La technique sur Radioamateur.ca > Discussions sur la propagation des ondes
Théories personnelles - Propagation HF
VE2PID Pierre:
... Voici une interprétation personnelle du phénomène de la propagation en HF. Je pense ici aux contacts que l'on effectue normalement en utilisant l'ionosphère comme miroir pour atteindre des points éloignés par rebond(s). Il peut y avoir des exceptions, mais ce qui suit décrit ce qui se produit généralement.
Premier point: Ce qui sort de nos antennes, ce sont des photons, c'est-à-dire des petites boules qui ont de l'énergie. Et il est important de savoir ceci: L'énergie que contient un photon émis ne dépend que de la fréquence. En fait, les équations de la physique montrent que cette énergie est directement proportionnelle à la fréquence. Pour une fréquence donnée fixe, la puissance d'émission ne change pas l'énergie de chaque photon. Autrement dit, si vous émettez disons à 7 MHz, chaque photon aura strictement la même énergie, que vous émettiez à 1 W ou à 1000 W! (En passant, ça explique pourquoi le QRP est possible ... )
Par contre, si vous émettez à 1 W à la fréquence de 14 MHz, chaque photon aura plus d'énergie que pour la combinaison 1 W/7 MHz. Capiche ?
Second point: Le miroir (ionosphère) est d'autant plus réfléchissant que la couche est ionisée. Et cette ionisation dépend directement de l'activité solaire. Aux sommets des cycles, le miroir est très réfléchissant, et inversement au creux des cycles, il devient très poreux.
Il est donc évident que plus on monte en fréquence, plus les photons auront la possibilité de traverser facilement l'ionosphère sans rebond. Et cette possibilité sera d'autant plus grande que le miroir est poreux. Et plus haut que 30 MHz, pratiquement tous les photons passent tout droit en perçant le miroir, car ils sont très énergisés. C'est la fin des bandes HF.
Conclusion: Dans le haut des cycles solaires (miroir épais et réfléchissant), les rebonds sont fréquents jusqu'à 30 MHz. On dit alors que les bandes hautes sont "ouvertes". Par contre, aux creux des cycles, il ne faut pas que les photons soient trop 'énergiques' si l'on souhaite qu'ils rebondissent vers le sol pour favoriser le DX. Les 20/17 mètres sont souvent la frontière supérieure.
Conclusion 2: Il est possible de faire du DX aux creux des cycles, mais ce sera via les bandes basses. Des fréquences trop élevées produiront des photons qui traverseront facilement le miroir (devenu poreux) et se perdront dans l'espace.
Une dernière conclusion: Pourquoi une augmentation de puissance pour une fréquence fixe favorise-t-elle les contacts, puisque cette augmentation ne change rien à l'énergie de chaque photon? Ma 'spéculation' est qu'en augmentant la puissance, on augmente le nombre de photons émis par unité de temps, donc on aura plus de "chance" d'être entendu à l'autre bout.
Voilà, et commentez si vous le souhaitez. :)
On dit souvent qu'il n'y a pas de propagation. C'est faux. Les ondes se propagent toujours de la même manière en ligne droite quelle que soient les périodes. Ce qui change, ce sont les conditions de réfractions ou de réflexions.
VE2LH Sylvain:
Salut Pierre,
Il y a deux façons de considérer les ondes radio: ondulatoires et particules.
Je préfère le modèle ondulatoire. Je connais peu de chose des particules...
Dans ce cadre, la réfraction de l'ionosphère s'explique par la différence de vélocité d'une onde par rapport à sa position dans l'ionosphère. Lors d''une réfraction, l'onde qui voyage à une altitude supérieure est plus rapide que celle qui navigue à une altitude plus faible. D'où la courbure de l'onde se propageant (E X H) et son retour vers la terre.
Je n'ai jamais rencontré d'explications par le modèle de particules.
Y-a-til un physicien qui pourrait nous éclairer?
73
Sylvain
VE2PID Pierre:
Salut Sylvain ...
Effectivement, il y a deux approches: Le corpusculaire et l'ondulatoire. Ce qui est encore plus déroutant, c'est que les deux points de vue seraient valables simultanément. L'énergie est aussi bien une onde qu'une corpuscule (dixit A Einstein ...).
Pour ce qui est de l'approche photons, la 'bible' des Antennes (Antennas 3e éd 2002 de John D. Kraus W8JK) présente le sujet dans cette page que je reproduit ici. Phrases-clé: "... Antennas convert electrons to photons or vice-versa... radiation is produced by accelerated (or decelerated) charge." Noter aussi en bas de page la note 1 où l'équation E=hf dit bien que l'énergie est fonction de la fréquence.
Une particule accélérée (ou ralentie) produit de l'énergie qui est transmise sous forme de photons.
Pour lire le chapitre duquel c'est tiré, voir:
http://pages.videotron.ca/ve2pid/sample_chapter.pdf
...
VE2LH Sylvain:
Pierre,
Merci pour l'information. Les électrons qui sont changés en photons... jamais entendu parler. De toutes évidences ça manquait à ma culture!
Un truc que je me souviens: l'énergie est une abstraction. Cela ne se mesure pas. Seulement la puissance (qui est manifestation de cette abstraction) est mesurable: (E X H). Je ne vois pas comment la magnitude du vecteur de Poynting dépend de la fréquence...
Sylvain
PS Le chapitre me rappelle les explications du Pr Nachman. Il nous expliquait qu'une antenne est un adapteur d'impédance entre l'impédance du guide d'ondes et l'impédance de l'air libre.
VE2PID Pierre:
Je ne vois pas comment la magnitude du vecteur de Poynting dépend de la fréquence...
Concernant le vecteur de Poynting, la page 15 (équation 2) du document de Kraus montre que son module S(θ,ϕ) est directement proportionnel à l'intensité (puissance) du champs E.
De plus en page 12, on dit bien que le " ... radiated power is proportionnal to the square of IL or Qv."
Or v est l'accélération de la charge qui est elle-même évidemment reliée et directement proportionnelle à la fréquence.
Donc, le module (ou l'intensité) du vecteur de Poynting est proportionnel à la fréquence.
Tout se tient ...
Navigation
[#] Page suivante
Sortir du mode mobile