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Absorption ionosphérique des signaux radio

Absorption ionosphérique des signaux radio

Au fur et à mesure que les ondes électromagnétiques, et dans ce cas, les signaux radio se déplacent, elles interagissent avec les objets et les supports dans lesquels elles se déplacent. Ce faisant, les signaux radio peuvent être réfléchis, réfractés ou diffractés. Ces interactions amènent les signaux radio à changer de direction et à atteindre des zones qui ne seraient pas possibles si les signaux radio circulaient en ligne directe.

Le comportement de l'ionosphère est l'un des domaines clés à considérer lors de la planification d'un réseau ou d'un système de radiocommunications, ou lors de la prédiction des conditions de propagation HF.

L'ionosphère est généralement considérée comme une zone où les ondes radio sur les bandes d'ondes courtes sont réfractées ou réfléchies vers la Terre. Cependant, on constate également que les signaux sont réduits en intensité ou atténués lorsqu'ils traversent cette zone. En fait, l'absorption ionosphérique peut être l'un des principaux contributeurs à la réduction de la force des signaux.

La plupart de l'atténuation se produit dans la couche D. Il y en a dans les couches E et F, mais le niveau est bien inférieur à celui connu dans la couche D et il peut généralement être ignoré.

Lorsque les signaux pénètrent dans la couche D, ils transfèrent de l'énergie aux électrons et les mettent en mouvement, en vibrant en ligne avec le signal radio. Lorsque les électrons vibrent de cette manière, ils peuvent entrer en collision avec d'autres molécules, ions ou électrons. Chaque fois qu'une collision se produit, une petite quantité d'énergie est dissipée, ce qui se traduit par une perte de puissance du signal.

La quantité d'énergie perdue dépend principalement du nombre de collisions qui ont lieu. À son tour, cela dépend également d'un certain nombre d'autres facteurs. Le premier est le nombre d'autres molécules, électrons et ions présents. Dans la couche D, la densité de l'air est relativement élevée, il y a donc un grand nombre d'autres molécules autour et le nombre de collisions est élevé. Le deuxième facteur est la fréquence du signal. À mesure que la fréquence diminue, le déplacement des vibrations augmente, de même que le nombre de collisions. En fait, on constate que la quantité d'absorption ionosphérique qui se produit varie inversement au carré de la fréquence. En d'autres termes, si la fréquence est doublée, l'atténuation diminuera d'un facteur quatre. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles lorsqu'un certain nombre de bandes ou de fréquences prendront en charge la propagation HF entre deux stations de radio, alors la plus élevée donnera les meilleurs résultats. On constate également que le niveau d'atténuation est si élevé pour les signaux sur la bande de diffusion radio à ondes moyennes que pendant la journée, lorsque la couche D est présente, aucun signal ne la traverse, et les signaux ne se propagent que via l'onde de sol. La nuit, lorsque la couche D disparaît, les signaux sont entendus de bien plus loin.


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