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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Synthétiseur de fréquence4. Émetteurs VHF/UHF
Dans les gammes VHF/UHF, les émetteurs sont à large bande.
VHF/FM 30 à 88 MHz, ce qui fait plus d’une octave.
VHF AM + UHF AM/FM : 108 à 400 MHz (2 octaves).
Nous donnons ci-après deux exemples d’émetteurs, un en bande de 100 à 400 MHz (militaire), l’autre civil (108 à 144 MHz).
4.1 Émetteur VHF/UHF marine
Il a les caractéristiques suivantes :
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AM : fréquence fixe ;
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FM : fréquence fixe ;
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AM : évasion de fréquence, sauts lents (mode have quick) ;
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FM : transmission numérique en mode EVF rapide.
Les puissances délivrées sont 25 W AM (porteuse) et 40 W FM.
En AM, la profondeur de modulation est supérieure à 80 % et la distorsion inférieure à 5 %.
Plusieurs niveaux de puissance réduite sont programmés : − 6, − 12, − 18 dB par rapport à la puissance nominale.
La clause de bruit hors bande, qui est un paramètre important, est de 58 dB/kT0 au-delà de + 5 MHz de la porteuse émise, cela pour éviter de brouiller les récepteurs voisins (co-site).
Les niveaux d’harmoniques sont inférieurs à − 60 dBc jusqu’à 450 MHz et à − 80 dBc au-delà de 450 MHz.
dBc (dB par rapport à la crête).
k constante de Boltzmann,
T0 température en kelvins.
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Chaîne d’amplification
Elle comprend les étages schématisés sur la figure 21.
Le gain total de la chaîne est de 38 dB. Chaque étage a donc environ 10 dB de gain. Un réseau d’adaptation permet un transfert optimal de la puissance d’un étage à l’autre (haute impédance de sortie à basse impédance d’entrée. Entre les étages divers et l’étage final, une commutation sélectionne la voie VHF en éliminant l’UHF et, sur l’autre position, la voie VHF est coupée.
L’étage final comprend 4 transistors couplés en parallèle 2 à 2. Chaque paire est excitée via un coupleur 3 dB 90 à l’entrée et à la sortie. Toute désadaptation...
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