Présentation
Auteur(s)
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Yves VOURC’H : Chef de service Thomson-CSF Communication
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Frédéric NGO BUI HUNG : Ingénieur à Thomson-CSF
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Daniel SORAIS : Ingénieur à Thomson-CSF
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Lire l’articleINTRODUCTION
La gamme VHF/UHF s’étend de 30 à 400 MHz. Elle est découpée de manière fine en plusieurs sous-bandes dédiées à des usages civils ou militaires (tableau A).
La bande basse (30 à 88 MHz) est destinée aux applications militaires sol-sol à courte distance.
À partir de 100 MHz, les applications sont surtout aéronautiques sol-air pour les communications et la navigation.
Les conditions particulières de propagation dans ces bandes de fréquence entraînent des contraintes sur les modulations et les débits possibles. On se trouve dans une situation intermédiaire entre les bas débits de la haute fréquence (HF) et les capacités plus importantes des faisceaux hertziens ou des satellites gamme basse.
Traditionnellement, l’application principale était la phonie à l’alternat. De plus en plus, le numérique s’impose pour la parole ou les données en simplex ou duplex.
De nouvelles perspectives s’ouvrent alors pour ne plus fonctionner seulement en point à point mais en réseau avec partage temporel du canal.
Pour les applications militaires ou la lutte contre l’intrusion ou la détection, le brouillage est impératif et les techniques d’étalement du spectre et de changement rapide de fréquence en synchronisme se sont généralisées, grâce à des principes nouveaux en synthèse de fréquence améliorant l’agilité, la pureté spectrale, l’élaboration de modulations complexes.
Dans le spectre alloué, les communications ne se font plus sur des fréquences sélectionnées mais sur des canaux distribués de façon aléatoire selon un protocole prédéfini. La notion de gestion de réseau apparaît qui fait de la radio une entité entièrement contrôlée par des processeurs numériques de plus en plus complexes.
Le présent article se propose donc de traiter les différents aspects des liaisons VHF/UHF en partant de la propagation et des différentes modulations utilisées.
Nous détaillerons ensuite les divers sous-ensembles constitutifs des matériels : récepteurs - émetteurs - synthétiseurs de fréquence en s’intéressant aux possibilités offertes par les techniques ou technologies actuelles.
Les antennes spécifiques à ces bandes seront également décrites ainsi que les périphériques protégeant les parties vulnérables des agressions extérieures.
Enfin un chapitre plus technologique détaillera les principaux composants actifs ou passifs utilisés dans les développements et réalisations.
Nous excluons de cet article les applications en radiodiffusion traitées par ailleurs.
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Composants et technologies utilisés en VHF/UHF6. Antennes
6.1 Types d’antennes utilisées en VHF/UHF
C’est le type d’antenne le plus simple et le plus couramment utilisé avec les équipements mobiles de radiocommunication dans la bande VHF/UHF. On les trouve installées sur la quasi-totalité des postes portables ou portatifs de radiotéléphone, des talkies-walkies, des combinés de téléphone sans fil ou, plus banalement, sur le toit des véhicules automobiles. Sa structure typique se limite à une simple tige conductrice dont une des extrémités constitue l’accès de l’antenne à relier à l’âme du câble coaxial d’alimentation (figure 39). Il est important de rappeler que l’antenne est équivalente, soit à une impédance Za = Ra + jXa pour l’émetteur auquel elle est branchée, soit à un générateur de force électromotrice V et d’impédance interne égale à Za, pour le récepteur qu’elle alimente. Aussi un monopôle, ne disposant que d’un seul point d’accès, ne peut assurer à lui seul la fonction d’antenne. Le deuxième accès, usuellement appelé contrepoids, est alors constitué, en reprenant les exemples cités précédemment, par le boîtier ou le blindage des équipements sur lesquels le monopôle est fixé, ou par la carrosserie métallique du véhicule sur lequel il est installé.
Utilisés essentiellement en polarisation verticale en VHF/UHF, les monopôles se déclinent sous différentes versions en fonction de leur hauteur H par rapport à la longueur d’onde correspondant à la fréquence de travail. On distingue les différents types suivants schématisés sur les figures 39 et 40.
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Quart-d’onde
La plus simple structure de monopôle est l’antenne communément appelée quart-d’onde. Associé à un contrepoids convenable, le quart-d’onde présente à la résonance une impédance d’entrée équivalente directement adaptée à...
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