela donne lieu au "fading": des variations aléatoires de niveau de l'onde reçue avec des "périodes" de plusieurs secondes ou dizaines de secondes.

    Et comme l'a signalé F6bes, les interactions avec l'ionosphère sont multiples, variés et variables.

    Pour vous faire une idée, regardez comment varie l'angle d'incidence (le point que j'ai nommé B) suivant la hauteur de la couche utilisée. Et c'est cet angle qui joue pour qu'il y ait ou non réflexion totale. L'onde peut ainsi se réfléchir à plusieurs endroits et plusieurs hauteurs et tout ce beau monde s'additionne et interfère.

    Au revoir

  29. #28
    f6bes

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

    Citation Envoyé par Justefaisle Voir le message
    Merci tout devient de plus en plus clairs dans ma tête . Mais comment on définit la zone de couverture au sol ? J'imagine que ce n'est pas pas un point unique, sinon qu'une communication serrait difficile. Est-ce à cause des diffusions de la ionosphère, qui "multiplient" les ondes au sol ? Un peu comme qu'en on fait passer un laser dans un aquarium rempli d'eau avec des flocons de laits ? Dans ce cas, à quel élément c'est diffusion sont-elles dues ? Aux électrons ?
    Bjr à toi,
    En onde "métrique" la diffusion se fait par ondes directes au sol.
    C'est à dire que l'onde peut aller jusqu'à la limite de l'horizon visible.
    A ces fréquences ( 100 Mhz) les ondes radio s'apparente ( de loin) à de la "lumiére". Tout osbstacle empéche de la recevoir ou l'ATTENUE.
    Donc pour de la FM disons qu'en PRATIQUE la moyenne est un rayon 50 kms. C'est l'onde de solqui s'atténue avec la distance.
    En ondes décamétriques (celles sujettes à réflexion), c'est un peu pareil.Tu as l'onde de sol et ensuite...plus rien (rotondité de la terre).
    Mais ton onde continue son chemin jusqu'à lionosphére et là rebondit pour aller atterrir qq milliers de kms plus loin et "arrose" en forme d'une SURFACE (pas un point) plus ou moins importante.

    Lorsqu'on veut à coup sur atteindre un lieu (ça n'a rien dévident) on RENFORCE la puissance d'émission dans la DIRECTION que l'on souhaite atteindre (antenne à gain et DIRECTIVE).


    Ex:A Nimes sur 14 Mhz j'arrive à contacterdes stations à environ qq dizaines de kms autour de Nimes. Mais je n'entends pas au delà (Lyon ). Par contre j'entends PLUS FACILEMENT les stations situées au NORD de la FRance ou en Belgique. Là l'onde a rebondi sur l'inosphére. L'ionosphére joue le role de "miroir".
    Cela qu'en la propagation est dite "courte" (été en général).
    En hiver le bond est nettement plus long et je n'entends plus le stations du Nord ou Belges, mais Suédoises ou au delà.

    A+

  30. #29
    inviteb01692be

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

    Bonjour à tous !
    Donc si j'ai bien compris (corriger moi si j'ai faux) :
    -Par rapport au "voyage" de l'onde à travers les couches : diffusée avec l'antenne directive d'un radio amateur, l'onde est envoyée sur un point précis de la couche D. Si sa fréquence est suffisante (longueur d'onde courte), elle n'est pas trop absorbée par cette couche. Les réfractions de cette couche sont à peu près négligeables.
    L'onde pénètre alors dans la couche E de l'atmosphère : il y a moins de déperdition d'énergie, car moins de "chocs" avec les électrons. Les réfractions sont elles aussi négligeables, sauf dans la partie supérieure de la couche.
    On atteint alors la couche F (pouvant être divisé en F1 et F2 le jour). La densité de l'air est toujours assez faible, limitant les chocs à très peu, mais la densité électronique est importante, en conséquence, la réfraction l'est aussi. On peut calculer la réfraction à l'aide de la formule n = V(1- (Nx81/(f^2)x(10^-12)). L'angle réfracté est ensuite déterminable avec la Loi de Descartes-Snell. Comme l'indice de réfraction ne change jamais brusquement mais en permanence, la réflexion partielle est négligeable. A l'atteinte de la couche de l'ionosphère possédant la fréquence critique de l'onde diffusée, la réfraction s'annule, il y a réflexion totale (j'imagine qu'à cet instant n1.sin(thêta1) = n2.sin(pi/2)). Tant que la fréquence est au dessus de la fréquence critique d'une couche elle l'a traverse.
    L'onde "réfléchie" redescend vers la Terre, subissant (bien sûr à priori comme les couches électroniques varient tout le temps) les mêmes réfractions, mais dans le sens inverse, puis re-traverse la couche E, puis D (encore atténuée) et arrive sur le sol. Elle peut encore ensuite réfléchie vers la ionosphère, et c'est repartit (mais son signal s'atténue de plus en plus à cause du sol et de la D).
    Par ailleurs, des réflexions entre les couches peuvent avoir lieu : ce sont les modes mixtes (les couches sont modifiés au cours du jour). Là c'est un peu flou pour moi... Mais je sais pas si c'est très important de le détailler.
    Question : 1) Lors de la propagation ionosphérique, l'onde est diffusée en groundwaves ("rondes"), puis une partie touche la ionosphère, ou est-ce un mode de fonctionnement totalement différent ("ligne droite") ? 2) Si on regarde le tableau de cette page (http://pagesperso-orange.fr/f5zv/RAD...0/RM10E03.html), il est dit qu'une même fréquence critique peut être trouvable à deux altitudes (ce qui me semble possible). L'onde se réfléchie donc dans la première couche électronique à sa fréquence critique ?

    -Par rapport à la réception : Je crois savoir ce qu'est le skip (ou la zone d'ombre ou le saut), ainsi que le fading.
    Questions : 1) C'est donc balançant plusieurs ondes dans l'atmosphère qu'on crée une couverture détectable par un autre radioamateur ? Comment est-ce qu'on "arrose" (de façon simplifiée, s'il le faut) une zone, pour que elle ne soit pas considérée comme un point ("l'onde") ?

    Désolé pour ce poste un peu long . Tout ça m'a un peu rendu gaga :P.

  31. #30
    inviteb01692be

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

    Pour la formule V(1-(Nx81)/((f^2)x(10^-12)), j'ai oublié de préciser que N était la densité électronique (e/m^3) de la couche et f la fréquence de l'onde (Khz). J'ai aussi oublié de préciser dans la dernière question que je ne comprenais pas les réflexions multiples de l'onde dont à parlé LPFR (on ne peut pas modifier ces posts 5 mns après... ). On calcule la fréquence critique (selon moi), par fc = 9xV(N), avec N (e/m^3) densité électronique et fc (Hz) fréquence critique.
    Merci ! Vous êtes génials !

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