Questions publiées dans Radio-REF de novembre 1998

Question n°1 :
J’écoute les ondes courtes avec un récepteur très simple et, pour antenne, un fil tendu dans ma chambre ; un Om m’a dit que si mon antenne était « résonante », ma réception serait meilleure ; qu’est-ce que cela veut dire ?
Réponse :
Votre antenne de réception fonctionne de la façon suivante : c’est un fil dans lequel les ondes électromagnétiques provoquent un courant électrique qui entre dans votre récepteur ; ce courant est porteur de quantité de signaux de toutes origines (émetteurs de radio et de télévision, parasites industriels, rayonnements de votre installation électrique domestique, etc.) ; votre récepteur a pour fonctions de trier ces signaux, de démoduler et d’amplifier ceux que vous recherchez en supprimant les autres. Votre antenne fonctionnera d’autant mieux qu’elle sera capable de faire deux choses : 1-d’opérer un premier tri des signaux pour éviter de rentrer dans votre récepteur trop de signaux qu’il lui faudra ensuite éliminer (c’est ce qu’on appelle la sélectivité), 2-de délivrer un signal de plus forte puissance à votre récepteur (c’est ce qu’on appelle le gain). Une antenne remplit le mieux ces fonctions lorsqu’elle est non pas résonante comme cela vous a été dit, mais accordée à votre récepteur (en langage savant, on dit que son impédance est « adaptée » de l’impédance d’entrée de votre récepteur) ; comme vous souhaitez vraisemblablement recevoir non pas une fréquence, mais une large bande de fréquences et que l’impédance d’entrée de la plupart des récepteurs simples est très variable d’une fréquence à une autre, le plus simple est d’interposer entre antenne et récepteur un circuit très simple composé d’une self et de capacités variables (cf. schéma Q1) et de rechercher pour chaque fréquence la meilleure combinaison de l’ensemble (celle qui fera ressortir le signal que vous voulez des autres). N’oubliez pas non plus qu’un bon contrepoids (terre, tuyau d’eau ou de chauffage, etc.) améliorera considérablement votre réception.

Question n°2 :
On m’a dit que la propagation allait devenir bien meilleure en l’an 2000, parce qu’apparaîtront des taches à la surface du soleil. Cela fait-il partie de toutes ces peurs irrationnelles qu’on voit proliférer à propos de l’an 2000 ? La radio elle-même serait-elle atteinte ?
Réponse :
Rassurez vous, la relation entre taches solaires et propagation des ondes est bien réelle et n’a rien à voir avec « la peur de l’an 2000 ». Ce qui se passe n’a rien de magique et est bien connu depuis longtemps. Le soleil, comme toutes les étoiles de son type, est le siège de réactions thermonucléaires se traduisant par un intense rayonnement (auquel nous devons la vie d’ailleurs). Les champ électromagnétiques se traduisent à la surface visible du soleil par l’apparition de taches : leur nombre croît puis décroît avec une période de 11 ans environ (c’est ce qu’on appelle le cycle solaire, qu’on observe, visuellement depuis 1750, et géologiquement depuis 680 millions d’années). Ces taches sont en fait les endroits où la magnétisation est maximale, et plus il y en a, plus le soleil envoie un rayonnement intense dans l’espace. Lorsque ce rayonnement atteint la haute atmosphère terrestre (quelques centaines de km d’altitude), il la ionise (c’est-à-dire qu’il y provoque l’apparition de particules chargées électriquement appelées ions). Elle devient réfléchissante aux ondes décamétriques, comme l’est la surface de la mer par exemple. Les ondes peuvent alors plus facilement rebondir et parcourir de très grandes distances par bonds successifs (voir à ce sujet l’article « Marie, Chang et les photons » paru dans le Radio-Ref de novembre 1989, qui explique sous forme de conte comment une liaison entre Paris et Singapour peut se faire après 3 réflexions ionosphériques). Le dernier maximum de taches solaires remonte à la fin des années 80, le prochain se situera donc effectivement vers 2000. On constatera alors une amélioration progressive de la propagation qui montera puis redescendra dans les années suivantes pour remonter vers les années 2010-2012. Les prévisions de propagation publiées dans les revues radioamateur ont longtemps utilisé des indicateurs directement corrélés avec le nombre de taches solaires. Il existe aujourd’hui des moyens plus performants, notamment des données fournies en temps réel par satellite (flux solaire, activité géomagnétique, etc.).


Question n°3 :
Un ancien Om m’a donné un stock de quartz datant de la guerre (des FT 243 je crois). Puis-je faire un émetteur simple à partir de ça ?
Réponse :
Oui, bien sûr, à condition que l’un d’entre eux oscille dans une bande amateur. Ainsi, si vous avez celui qui a été taillé pour 7025 kHz par exemple, avec un transistor et quelques composants simples à trouver, vous pouvez construire en quelques heures un émetteur qui vous délivrera de l’ordre du Watt. Le schéma Q 03 en est un exemple : il a été publié dans SPRAT n°82 par VU2KLA qui l’a utilisé pour des contacts avec des stations VK, ZL, EA à partir de son pays (l’Inde).

Question n°4 :
Pourquoi faut-il qu’une antenne fasse 50 Ohms d’impédance pour rayonner le maximum de puissance ? Quand je branche une résistance de 50 Ohms sur mon alimentation stabilisée 12 Volts, elle consomme (et donc rayonne en chaleur) environ 3 Watts. Si je remplace cette résistance par une autre de 25 Ohms, la puissance double et passe à 6 Watts. Pourquoi n’en est-il pas de même avec les antennes ?
Réponse :
La raison est que votre émetteur ne fonctionne pas comme une alimentation stabilisée. Si vous le chargez avec des résistances de valeur variable, la tension à leurs bornes varie. Ce qui caractérise l’étage de sortie d’un émetteur est son impédance, qui est normalisée aujourd’hui à 50 Ohms. L’impédance est ce qui caractérise précisément l’aptitude à débiter de la puissance. Prenez pour comparaison l’installation d’arrosage de votre jardin : si le robinet a un diamètre de 21 mm, vous savez que tout fonctionnera pour le mieux avec un tuyau de 21 mm de diamètre. Si les diamètres du robinet et du tuyau sont différents l’un de l’autre, cela ira mal (à moins que vous n’employiez un adaptateur, qui jouerait le même rôle qu’une boîte de couplage insérée entre émetteur et antenne lorsque les impédances sont différentes). Si vous êtes familier avec les mathématiques, et notamment les dérivées, appliquez la loi d’Ohm au circuit constitué par l’émetteur (de force électromotrice E et d’impédance de sortie r) et l’antenne d’impédance R, calculez la puissance débitée dans R et cherchez en le maximum quand R varie : vous trouverez bien que ce maximum est obtenu pour R=r (la démonstration est à votre disposition si vous le souhaitez).