Découvrez ce que sont les ondes radio et leurs rôles dans la communication

Il y a une distinction claire de ce que sont les ondes radio dans l'aspect de la communication,comme nous le savons tous, la pierre angulaire des communications radio est une onde radio.

Comme des vagues sur un étang, une onde radio est une série de pics et de vallées qui se répètent.

Le motif entier d'une vague, avant qu'il ne se répète, est appelé un cycle. La longueur d'onde est la distance que prend une onde pour terminer un cycle.

Le nombre de cycles, ou fois qu'une vague se répète en une seconde, est appelé fréquence. La fréquence est mesurée dans l'unité hertz (Hz), se référant à un certain nombre de cycles par seconde. Mille hertz est appelé kilohertz (KHz), 1 millions de hertz en mégahertz (MHz), et 1 milliards de hertz en gigahertz (GHz). La portée du spectre radioélectrique est considérée comme 3 kilohertz jusqu'à 300 gigahertz.

Que sont les ondes radio et ce qu'elles peuvent faire

Les ondes radio sont un type de rayonnement électromagnétique avec des longueurs d'onde dans le spectre électromagnétique plus longues que la lumière infrarouge.

Les ondes radio ont des fréquences aussi élevées que 300 gigahertz (GHz) aussi bas que 30 hertz (Hz).À 300 GHz, la longueur d'onde correspondante est 1 mm, et à 30 Hz est 10,000 km.

Comme toutes les autres ondes électromagnétiques, les ondes radio voyagent à la vitesse de la lumière dans le vide. Ils sont générés par des charges électriques en accélération, comme les courants électriques variant dans le temps.

Les ondes radio naturelles sont émises par la foudre et les objets astronomiques.

Les ondes radio sont générées artificiellement par les émetteurs et reçues par les récepteurs radio, utilisant des antennes.

Les ondes radio sont très largement utilisées dans la technologie moderne pour les communications radio fixes et mobiles, diffusion, systèmes de radars et de radionavigation, communications satellites, réseaux informatiques sans fil et de nombreuses autres applications.

Différentes fréquences d'ondes radioélectriques ont des caractéristiques de propagation différentes dans l'atmosphère terrestre; les longues vagues peuvent diffracter autour d'obstacles comme les montagnes et suivre le contour de la terre (ondes de sol), des ondes plus courtes peuvent se refléter sur l'ionosphère et retourner sur terre au-delà de l'horizon (ondes), tandis que les longueurs d'onde beaucoup plus courtes se plient ou se diffractent très peu et se déplacent en ligne de mire, de sorte que leurs distances de propagation sont limitées à l'horizon visuel.

Pour éviter les interférences entre différents utilisateurs, la génération et l'utilisation artificielles d'ondes radio sont strictement réglementées par la loi, coordonné par un organisme international appelé l'Union internationale des télécommunications (CETTE), qui définit les ondes radio comme “ondes électromagnétiques de fréquences arbitrairement inférieures à 3 000 GHz, propagé dans l'espace sans guide artificiel”.

Le spectre radio est divisé en un certain nombre de bandes radio sur la base de la fréquence, alloué à différents usages.

Que peuvent faire les ondes radio

Les ondes radio sont plus largement utilisées pour la communication que les autres ondes électromagnétiques, principalement en raison de leurs propriétés de propagation souhaitables, provenant de leur grande longueur d'onde.

Les ondes radio ont la capacité de traverser l'atmosphère, feuillage, et la plupart des matériaux de construction, et par diffraction peut se plier autour des obstacles, et contrairement aux autres ondes électromagnétiques, elles ont tendance à être diffusées plutôt qu'absorbées par des objets plus grands que leur longueur d'onde.

L'étude de la propagation radio, comment les ondes radio se déplacent dans l'espace libre et sur la surface de la Terre, est d'une importance vitale dans la conception de systèmes radio pratiques.

Les ondes radio traversant différents environnements subissent une réflexion, réfraction, polarisation, diffraction, et absorption.

Différentes fréquences subissent différentes combinaisons de ces phénomènes dans l’atmosphère terrestre, rendre certaines bandes radio plus utiles à des fins spécifiques que d'autres.

Les systèmes radio pratiques utilisent principalement trois techniques différentes de propagation radio pour communiquer:

• Ligne de mire: Il s'agit des ondes radio qui se déplacent en ligne droite de l'antenne émettrice à l'antenne réceptrice. Il ne nécessite pas nécessairement un chemin de vue dégagé; à des fréquences plus basses, les ondes radio peuvent traverser les bâtiments, feuillage et autres obstructions. C'est la seule méthode de propagation possible aux fréquences supérieures 30 MHz. À la surface de la Terre, la propagation de la ligne de visée est limitée par l'horizon visuel à environ 64 km (40 ma). C'est la méthode utilisée par les téléphones portables, FM, radiodiffusion télévisuelle et radar. En utilisant des antennes paraboliques pour transmettre des faisceaux de micro-ondes, les liaisons relais hyperfréquences point à point transmettent des signaux téléphoniques et de télévision sur de longues distances jusqu'à l'horizon visuel. Les stations au sol peuvent communiquer avec des satellites et des engins spatiaux à des milliards de kilomètres de la Terre.
  • Propagation indirecte: Les ondes radio peuvent atteindre des points au-delà de la ligne de visée en diffraction et réflexion.La diffraction permet à une onde radio de se plier autour d'obstacles tels qu'un bord de bâtiment, un véhicule, ou un tour dans une salle. Les ondes radio se reflètent également partiellement sur des surfaces telles que les murs, planchers, plafonds, les véhicules et le sol. Ces méthodes de propagation se produisent dans les systèmes de communication radio à courte portée tels que les téléphones portables, téléphones sans fil, talkies-walkies, et réseaux sans fil. Un inconvénient de ce mode est propagation par trajets multiples, dans lequel les ondes radio se déplacent de l'antenne d'émission à l'antenne de réception via plusieurs trajets. Les vagues interfèrent, causant souvent une décoloration et d'autres problèmes de réception.
• Vagues au sol: Aux fréquences inférieures ci-dessous 2 MHz, dans les bandes d'ondes moyennes et ondes longues, en raison de la diffraction, les ondes radio polarisées verticalement peuvent se pencher sur les collines et les montagnes, et se propager au-delà de l'horizon, voyageant sous forme d'ondes de surface qui suivent le contour de la Terre. Cela permet aux stations de radiodiffusion à ondes moyennes et longues d'avoir des zones de couverture au-delà de l'horizon, sur des centaines de kilomètres. À mesure que la fréquence baisse, les pertes diminuent et la plage réalisable augmente. Militaire très basse fréquence (VLF) et fréquence extrêmement basse (ELFE) les systèmes de communication peuvent communiquer sur la majeure partie de la Terre, et avec des sous-marins à des centaines de pieds sous l'eau.
• Skywaves: Aux longueurs d'onde moyennes et courtes, les ondes radio se reflètent sur les couches conductrices de particules chargées (les ions) dans une partie de l'atmosphère appelée ionosphère. Ainsi, les ondes radio dirigées à un angle dans le ciel peuvent retourner sur Terre au-delà de l'horizon; c'est appelé “sauter” ou “skywave” propagation. En utilisant plusieurs sauts, la communication à des distances intercontinentales peut être obtenue. La propagation des ondes célestes est variable et dépend des conditions atmosphériques; il est plus fiable la nuit et en hiver. Largement utilisé pendant la première moitié du 20e siècle, en raison de son manque de fiabilité, la communication skywave a été abandonnée. Les utilisations restantes sont militaires à l'horizon (OTH) systèmes radar, par certains systèmes automatisés, par des radio-amateurs, et par des stations de radiodiffusion à ondes courtes pour diffuser vers d'autres pays.

Communication radio

Dans les systèmes de radiocommunication, l'information est transportée dans l'espace à l'aide d'ondes radio.

À la fin de l'envoi, les informations à envoyer, sous la forme d'un signal électrique variant dans le temps, est appliqué à un émetteur radio.

Le signal d'information peut être un signal audio représentant le son d'un microphone, un signal vidéo représentant des images animées d'une caméra vidéo, ou un signal numérique représentant les données d'un ordinateur.

Dans l'émetteur, un oscillateur électronique génère un courant alternatif oscillant à une fréquence radio, appelé le onde porteuse parce qu'il sert à “porter” l'information à travers l'air.

Le signal d'information est utilisé pour moduler la porteuse, en modifier certains aspects, “ferroutage” les informations sur le transporteur.

La porteuse modulée est amplifiée et appliquée à une antenne.

Le courant oscillant pousse les électrons de l'antenne d'avant en arrière, création de champs électriques et magnétiques oscillants, qui rayonnent l'énergie loin de l'antenne sous forme d'ondes radio.

Les ondes radio transportent les informations vers l'emplacement du récepteur.

Au récepteur, les champs électriques et magnétiques oscillants de l'onde radio entrante poussent les électrons dans l'antenne réceptrice d'avant en arrière, créant une minuscule tension oscillante qui est une réplique plus faible du courant dans l'antenne émettrice.

Cette tension est appliquée au récepteur radio, qui extrait le signal d'information.

Le récepteur utilise d'abord un filtre passe-bande pour séparer le signal radio de la station de radio souhaitée de tous les autres signaux radio captés par l'antenne, puis amplifie le signal pour qu'il soit plus fort, puis extrait enfin le signal de modulation porteur d'informations dans un démodulateur.

Le signal récupéré est envoyé à un haut-parleur ou à un écouteur pour produire du son, ou un écran d'affichage de télévision pour produire une image visible, ou d'autres appareils.

Un signal de données numériques est appliqué à un ordinateur ou à un microprocesseur, qui interagit avec un utilisateur humain.

Les ondes radio de nombreux émetteurs traversent l'air simultanément sans interférer les unes avec les autres.

Ils peuvent être séparés dans le récepteur car les ondes radio de chaque émetteur oscillent à une vitesse différente, en d'autres termes, chaque émetteur a une fréquence différente, mesuré en kilohertz (kHz), mégahertz (MHz) ou gigahertz (GHz).

Le filtre passe-bande dans le récepteur se compose d'un circuit accordé qui agit comme un résonateur, semblable à un diapason.Il a une fréquence de résonance naturelle à laquelle il oscille.

La fréquence de résonance est réglée égale à la fréquence de la station radio souhaitée.

Le signal radio oscillant de la station souhaitée fait osciller le circuit accordé en sympathie, et il transmet le signal au reste du récepteur.

Les signaux radio à d'autres fréquences sont bloqués par le circuit syntonisé et ne sont pas transmis.

Résumé;

• Les ondes radio sont un type de rayonnement électromagnétique mieux connu pour son utilisation dans les technologies de communication telles que la télévision, téléphones portables, et radios. Ces appareils reçoivent des ondes radio et les convertissent en vibrations mécaniques dans la dynamique pour créer des ondes sonores.
• Le spectre des radiofréquences est une partie relativement petite du champ électromagnétique (DANS) spectre. Le spectre em est généralement divisé en sept régions en ordre décroissant de longueur d'onde et en augmentant l'énergie et la fréquence
• Les ondes radio ont les longueurs d'onde les plus longues du spectre EM, selon la NASA, allant d'environ 0.04 pouces (1 millimètre) à plus de 62 miles (100 kilomètres). Ils ont également les fréquences les plus basses, d'environ 3,000 cycles par seconde, ou 3 kilohertz, jusqu'à environ 300 milliards de hertz, ou 300 gigahertz.

Crédit:

https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_wave

https://www.livescience.com/50399-radio-waves.html