Ondes en polarisation verticale et horizontale

[inviteff27a0ba]

Bonjour a tous,

J'étudie en ce moment les installations radioélectriques qui sont utilisés dans l'aviation.
Beaucoup de ces installations mettent en avant l'utilisation de la polarisation verticale ou horizontale.
Quelqu un pourrait m expliquer ce que cela signifie ( avec une analogie par exemple?)
Dans quel cas il est préférable d utiliser tel ou tel polarisation!?

Enfin une autre petite question, la encore dans l'aviation, certains instruments utilisent le courant alternatif d'autres le courant continu, pqoi l'utilisation de tel ou tel courant est préférable dans certain cas?
Quels sont les gros avantages du AC?

merci d'avance

S
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
(De la façon dont la question est rédigée, je déduis que vos connaissances ne physique sont limitées. Je rédige cette réponse sur cette hypothèse et je simplifie à l'extrême, notamment à propos de la polarisation circulaire et la réflexion sur des diélectriques et les interférences).

Les ondes radio (comme toutes les ondes électromagnétiques, dont la lumière), comportent un champ magnétique et un champ électrique qui oscillent tout en se propageant. Leurs directions d'oscillation sont perpendiculaires entre eux et perpendiculaires à la direction de propagation.
La polarisation linéaire d'une onde électromagnétique est la direction de son champ électrique oscillant.
Si vous tenez l'extrémité d'une corde tendue, vous pouvez envoyer une onde le long de la corde en agitant votre main. La direction du mouvement de votre main, donne la direction d'oscillation de la corde, ce qui est sa direction de polarisation.

Les antennes de base n'émettent et ne reçoivent que des ondes polarisées dans une seule direction (polarisées linéairement). Par exemple, les émetteurs FM utilisent des antennes qui émettent une onde polarisée verticalement et les récepteurs doivent utiliser, en conséquence, des antennes qui reçoivent des ondes polarisées verticalement (avec le conducteur de l'antenne vertical). Cela ne pose pas de problème car votre voiture gardera son antenne verticale. Mais si elle se couche sur le côté, la réception risque d'être très mauvaise.
Par contre, la position de votre téléphone portable peut être quelconque. Donc, les émetteurs des relais émettent une onde somme des deux ondes: une polarisée verticale et l'autre horizontale (une onde polarisée circulairement) de sorte que votre téléphone captera toujours une des ondes.

En espace libre, la direction de polarisation n'a pas d'importance. Mais sur terre, la réflexion sur les objets comme le sol (conducteur) ou les bâtiments (isolants) peut rendre une ou l'autre des polarisations plus intéressante.
En incidence oblique (pas perpendiculaire), la réflexion des ondes sur des isolants est meilleure si le champ électrique est parallèle à la surface. Dans le cas de la télévision analogique, la réflexion des ondes polarisées verticalement sur des bâtiments peut donner des ondes réfléchies en retard avec l'onde principale ce qui donne sur l'écran des images "fantômes" décalées horizontalement par rapport à l'image principale. Pour cette raison les émissions de TV dans les zones urbanisées se faisaient avec la polarisation horizontale (les tiges des antennes "râteau" horizontales). Dans des rares cas, l'émission à la campagne était verticale.

Pour la communication avec des avions, je ne connais qu'un cas où la polarisation peut jouer.
Si une antenne émettrice émet en polarisation horizontale, l'addition de l'onde directe plus celle réfléchie sur le sol peut donner des zéros (zones d'ombre) dans certaines directions au dessus de l'horizon.
Donc, il vaut mieux utiliser la polarisation verticale.

Pour la communication entre une moto émettrice du Tour de France et l'hélicoptère relai, il faut utiliser la polarisation circulaire car l'orientation entre les deux est aléatoire.


Les appareils qui fonctionnent avec le courant alternatif sont conçus pour être branchés sur le secteur. Ce sont des appareils non portables et/ou des appareils qui nécessitent des puissances élevées que des piles ou des batteries ne peuvent pas fournir. Pour des faibles puissances, des piles ou batteries rechargeables suffisent. Ces appareils sont indépendants des autres sources de puissance.
Au revoir.

[f6bes]

Bjr à toi,
polarisation horizontale: exemple les "rateau" (antenne TV sont en majorité en polarisation HORIZONTALE.
C'est à dire que les ondes sont paralléles à la surface terrestre (plan d e propagation de l'onde)
La polarisation VERTICALE est bien sur l'inverse.Exemple les antennes VERTICALES (genre fouet) se propagent perpandiculairement à la surface terrestre.
Un fouet vertical rayonne donc dans TOUTES les directions autour de lui.
Une antenne horizontale rayonne devant et deriére elle.
Pas sur les cotés.
Donc lorqu'on veut envoyer des ondes dans toutes les directions ont préfére la polar verticale.
On n'a pas la nécessité de devoir s'orienter vers la direction à atteindre.
Il faut que les antennes émission et réception soient dans la MEME polarisation, si on ne veut pas subir d eperte du à une polaristaion inverse d'un coté ou de l'autre.
L'électronique utiise majoritairement du courant continu.
Mais certain équipement fonctionnent en alternatif (moteur,, selsyns, etc...)
A+

[inviteff27a0ba]

Salut,

En effet mes connaissances en Physique sont un peu limitées.
Il en ressort que la polarisation verticale serait plus adaptés dans l'aéronautique.
Cependant dans le cas de l'installation radioélectrique appelé V.O.R, la polarisation est horizontale, il est ajouté que "de cette manière le sol et les obstacles proches du sol produisent une grde absorption mais moins de réfléxion qui sont source d'erreur".
Ce que je ne comprends pas c'est que quelquesoit l'installation radioélectrique utilisé au sol ( V.O.R, N.D.B, Locator....), la polarisation devrait tjrs etre la meme.
Imaginons un avion en vol proche d'un VOR et d'un NDB ( qui lui emet en polarisation verticale), il recevra les 2 signaux mais pqoi dans un cas avoir chois la polarisation horizontale ( VOR ) et l autre la polarsiation verticale ( NDB)? Gamme de fréquence utilisée?

Aussi dans le cas d une polarisation horizontale, la direction de propagation est parralléle au sol mais jusqu'a combien de "hauteur" l'onde peut elle "monter"? y a t il une formule pour obtenir cette valeur?

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Il me semble me souvenir que les signaux "VOR" sont fait pour que l'avion puisse s'orienter. Il me parait logique dans ce cas d'utiliser une polarisation horizontale car le signal VOR sera capté d'autant plus fort par l'avion qu'il sera dans l'alignement.

mes 2 centimes

m@ch3

[invite6dffde4c]

Re.
Je viens de jeter un coup d'œil à ma "bible" (le Terman édition 55). Le VOR émet une onde avec 4 directionalités possibles qui "tournent" à 30 Hz. Ce qui fait que l'amplitude du signal est modulée à 30 Hz. En plus le signal est modulé avec une sous-porteuse à 9960 Hz modulée à 30 Hz en synchronisme avec la rotation de la directionalité. Le déphasage entre l'amplitude de la porteuse et de la sous-porteuse donne la direction de l'émetteur par rapport au récepteur.
Donc, il pourrait travailler aussi bien en polarisation horizontale que verticale.
Peut être que l'on a choisi la polarisation horizontale pour diminuer les interférences possibles avec les communications tour-avion qui sont dans la même gamme de fréquences 108-118 MHz. Mais je n'en sais rien.
Par contre les NBD (les radiophares) travaillent en grandes ondes (90-1750 kHz) et ont besoin de travailler en polarisation verticale.

Que ce soit en polarisation horizontale ou verticale, la directivité d'une antenne dépend de sa conception.
Sauf que dans le cas des antennes polarisées horizontales, il y a le problème des interférences avec la réflexion au sol que j'ai mentionné plus haut et qui crée de directions muettes.

Pour ce qui est la courbure de la terre, les grandes ondes ont une tendance à "suivre la courbure" dans une certaine mesure. C'est pour cela que l'on peut entendre les émetteurs GO de Europe1 ou RTL alors qu'ils sont bien au delà de l'horizon.
Par contre les ondes VHF et UHF ont une portée "visuelle". C'est pour cela qu'il faut tout un réseau d'émetteurs de télévision ou téléphoniques pour couvrir une grande zone.
Je vous donne une formule (à la con) des navigateurs: "la portée d'un phare (en miles marins) est la racine carrée de deux fois son altitude en mètres".
Elle est applicable à un avion: un avion qui vole à 5000 m peut détecter un émetteur situé à sqrt(2*5000) = 100 (miles marins) = 180 km.

@Mach3: je vous envoie plus tard mes coordonnées bancaires pour les 2 cts.

A+

[f6bes]

Aussi dans le cas d une polarisation horizontale, la direction de propagation est parralléle au sol mais jusqu'a combien de "hauteur" l'onde peut elle "monter"? y a t il une formule pour obtenir cette valeur?

Merci

Bsr à toi,
C'est trés simple ton onde s 'échappe de plus en plus de la ROTONDITE de la terre.Elle "file" en ligne droite , et le sol , lui s'arrondit! Donc la hauteur deviens de plus en plus grande et cela se perds dans ......l'espace.

A+