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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Présentation
Spécificités des liaisons VHF/UHF7. Composants et technologies utilisés en VHF/UHF
7.1 Composants passifs
Ce sont les filtres moyenne fréquence qui délimitent de manière très sélective la bande à traiter : la bande étroite correspondant au canal pour les récepteurs analogiques ou la bande la plus large pour les récepteurs numériques où le canal est obtenu après traitement.
Deux technologies sont utilisées à partir d’un même matériau (le quartz).
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Filtres à onde de volume
Ils sont utilisés pour les bandes les plus étroites et jusqu’à environ 100 MHz. Les fréquences centrales standards sont 10,7 MHz, 21 ou 21,6 MHz, 45 MHz, 70 MHz, 102,5 MHz. Ces filtres sont volumineux et chers.
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Filtres à onde de surface
Leur fabrication se rapproche de celle des circuits intégrés (masque, photogravure). Leurs fréquences centrales varient de 70 à 250 MHz pour des bandes passantes de 200 kHz environ supérieures à celles des précédents.
Le facteur de forme est moins bon que pour l’onde de volume. Ils ont cependant l’avantage d’être beaucoup plus petits et moins chers. Ils sont bien adaptés à la réception numérique où le filtrage canal est fait par traitement après ces filtres.
De nombreuses innovations permettent d’obtenir de meilleurs résultats. C’est le cas des filtres STW (surface transverse wave), qui permettent de fonctionner à fréquence élevée, tout en présentant des pertes de propagations raisonnables. Ces ondes STW ont une vitesse de propagation plus élevée que les ondes de Rayleigh (5 000 m/s au lieu de 3 000).
Le substrat piézoélectrique est en général du quartz (en coupe Y car la propagation se fait dans le sens de l’axe Y par opposition aux SAW (figure 50) qui se propagent selon l’axe X), les électrodes sont en aluminium.
Un transducteur entouré de réflecteur compose le résonateur. Le transducteur est constitué d’électrodes interdigitées, les électrodes des réflecteurs étant en court-circuit. Ces réflecteurs sont synchrones, c’est-à-dire présentant...
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