Spectre radioélectrique

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0 PROPAGATION VLF/LF/HF
Rolland FLEURY Télécom Bretagne 2014

1 Spectre radioélectrique
Bandes VLF-LF-MF-HF page 1 page 1 Télécom Bretagne/Dépt . MO

2 Règlement des radiocommunications - normalisation
Union Internationale des Télécommunications (UIT/ITU), site

3 SOMMAIRE Météorologie de l’espace (‘Space Weather’) Propagation VLF/LF
Propagation HF Bruit atmosphérique Logiciel de prévisions Bibliographie page 3 page 3 page 3 page 3 page 3 page 3 page 3 Télécom Bretagne/Dépt . MO

4 Météorologie de l’espace
L’atmosphère terrestre > 600 km EXOSPHERE Collisions peu fréquentes Particules en orbites balistiques km THERMOSPHERE Ionisation par le rayonnement solaire X-EUV IONOSPHERE 30-80 km MESOSPHERE Absorption des rayons solaires UV par l’ozone 11-30 km STRATOSPHERE Turbulence 0-11 km TROPOSPHERE Phénomènes météorologiques Troposphere :gaz moléculaire [ azote (70%), oxygène (20%) ] et vapeur d’eau . La température décroît de 7° par km environ Stratosphère : [jets streams à 500 km/h]. La température s’élève avec l’altitude. page 4 page 4 page 4 page 4 Télécom Bretagne/Dépt . MO

5 Météorologie de l’espace
Propagation VLF/HF : milieux concernés : ionosphère + surface du sol Ionosphère = plasma électriquement neutre particules neutres (n2,o2,o) particules chargées (ions +, électrons) Densité électronique Ne: nb d’électrons par unité de volume Équation de continuité Ne : traduit l’équilibre entre la production, la recombinaison, les mouvements Production par le rayonnement UV et RX émis par le Soleil (ex O2) Profil de densité électronique sous forme de régions stratifiées verticalement (couches ionosphériques) : D, E, F entre 80 et 800 km) Télécom Bretagne/Dépt . MO

6 Météorologie de l’espace
Distribution de l’ionisation en fonction de l’altitude page 6 page 6 page 6 Télécom Bretagne/Dépt . MO

7 Météorologie de l’espace
L’activité solaire Tâches solaires Indice et cycles solaire Gauche : le soleil actif en mars 2001 avec de nombreuses taches (points noirs) et une région très complexe et étendue (13 fois la Terre) au NE. la seconde est en mars 2008 avec aucune tache présente (photos satellite SOHO) Le nombre de taches solaires journaliers sert à caractériser l’activité du Soleil. On en déduit une valeur mensuelle. Droite : L’évolution de l’indice glissant ir5 (moyenne sur 5 mois consécutifs) entre 1750 et On voit apparaitre le cycle solaire séparant deux positions avec une valeur ir5 faible. Un cycle est caractérisé par sa durée et son maximum : La durée du cycle est variable (moyenne autour de 11ans) et la valeur du maximum également (la valeur la plus forte est située en 1958). Le cycle en cours est le numéro 24 et devrait culminer au début 2013. page 7 page 7 page 7 page 7 page 7 page 7 page 7 Télécom Bretagne/Dépt. MO

8 Météorologie de l’espace
Chaine du processus page 8 page 8 page 8 page 8 page 8 page 8 Télécom Bretagne/Dépt. MO

9 Météorologie de l’espace
Activité solaire : protubérances et éruptions Deux vues du Soleil prises par le satellite SDO. A gauche, une protubérance qui est une arche de plasma reliant deux points magnétiques opposés sur la chromosphère. A droite, une éruption avec émission de plasma dans l’espace : CME (Ejection de Matières Coronales). Comparer la taille de cette éruption avec celle de la Terre. Ce nuage de plasma s’intégre dans le vent solaire, se déplace à la vitesse de 500 à 1500 km/s et va venir toucher la magnétosphère (délai de 30h à 50h) provoquant un orage magnétique et un orage ionosphèrique. page 9 page 9 page 9 page 9 page 9 page 9 Télécom Bretagne/Dépt. MO

10 Météorologie de l’espace
Relations Soleil-Terre Le terre est entourée d’un bouclier magnétique du fait de son champ. Les lignes de force sortent du pole sud et se referme sur le pôle nord. Le vent solaire constituée de particules élémentaires (électrons, parfois des protons) vient frapper la magnétosphère terrestre. Du coté Soleil, les lignes se referment vers 20 rayons terrestres et sont ouvertes sur le coté opposé su Soleil. La vitesse moyenne du vent solaire est de 400 km/s. Les particules du vent solaire peuvent précipiter via les cornets polaire, zone de séparation des 2 structures magnétiques. Les particules ionisées peuvent glisser sur la magnétopause et pénétrent si les lignes de force du champ sont connectées. Elles se déplacent alors de la queue vers la Terre où elles précipitent. Cette précipitation va donner lieu aux aurores. page 10 page 10 page 10 page 10 page 10 page 10 Télécom Bretagne/Dépt. MO

11 Météorologie de l’espace
Perturbation du champ magnétique et zones en latitude magnétique Manifestation sur Terre de l’arrivée d’un nuage ionisée de particules solaires. Gauche : compression de la magnétosphère avant, modification de la position des lignes magnétiques et donc variation des composantes du champ enregistré. Exemple sur la composante X le 17/09/2011 pour les magnétomètres du réseau IIMAGE, stations du pole nord vers la limite sud de la Scandinavie. A partir des composantes du champ magnétique, on va calculer plusieurs indices magnétiques : Kp, AE, Dst, … Droite : Au niveau de l’ionosphère on identifie la zone aurorale qui est le pied de la structure de la magnétosphère et peut-être associée aux cornets polaires. Au nord, on a la zone polaire. Elle est centrée sur le pole nord magnétique et pas le pole nord géographique. A l’extérieur, c’est la zone des latitudes moyennes. La forme de la zone aurorale évolue selon l’heure (dissymétrie jour/nuit).. page 11 page 11 page 11 page 11 page 11 page 11 Télécom Bretagne/Dépt. MO

12 Météorologie de l’espace
Aurores boréales A droite : 24/10/2011 depuis les usa, couleur rouge/rose indique l’arrivée d’électrons très énergétiques qui pénètrent et excitent les molécules d’azote. A gauche : 05/12/2011 depuis la Norvége, la couleur verte indique une excitation des molécules d’oxygène sur une grande plage d’altitudes (drapés). page 12 page 12 page 12 page 12 page 12 page 12 Télécom Bretagne/Dépt. MO

13 Météorologie de l’espace
Perturbation de l’ionosphère : Evolution horaire de la foF2 foF2 : mesure de la concentration maximale en électrons dans l’ionosphère Dourbes : radar de sondage vertical de l’ionosphère (ionosonde) placé à Dourbes en Belgique On a reporté les mesures quadri-horaires au cours du mois d’avril 2012 La courbe traduit une grande dynamique du milieu avec une variation diurne et des valeurs différentes d’un jour sur l’autre, liées aux conditions environnementales. Exemple de jours perturbés :05 – 07 – Télécom Bretagne/Dépt. MO

14 SOMMAIRE Météorologie de l’espace Propagation VLF/LF Propagation HF
Bruit atmosphérique Logiciel de prévisions Bibliographie page 14 page 14 page 14 page 14 page 14 page 14 page 14 Télécom Bretagne/Dépt. MO

15 Propagation VLF/LF Fréquences basses : 3-70 KHz
Grandes longueurs d’onde (λ=c/f) 3 kHz 100 km 70 kHz  4 km Atténuation faible 2-3 dB/1000 km en VLF > 5 dB/1000 km en LF Propagation sur de grandes distances ( km) Pénétration dans l’eau de mer (atténuation : qq dB/m) Antennes de grande dimension Emetteurs puissants (~100 kW) Application : liaisons marines et sous-marins page 15 page 15 page 15 page 15 page 15 Télécom Bretagne/Dépt. MO

16 Propagation VLF/LF Méthode des bonds Pt puissance rayonnée (kW)
L longueur du trajet dans l’ionosphère (km) IIRII coefficient de réflexion ionosphérique D facteur de focalisation ionosphérique Ft facteur d’antenne d’émission Ψ angle au sol entre la direction de l’onde et l’horizontale Formules pour 2 et 3 bonds + pertes au sol Onde de sol : modèle ‘grwave’ (UIT-R P368) Abaques pour calculer tous les paramètres (UIT-R P684) page 16 page 16 page 16 page 16 page 16 Télécom Bretagne/Dépt. MO

17 Propagation VLF/LF Méthode des bonds (UIT-R P684) page 17 page 17
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18 Propagation VLF/LF JOUR NUIT Méthode des bonds : 60 KHz page 18
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19 Propagation VLF/LF Méthode des modes
1 mode = 1 état résonant du guide =1 valeur discrète d’angle d’incidence sur l’ionosphère Objectif : trouver les angles complexes solution de l’équation modale d= altitude initiale De d vers l’ionosphère De d vers le sol // plan parallèle au plan d’incidence ┴ plan perpendiculaire au plan d’incidence Rd traduit un coefficient de réflexion : Rd=champ réfléchi / champ incident iRr avec i=onde incidente , r=onde réfléchie Méthodes numériques très complexes page 19 page 19 page 19 page 19 page 19 Télécom Bretagne/Dépt. MO

20 Propagation VLF/LF Méthode des modes : Paramètres de la solution
angle θ, type de mode, taux d’affaiblissement (dB/km), vitesse de phase, amplitude et phase du facteur d’excitation Calcul du champ total (amplitude/phase) : Sommation modale sur toutes les distances correspondant à un guide horizontalement homogène Discontinuités possibles Ionosphère (jour/nuit) Champ magnétique (intensité, direction) Sol (terre, mer, glace) Les discontinuités traitées par une conversion de modes page 20 page 20 page 20 page 20 page 20 Télécom Bretagne/Dépt. MO

21 Propagation VLF/LF Entrées du logiciel
Émetteur : position, puissance, hauteur antenne Récepteur : position, altitude antenne Ionosphère : conductivité fp fréquence plasma ν fréquence de collisions électrons-particules neutres Forme exponentielle β gradient électronique (km-1) h’ altitude de référence Modèle ‘standard’ ou profils discrets JOUR β=0.3 h’=74  zones d’application NUIT β=0.5 h’=87 Basses latitudes β=0.8 h’=88 Hautes latitudes page 21 page 21 page 21 page 21 page 21 Télécom Bretagne/Dépt. MO

22 Permittivité relative
Propagation VLF/LF Entrées du logiciel (suite) Champ magnétique : IGRF (coefficients actualisés tous les 5 ans) Type de sol : coefficients d’une cartographie sommaire, mondiale Bruit atmosphérique : modèle UIT-R P322-3 (utilisé également en HF) Type de sol Conductivité σ (S /m) Permittivité relative MER 5 80 TERRE 2.10-3 15 GLACE 3 page 22 page 22 page 22 page 22 page 22 Télécom Bretagne/Dépt. MO

23 Propagation VLF/LF Profils ionosphériques ‘standards’ page 23 page 23
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24 Propagation VLF/LF JOUR NUIT
Champ électrique en fonction de la distance sur 3 fréquences, en été JOUR NUIT page 24 page 24 page 24 page 24 page 24 Télécom Bretagne/Dépt. MO

25 Propagation VLF/LF Résultats émetteur Rosnay (15.1 KHz) – vols BA
Nîmes-Landivisiau Nîmes-Les Acores 1986 – 09:00-11:00 (350 km ) – 11:30-19:00 (2500 km) page 25 page 25 page 25 page 25 page 25 Télécom Bretagne/Dépt. MO

26 Propagation VLF/LF Comparaison mesures de 1986/ simulation (0.3,72)
Distances de 0 à 6000 km + champ mesuré Trait continue : champ simulé par la méthode des modes page 26 page 26 page 26 page 26 page 26 Télécom Bretagne/Dépt. MO

27 Propagation VLF/LF Emetteurs VLF/LF (2012) page 27 page 27 page 27
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28 Propagation VLF/LF Mesures VLF (réf: http://sidstation.loudet.org/)
19.6/22.1 kHz : émetteurs proches mais différences de niveaux sur les heures de nuit, niveau élevé + fort de jour pour 19.6 (+ puissant ?) 24.0 : propgation + est/ouest donant lieu à des périodes d’interférences au lever/coucher du soleil page 28 page 28 page 28 page 28 Télécom Bretagne/Dépt. MO

29 Propagation VLF/LF Mesures LF (http://sidstation.loudet.org/)
77.5 sur 3 jours avec des pidb de jour le 27/09 page 29 page 29 page 29 page 29 Télécom Bretagne/Dépt. MO

30 Propagation VLF/LF Emissions : 23.4KHz (Allemagne) et 45.9 KHz (Italie) Réception : Pyrénées (France), jours de 2011 ( en x) / heures (en y) page 30 page 30 page 30 page 30 Télécom Bretagne/Dépt. MO

31 SOMMAIRE Météorologie de l’espace Propagation VLF/LF Propagation HF
Bruit atmosphérique Logiciel de prévisions Bibliographie page 31 page 31 page 31 page 31 page 31 page 31 page 31 Télécom Bretagne/Dépt. MO

32 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Propagation d’une onde électromagnétique équations de Maxwell (E,B,D,H, opérateurs mathématiques) Résolution complexe … Relations constitutives du milieu (linéaire, stationnaire) Milieu anisotrope : Champ magnétique terrestre Ions et électrons libres  polarisation du milieu P permittivité diélectrique relative perméabilité magnétique relative Attention : Ne pas confondre champ magnétique terrestre (noté B) et composante magnétique de l’onde (H ou B) page 32 page 32 page 32 page 32 page 32 page 32 Télécom Bretagne/Dépt. MO

33 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Équation de propagation En régime permanent et à une fréquence /régime harmonique temporel  fréquentiel Solution : équation de propagation pour E et B avec Rappel : dans le vide Onde harmonique progressive suivant l’axe 0z Pulsation Vecteur d’onde (vecteur de propagation) Vitesse de phase Indice de réfraction page 33 page 33 page 33 page 33 page 33 Télécom Bretagne/Dépt. MO

34 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Oscillations de plasma Electrons séparés d’un distance x par rapport aux ions dans une lame de plasma : condensateur plan σ= densité de charges Equation du mouvement d'un électron Oscillations de relaxation Fréquence plasma – – – – – – – – – – – – – – O  = -Nex  = Nex x page 34 page 34 page 34 page 34 page 34 Télécom Bretagne/Dépt. MO

35 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Equivalence densité électronique/fréquence plasma page 35 page 35 page 35 page 35 Télécom Bretagne/Dépt . MO

36 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Gyrofréquence Mouvement d’une particule chargée dans le champ géomagnétique Bo (force de Lorentz = force centrifuge) avec Gyrofréquence (électrons): fH(Mhz)≈2.8 Bo (G) Rayon de Larmor rH Gyrofréquence fH Électrons 2 cm 1,2 MHz Ions O+ 4 m 50 Hz page 36 page 36 page 36 page 36 page 36 Télécom Bretagne/Dépt. MO

37 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Effet de la réfraction Indice de réfraction Equation du mouvement d'un électron : Equations de Maxwell : Courant de déplacement : Courant de conduction : page 37 page 37 page 37 Télécom Bretagne/Dépt. MO

38 Propagation des ondes dans l’ionosphère
identification à un milieu diélectrique de permittivité  : Indice de réfraction : Remarque 1 : n=n(f) : l'ionosphère est un milieu dispersif en fréquence Remarque 2 : n < 1 [1- quantité]  v [=c/n] > c page 38 page 38 page 38 Télécom Bretagne/Dépt. MO

39 Influence de l'ionosphère sur la propagation
Indice de groupe Vitesse de groupe indice de groupe = inverse de l’indice de réfraction page 39 Télécom Bretagne/Dépt. MO

40 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Théorie complète On pose θ angle entre k et Bo Résultat: formule d’Appleton-Hartree 2 ondes caractéristiques (modes normaux) Mode o « ordinaire » indépendant de Y η=0  n=no Mode x « extraordinaire » fonction de Y η= -1  n=nx η= +1 (mode Z) IMPORTANT : ≤ (no, nx)≤ 1 page 40 page 40 page 40 page 40 page 40 Télécom Bretagne/Dépt. MO

41 Propagation des ondes dans l’ionosphère
y z x Propagation longitudinale : YT=0 Modes de propagation Polarisations circulaires dans le plan yOz Mode « ordinaire » (O) Mode « extraordinaire » (X) Circulations inverses de o et x Indices de réfraction : X O x y z  X O x z y Propagation QT : YL=0 page 41 page 41 page 41 page 41 page 41 Télécom Bretagne/Dépt. MO

42 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Altitude de réflexion Hypothèses : Ionosphère uniforme (pas de gradients horizontaux) Terre plate Propagation oblique A chaque altitude h : indice de réfraction : n(h) Angle d'incidence du rayon : (h) Loi de Descartes : A l'altitude de réflexion hr : d'où 0 hr page 42 page 42 page 42 page 42 page 42 Télécom Bretagne/Dépt. MO

43 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Propagation verticale : 0 = 0° Réflexion du mode O (X=1) Réflexion du mode X (X=1±Y) hro hrx page 43 page 43 page 43 page 43 page 43 Télécom Bretagne/Dépt. MO

44 Propagation des ondes dans l’ionosphère
Fréquences critiques Soit la fréquence plasma à l'altitude hmax du maximum d'ionisation de la couche. Réflexion du mode O à l'altitude hmax à la fréquence critique fo : Réflexion du mode X à l'altitude hmax à la fréquence critique fx : Pour f > fréquence critique, le rayon traverse l’ionosphère Pour f > fréquence critique, la condition de réflexion (X=1 ou X=1-Y) n'est jamais atteinte page 44 page 44 page 44 page 44 page 44 Télécom Bretagne/Dépt. MO

45 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Sondeurs ionosphériques Question : Pourquoi h’ et pas h ? X O f t f Amplitude X O E page 45 page 45 page 45 page 45 page 45 Télécom Bretagne/Dépt. MO

46 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
8.9 9.4 La Réunion : fH/2 = 0.5 MHz X O h’ (km) f (MHz) page 46 page 46 page 46 page 46 page 46 Télécom Bretagne/Dépt. MO

47 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Poitiers : fH/2  0.7 MHz page 47 page 47 page 47 page 47 page 47 Télécom Bretagne/Dépt. MO

48 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Loi de la sécante Rayon oblique à la fréquence fobl A l'altitude de réflexion hr , on a : d'où : Soit un rayon vertical de fréquence fver, réfléchi à la même altitude hr . A la réflexion :  Les fréquences des ondes réfléchies à une même altitude hr sont liées par : 0 E R hr fobl fver E/R (la sécante est l’inverse du cosinus) page 48 page 48 page 48 page 48 page 48 Télécom Bretagne/Dépt. MO

49 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Théorème de Breit et Tuve Hypothèses : Ionosphère uniforme (pas de gradients horizontaux) Terre plate B0 = 0  Le chemin de groupe oblique P’ est égal à la distance EH'R 0 E H' R D x Egalité des chemins de groupe : on pourra donc simuler le trajet réel par le trajet triangle isocéle. page 49 page 49 page 49 page 49 page 49 Télécom Bretagne/Dépt. MO

50 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Théorème de Martyn (Mêmes hypothèses que pour Breit et Tuve) Pour un rayon oblique et un rayon vertical réfléchis à la même altitude hr on a : avec :  Les 2 rayons ont même point de réflexion virtuelle H' 0 h' E H' R D fobl fver page 50 page 50 page 50 page 50 page 50 Télécom Bretagne/Dépt. MO

51 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Conversion d'ionogrammes verticaux  obliques --- D augmente (pas de 500 km)  D augmente Terre plate : K = 1 Terre sphérique : 1  K  1,2 page 51 page 51 page 51 page 51 page 51 Télécom Bretagne/Dépt. MO

52 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Rayon de Pedersen Rayon haut (Pedersen) Rayon bas 0 MUF 0 Rayon haut Rayon bas page 52 page 52 page 52 page 52 page 52 Télécom Bretagne/Dépt. MO

53 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
MUF (Maximum Usable Frequency) Pour D fixé, il faut f  MUF(D) Pour f = MUF(D), les rayons haut et bas sont confondus Rayon haut Rayon bas 0 MUF(D) Pas de liaison pour f > MUF D page 53 page 53 page 53 page 53 page 53 Télécom Bretagne/Dépt. MO

54 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Zone de silence Pour f fixé, il faut D  Ds (skip distance) : zone de silence. On a : f = MUF(Ds) D = Ds,…, 3500 km —— Pas de liaison pour D < Ds MUF(Ds) —— page 54 page 54 page 54 page 54 page 54 Télécom Bretagne/Dépt. MO

55 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Tracé de rayons : zone de silence & rayons traversants Minimum : n = 0,6 n = 0,8 n = 0,9 Zone de silence fobl = 5 MHz page 55 page 55 page 55 page 55 page 55 Télécom Bretagne/Dépt. MO

56 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Ionogramme oblique page 56 page 56 page 56 page 56 page 56 Télécom Bretagne/Dépt. MO

57 Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Comparaison ionogramme oblique/vertical Sondage oblique St-Santin-Lannion Conversion ionogramme Poitiers D  600 km MUF page 57 page 57 page 57 page 57 page 57 Télécom Bretagne/Dépt. MO

58 SOMMAIRE Météorologie de l’espace Propagation VLF/LF Propagation HF
Bruit atmosphérique Logiciel de prévisions Bibliographie page 58 page 58 Télécom Bretagne/Dépt. MO

59 Bruit atmosphérique prédominant f < 30 MHz Base de données
Sources de bruit Bruit interne chaine transmission (bruit blanc gaussien) Bruit externe, origine atmosphérique (processus aléatoire, paramètres statistiques) Brouilleurs (locaux, orages, industriels) Bruit atmosphérique prédominant f < 30 MHz Base de données Mesures entre 1957 et 1966 Réseau variable de 16 stations maximum 8 fréquences entre 13 KHz et 20 MHz Antenne courte, b=200 Hz page 59 page 59 page 59 page 59 page 59 Télécom Bretagne/Dépt. MO

60 Le réseau de mesures Bruit atmosphérique page 60 page 60 page 60
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61 Bruit atmosphérique Analyse de données Puissance de bruit reçue :
PN(W)=fakTob= Ta/To fa facteur de bruit équivalent k constante de Boltzman J/K T température, a=antenne, o=référence (288°K) b largeur de bande du récepteur et B(dB)=10log10(b) PN(dBW)=Fa(dB)+B(dB)-204 4 saisons (hiver= , printemps=…,été=…,automne=…) Heure locale : 6 blocs de 4 heures (00-04, 04-08, …, 20-24) Fréquence : valeurs de Fa page 61 page 61 page 61 page 61 page 61 Télécom Bretagne/Dépt. MO

62 Bruit atmosphérique Modélisation CCIR (ITU)
Plusieurs versions : 1964 (322), 1983 (322-2), 1988 (322-3) Fa horaire, journalier  Fam médiane mensuelle Du, Dl déciles Ecart-type σ (variabilité) Modèle : coefficients numériques + code source (Fortran) permettant de modéliser Fam à 1 MHz Rappel : antenne courte, le champ E rms E(dB > 1μV/m)=Fam(dB)+20log10 f(MHz)+B (dB)-95.5 Exemple : Hiver, 02TL (00-04), Brest Lecture carte : Fam=70 (dB > kTob) à 1 MHz À 10 Mhz, Fam=35 dB et σ=4.2dB Du=5.2dB et σ=2.3dB Dl=4.2dB et σ=2.0dB Bande de 6KHz, Fa=35+10log(6000)=72.8db PN=Fam+B-204= =-131.2dBW= dBm E=35+20log(10)+10log(6000)-95.5= =-2.7(dB > 1μV/m) page 62 page 62 page 62 page 62 page 62 Télécom Bretagne/Dépt. MO

63 Hiver,00-04TL : Fam à 1 Mhz , modèle 322
Bruit atmosphérique Hiver,00-04TL : Fam à 1 Mhz , modèle 322 page 63 page 63 page 63 page 63 page 63 Télécom Bretagne/Dépt. MO

64 Hiver,00-04TL : Fam à 1 Mhz , modèle 322-3
Bruit atmosphérique Hiver,00-04TL : Fam à 1 Mhz , modèle 322-3 page 64 page 64 page 64 page 64 page 64 Télécom Bretagne/Dépt. MO

65 Hiver,00-04TL : Variation en fréquence - variabilité
Bruit atmosphérique Hiver,00-04TL : Variation en fréquence - variabilité page 65 page 65 page 65 page 65 page 65 Télécom Bretagne/Dépt. MO

66 Distribution de valeurs de Fa BREST - f=5Mhz – hiver – 00-04 TL
Bruit atmosphérique Distribution de valeurs de Fa BREST - f=5Mhz – hiver – TL page 66 page 66 page 66 page 66 page 66 Télécom Bretagne/Dépt. MO

67 Systèmes de communications HF
Avant: Modulations analogiques (AM,FM) Débits faibles (300 bits/s maximum) 3 KHz de bande Maintenant et futur: Modulations numériques (QAM,OFDM) Débits : 2400 bit/s à bits/s et + ( 100 kb/s) 12 kHz de bande Liaisons ALE (Automatic Link Establishment) Utilisation de la HF en NVIS (Near Vertical Incidence Skywave) pour d< 500 km Radiodiffusion numérique (DRM : Digital radio Mondial) page 67 Télécom Bretagne/Dépt. MO

68 Systèmes de communications HF (militaire)
Exemple: Naval & Strategic Communications About Us RapidM specialises in the development of HF radio modems that comply with MIL-STD B and STANAG 4539, which are able to transfer data over significant distances ( kilometres and more) without any fixed infrastructure, using radio waves reflected by the Earth’s ionosphere. The HF radio modems are capable of achieving data rates of up to 9600 bps over a standard 3 kHz (SSB) HF radio channel and bps over an ISB channel. End users include military, government and commercial organisations requiring satellite independent world-wide communications such as users within NGOs, the mining and mineral exploration sector, geographical survey companies, the commercial fishing industry, civil and military defense organisations, emergency services, transportation companies, the tourist and recreation industry and remote communities. RapidM is at the forefront of HF Radio Data Modem, ALE and HF  technology. Our company provides real-world solutions for man-pack, naval and airborne HF radio products. Supported standards include STANAG 4539, FED-STD-1049, FED-STD-1045, STANAG 4538, STANAG 4285, MIL-STD B, MIL-STD A, STANAG 5066, MIL-STD B and MIL-STD A. page 68 Télécom Bretagne/Dépt. MO

69 Systèmes de communications HF (civil)
Ttt page 69 Télécom Bretagne/Dépt. MO

70 SOMMAIRE Météorologie de l’espace Propagation VLF/LF Propagation HF
Bruit atmosphérique Logiciel de prévisions Bibliographie page 70 page 70 Télécom Bretagne/Dépt. MO

71 Logiciel de prévisions SATIS
Algorithme positionnement des paramètres externes (mois, année, heure, indice solaire), détermination du profil vertical d’ionisation avec calcul des valeurs médianes des paramètres caractéristiques, distribution statistique des valeurs journalières, géométrie des différents trajets de propagation possibles, choix de la MUF, gain des antennes E/R, calcul des différents affaiblissements possibles (spatial, absorption ionosphérique par la couche D, absorption aurorale, pertes à la réflexion au sol), calcul du bruit radioélectrique à la réception, choix de la LUF sur un critère d’affaiblissement maximal tolérable sur le trajet ou d’un rapport S/B minimal à la réception, calcul de la fiabilité sur des fréquences particulières ou sur un plan de fréquences. page 71 page 71 page 71 Télécom Bretagne/Dépt. MO

72 Logiciel de prévisions SATIS
Distribution de l’ionisation en fonction de l’altitude Paramètres du profil : UIT-R P1239 page 72 page 72 page 72 Télécom Bretagne/Dépt. MO

73 Logiciel de prévisions SATIS
Différents modes de propagation page 73 page 73 page 73 Télécom Bretagne/Dépt. MO

74 Logiciel de prévisions SATIS
Différents types de trajets analysés page 74 page 74 page 74 Télécom Bretagne/Dépt. MO

75 Bibliographie Davies K., Ionospheric radio, IEE electromagnetic waves series 31, Peter Peregrinus Ltd.,1990 SID monitoring station, consulté le 15/05/2013 UIT (Union Internationale des Communications): P.368 Courbes de propagation de l'onde de sol entre 10 kHz et 30 MHz   P.371 Choix d'indices pour les prévisions ionosphériques à long terme P.372 Bruit radioélectrique P.373 Définition des fréquences maximales et minimales de transmission   P.684 Prévision du champ aux fréquences inférieures à 150 kHz environ P.845 Mesure du champ des ondes décamétriques P.846 Mesures de caractéristiques ionosphériques et de caractéristiques associées P.1239 Caractéristiques ionosphériques de référence de l'UIT-R P.1240 Méthodes de prévision des MUF de référence et d'exploitation et du trajet des rayons de l'UIT-R page 75 page 75 Télécom Bretagne/Dépt. MO