Ondes Radio (Électromagnétique) | Kilohertz (kHz)/Gigahertz (GHz)

Onde Électromagnétique (Ondes Radios)

AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation), PM (Phase Modulation), Très Basse Fréquence (VLF) : 3 kHz - 30 kHz, Basse Fréquence (LF) : 30 kHz - 300 kHz, Moyenne Fréquence (MF) : 300 kHz - 3 MHz, Haute Fréquence (HF) : 3 MHz - 30 MHz, Très Haute Fréquence (VHF) : 30 MHz - 300 MHz, Ultra Haute Fréquence (UHF) : 300 MHz - 3 GHz, Super Haute Fréquence (SHF) : 3 GHz - 30 GHz, Extremely High Frequency (EHF) : 30 GHz - 300 GHz.

Les ondes radio sont une forme de rayonnement électromagnétique, utilisées principalement pour les communications sans fil. Elles appartiennent à la partie du spectre électromagnétique ayant des fréquences basses, allant de quelques kilohertz (kHz) à plusieurs gigahertz (GHz). Ces ondes permettent la transmission d'informations sur de longues distances sans nécessiter de support physique, comme un câble.

Caractéristiques des Ondes Radio

1. Longueur d'Onde :

   • Les ondes radio ont des longueurs d'onde plus grandes que la lumière visible, ce qui leur permet de traverser les obstacles physiques (bâtiments, forêts, etc.) mieux que les ondes à fréquence plus élevée comme les micro-ondes ou la lumière infrarouge.

2. Fréquence :

   • Les fréquences des ondes radio varient entre 3 kHz et 300 GHz. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est courte. Les bandes de fréquence sont réparties en plusieurs catégories : basse fréquence (LF), haute fréquence (HF), ultra haute fréquence (UHF), etc.

3. Modulation :

   • Pour transporter des informations, les ondes radio peuvent être modulées, ce qui signifie que leurs caractéristiques (comme l'amplitude, la fréquence ou la phase) sont modifiées en fonction du signal d'information (voix, données, vidéo). Les types courants de modulation sont :
     • AM (Amplitude Modulation) : L'amplitude de l'onde est modifiée en fonction de l'information transmise.
     • FM (Frequency Modulation) : La fréquence de l'onde est ajustée en fonction de l'information.
     • PM (Phase Modulation) : La phase de l'onde change en fonction du signal.

Spectre des Ondes Radio

Les ondes radio sont divisées en différentes bandes de fréquence, chacune ayant des applications spécifiques :

1. Très Basse Fréquence (VLF) : 3 kHz - 30 kHz

   • Utilisées principalement pour les communications sous-marines et la navigation.

2. Basse Fréquence (LF) : 30 kHz - 300 kHz

   • Employées pour les systèmes de navigation maritime, les radiobalises, et les communications longue distance.

3. Moyenne Fréquence (MF) : 300 kHz - 3 MHz

   • Communément utilisées pour les transmissions radio AM et certaines communications maritimes.

4. Haute Fréquence (HF) : 3 MHz - 30 MHz

   • Très utilisée pour les communications longue distance, comme les radios à ondes courtes, les transmissions militaires, et les communications aéronautiques.

5. Très Haute Fréquence (VHF) : 30 MHz - 300 MHz

   • Employées pour les radios FM, les télévisions analogiques, les téléphones sans fil, ainsi que certaines communications maritimes et aéronautiques.

6. Ultra Haute Fréquence (UHF) : 300 MHz - 3 GHz

   • Utilisée pour la télévision numérique, les télécommunications mobiles, les communications par satellite, le Wi-Fi, et les technologies Bluetooth.

7. Super Haute Fréquence (SHF) : 3 GHz - 30 GHz

   • Utilisées pour les radars, les satellites, les systèmes de communication par micro-ondes, et les réseaux 5G.

8. Extremely High Frequency (EHF) : 30 GHz - 300 GHz

   • Utilisée dans les communications point à point, certains radars spécialisés, et les réseaux 5G dans certaines applications à haut débit.

Applications des Ondes Radio

1. Radiodiffusion :

   • La radio AM et FM utilise des ondes radio pour diffuser des signaux audio. La radio AM fonctionne dans la bande de moyenne fréquence (MF), tandis que la radio FM utilise la bande de très haute fréquence (VHF).

2. Télévision :

   • Les signaux de télévision analogiques et numériques sont transmis via les ondes radio, principalement dans les bandes VHF et UHF.

3. Télécommunications Mobiles :

   • Les téléphones portables, les réseaux cellulaires et les systèmes de communication sans fil comme le Wi-Fi utilisent des ondes radio dans les bandes UHF et SHF pour la transmission de données.

4. Communication par Satellite :

   • Les satellites de communication utilisent des ondes radio dans les bandes UHF et SHF pour relayer les signaux entre différentes parties du globe.

5. Systèmes de Navigation :

   • Les systèmes de positionnement comme le GPS, ainsi que les systèmes de navigation maritime et aéronautique, reposent sur des transmissions radio.

6. Radars :

   • Les radars utilisent des ondes radio pour détecter la position, la vitesse et d'autres caractéristiques des objets en réfléchissant les ondes sur eux.

7. Systèmes de Sécurité et d'Alarme :

   • Les technologies sans fil telles que les systèmes d'alarme, les télécommandes et les capteurs de sécurité utilisent également des ondes radio.

Propagation des Ondes Radio

La manière dont les ondes radio se propagent dépend de leur fréquence et des conditions environnementales :

1. Propagation en Ligne de Vue (Line-of-Sight) :

   • Les ondes à haute fréquence (comme UHF et SHF) se propagent principalement en ligne de vue. Cela signifie qu'elles voyagent en ligne droite et sont bloquées par les obstacles comme les bâtiments ou les montagnes.

2. Propagation par Réflexion et Diffraction :

   • Les ondes radio peuvent se réfléchir sur les surfaces comme les bâtiments ou la surface de la Terre, ou se diffracter autour des obstacles, permettant ainsi une transmission dans des zones non directement accessibles.

3. Propagation par Réfraction Ionosphérique :

   • Les ondes de haute fréquence (HF) peuvent être réfléchies par l'ionosphère, ce qui permet la communication longue distance en rebondissant les ondes radio entre la Terre et l'ionosphère.

Avantages et Inconvénients des Ondes Radio

Avantages :

• Transmission sans fil : Les ondes radio permettent des communications sans câblage physique.
• Portée longue : Selon la fréquence, les ondes radio peuvent couvrir de grandes distances, notamment avec l'aide de satellites ou de l'ionosphère.
• Fiabilité : Les ondes radio peuvent traverser des obstacles tels que les bâtiments ou les arbres, ce qui les rend utiles dans de nombreux environnements.

Inconvénients :

• Interférences : Les ondes radio peuvent être sujettes à des interférences provenant d'autres sources de signaux ou d'obstacles.
• Limite de la bande passante : Certaines bandes de fréquences sont très encombrées, limitant la quantité de données qui peuvent être transmises.
• Atténuation : La force du signal radio diminue avec la distance, ce qui peut limiter la portée effective de certaines transmissions.

Conclusion

Les ondes radio sont la base de nombreuses technologies de communication modernes, que ce soit pour la radio, la télévision, les télécommunications mobiles, ou encore les systèmes de navigation et de sécurité. Grâce à leur capacité à transporter des informations sur de longues distances et à travers des obstacles, elles sont un élément indispensable des réseaux sans fil

Crédit : ChatGPT40 mini

• Sigles et Acronymes | Listes d'Abréviations en Informatiques
• Réseaux et Télécoms | Équipements de Télécommunications
• Démultiplexeur par Division de Temps (TDM) | DEMUX ou MUX
• Démultiplexeur par Division en Fréquence (FDM) | MUX/DEMUX
• Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) | Traitement Local
• Global Positioning System (GPS) | Satellites, Navigation, Smartphone
• Démultiplexeur par Division de Code (CDM) | Encodage à l'Émission
• Démultiplexeur par Division de Longueur d’Onde (WDM) | DEMUX
• Démultiplexeur par Division de Code (CDM) | Mobile CDMA/GPS
• Démultiplexeur Numérique | Entrée (D) Lignes (S) Sorties (Y0, Y1, Yn)
• Micro-ondes et Satellites | Ligne de Vue (Line of Sight) GEO/LEO/MEO
• Convertisseurs Optoélectroniques | Optiques (Laser Diodes/LEDs)