Très haute fréquence

La très haute fréquence ( VHF ) est la désignation UIT ^[1] pour la gamme des ondes électromagnétiques de radiofréquence ( ondes radio ) de 30 à 300 Mégahertz (MHz), avec des longueurs d’onde correspondantes de dix mètres à un mètre. Les fréquences immédiatement inférieures à VHF sont appelées haute fréquence (HF) et les fréquences immédiatement supérieures sont appelées ultra haute fréquence (UHF).

Très haute fréquence

Gamme de fréquences	30 MHz à 300 MHz
Gamme de longueurs d’onde	10 à 1m

Antennes de télévision VHF utilisées pour la réception télévisée . Ces six antennes sont d’un type connu sous le nom d’ antenne Yagi , qui est largement utilisée en VHF.

Les ondes radio VHF se propagent principalement par ligne de visée , elles sont donc bloquées par les collines et les montagnes, bien qu’en raison de la réfraction, elles puissent voyager un peu au-delà de l’ horizon visuel jusqu’à environ 160 km (100 miles). Les utilisations courantes des ondes radio dans la bande VHF sont la diffusion audio numérique (DAB) et la diffusion radio FM , la diffusion télévisée , les systèmes radio mobiles terrestres bidirectionnels (urgence, entreprise, usage privé et militaire), la communication de données longue portée jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres avec modems radio , radio amateur et communications maritimes . Le contrôle du trafic aérienles systèmes de communication et de navigation aérienne (par exemple VOR et ILS ) fonctionnent à des distances de 100 kilomètres (62 mi) ou plus des aéronefs à l’altitude de croisière.

Dans les Amériques et dans de nombreuses autres parties du monde, la bande VHF I était utilisée pour la transmission de la télévision analogique . Dans le cadre de la transition mondiale vers la télévision numérique terrestre, la plupart des pays exigent que les radiodiffuseurs diffusent la télévision dans la gamme VHF en utilisant un codage numérique plutôt qu’analogique.

Caractéristiques de propagation

Les ondes radio dans la bande VHF se propagent principalement par des trajets en visibilité directe et par rebond au sol; contrairement à la bande HF , il n’y a qu’une certaine réflexion à des fréquences plus basses de l’ ionosphère ( propagation des ondes célestes ). ^[2] Ils ne suivent pas le contour de la Terre comme les ondes de sol et sont donc bloqués par les collines et les montagnes, bien que parce qu’ils sont faiblement réfractés (pliés) par l’atmosphère, ils peuvent voyager un peu au-delà de l’ horizon visuel jusqu’à environ 160 km ( 100 milles). Ils peuvent pénétrer les murs des bâtiments et être reçus à l’intérieur, bien que dans les zones urbaines, les réflexions des bâtiments provoquent une propagation par trajets multiples, ce qui peut interférer avec la réception de la télévision. Le bruit et les interférences radio atmosphériques ( RFI ) provenant de l’équipement électrique posent moins de problèmes dans cette bande de fréquences et dans les bandes de fréquences supérieures qu’aux fréquences inférieures. La bande VHF est la première bande à laquelle les antennes de transmission efficaces sont suffisamment petites pour pouvoir être montées sur des véhicules et des appareils portables, de sorte que la bande est utilisée pour les systèmes de radio mobile terrestre bidirectionnels , tels que les talkies-walkies et la Radio bidirectionnelle. communication avec les aéronefs ( Airband ) et les navires ( Radio marine ). Parfois, lorsque les conditions sont réunies, les ondes VHF peuvent parcourir de longues distances par des conduits troposphériquesdue à la réfraction par les gradients de température dans l’atmosphère.

Calcul de la ligne de visée

Antenne de télévision VHF “oreilles de lapin” (la petite boucle est une antenne UHF séparée).

La portée de transmission VHF est fonction de la puissance de l’émetteur, de la sensibilité du récepteur et de la distance à l’horizon, puisque les signaux VHF se propagent dans des conditions normales comme un phénomène proche de la ligne de visée . La distance à l’ Horizon radio est légèrement étendue sur la ligne de visée géométrique à l’horizon, car les ondes radio sont faiblement recourbées vers la Terre par l’atmosphère.

Une approximation pour calculer la distance d’horizon en ligne de visée (sur Terre) est :

• distance en miles nautiques = 1.23 × A f {displaystyle 1.23times {sqrt {A_{f}}}} où A f {displaystyle A_{f}} est la hauteur de l’antenne en pieds ^{[ citation nécessaire ]}
• distance en kilomètres = 12.746 × A m {displaystyle {sqrt {12.746times A_{m}}}} où A m {displaystyle A_{m}} est la hauteur de l’antenne en mètres. ^{[ citation nécessaire ]}

Ces approximations ne sont valables que pour des antennes à des hauteurs faibles par rapport au rayon de la Terre. Ils ne sont pas nécessairement précis dans les zones montagneuses, car le paysage peut ne pas être suffisamment transparent pour les ondes radio.

Dans les systèmes de communications techniques, des calculs plus complexes sont nécessaires pour évaluer la zone de couverture probable d’une station émettrice proposée. ^{[ citation nécessaire ]}

Antennes

Une antenne de diffusion de télévision VHF. Il s’agit d’un type courant appelé antenne super tourniquet ou antenne chauve -souris .

VHF est la première bande à laquelle les longueurs d’onde sont suffisamment petites pour que des antennes de transmission efficaces soient suffisamment courtes pour être montées sur des véhicules et des appareils portables, une antenne fouet quart d’onde aux fréquences VHF mesure de 25 cm à 2,5 mètres (10 pouces à 8 pieds) de long. Ainsi, les longueurs d’onde VHF et UHF sont utilisées pour les radios bidirectionnelles dans les véhicules, les avions, les émetteurs- récepteurs portables et les talkies-walkies . Les radios portables utilisent généralement des fouets ou des antennes canards en caoutchouc , tandis que les stations de base utilisent généralement des fouets en fibre de verre plus grands ou des réseaux colinéaires de dipôles verticaux.

Pour les antennes directionnelles, l’ antenne Yagi est la plus largement utilisée comme Antenne à gain élevé ou “faisceau”. Pour la réception de la télévision, le Yagi est utilisé, ainsi que l’ antenne log-périodique en raison de sa bande passante plus large. Les antennes hélicoïdales et tourniquets sont utilisées pour les communications par satellite car elles utilisent la polarisation circulaire . Pour un gain encore plus élevé, plusieurs Yagis ou hélicoïdaux peuvent être montés ensemble pour créer des Antennes réseau . Des réseaux colinéaires verticaux de dipôles peuvent être utilisés pour fabriquer des antennes omnidirectionnelles à gain élevé, dans lequel une plus grande partie de la puissance de l’antenne est rayonnée dans des directions horizontales. Les stations de télévision et de radiodiffusion FM utilisent des réseaux colinéaires d’antennes dipôles spécialisées telles que les antennes chauve -souris .

Utilisation universelle

Certaines sous-parties de la bande VHF ont la même utilisation dans le monde. Certaines utilisations nationales sont détaillées ci-dessous.

• 50–54 MHz : bande radioamateur de 6 mètres .
• 108–118 MHz : balises de navigation aérienne VOR et localisateur du Système d’atterrissage aux instruments .
• 118–137 MHz : bande aérienne pour le contrôle du trafic aérien , AM , 121,5 MHz est la fréquence d’urgence
• 144-146 MHz : bande radioamateur de 2 mètres (s’étend jusqu’à 148 MHz dans certaines régions).
• 156–174 MHz : bande mobile maritime VHF pour la radio maritime bidirectionnelle à bord des navires.

Par pays

Un plan montrant l’utilisation de la VHF dans la télévision , la radio FM, la radio amateur , la radio maritime et l’aviation .

Australie

La bande de télévision VHF en Australie se voyait initialement attribuer les canaux 1 à 10, les canaux 2, 7 et 9 étant attribués aux services initiaux à Sydney et à Melbourne, puis les mêmes canaux ont été attribués à Brisbane, Adélaïde et Perth. D’autres capitales et zones régionales ont utilisé une combinaison de ces fréquences et d’autres fréquences disponibles. Les services commerciaux initiaux à Hobart et Darwin se sont respectivement vu attribuer les canaux 6 et 8 plutôt que 7 ou 9.

Au début des années 1960, il est devenu évident que les 10 canaux VHF étaient insuffisants pour soutenir la croissance des services de télévision. Cela a été corrigé par l’ajout de trois canaux de fréquences supplémentaires 0, 5A et 11. Les téléviseurs plus anciens utilisant des syntoniseurs à cadran rotatif nécessitaient un ajustement pour recevoir ces nouveaux canaux. La plupart des téléviseurs de cette époque n’étaient pas équipés pour recevoir ces émissions et ont donc été modifiés aux frais des propriétaires pour pouvoir syntoniser ces bandes; sinon le propriétaire a dû acheter un nouveau téléviseur.

Plusieurs stations de télévision ont été attribuées aux canaux VHF 3, 4 et 5, qui se trouvaient dans les bandes radio FM bien qu’ils ne soient pas encore utilisés à cette fin. Quelques exemples notables étaient NBN-3 Newcastle , WIN-4 Wollongong et ABC Newcastle sur le canal 5. Alors que certaines stations du canal 5 ont été déplacées vers 5A dans les années 1970 et 80, à partir des années 1990, l’Australian Broadcasting Authority a lancé un processus pour déplacer ces stations vers les bandes UHF pour libérer un précieux spectre VHF pour son objectif initial de radio FM. De plus, en 1985, le gouvernement fédéral a décidé que de nouvelles stations de télévision devaient être diffusées sur la bande UHF.

Deux nouveaux canaux VHF, 9A et 12, ont depuis été mis à disposition et sont utilisés principalement pour les services numériques (par exemple ABC dans les capitales) mais aussi pour certains nouveaux services analogiques dans les zones régionales. Étant donné que le canal 9A n’est pas utilisé pour les services de télévision à Sydney, Melbourne, Brisbane, Adélaïde ou Perth ou à proximité, la radio numérique de ces villes est diffusée sur les blocs de fréquences DAB 9A, 9B et 9C.

La radio VHF est également utilisée pour la Radio marine ^[3] en raison de son accessibilité longue distance en comparant les fréquences UHF.

Exemple d’attribution de fréquences VHF-UHF : ^[4]

• Radionavigation 60 : 84–86 MHz
• Fixe Mobile Maritime : 130–135,7 MHz
• Radionavigation aéronautique fixe : 160–190 MHz
• Radionavigation aéronautique de diffusion : 255–283,5 MHz
• Radionavigation aéronautique AUS 49 / Radionavigation maritime (radiophares) 73 : 315–325 MHz

Nouvelle-Zélande

• 44–51, 54–68 MHz : Bande I Télévision (canaux 1–3)
• 87,5–108 MHz : radio bande II
• 174–230 MHz : Télévision Bande III (canaux 4–11)

Jusqu’en 2013, les quatre principales chaînes de télévision gratuites de Nouvelle-Zélande utilisaient les bandes de télévision VHF ( bande I et bande III ) pour transmettre aux foyers néo-zélandais. D’autres stations, y compris une variété de stations gratuites payantes et régionales, ont été obligées d’émettre dans la bande UHF , car la bande VHF avait été très surchargée avec quatre stations partageant une très petite bande de fréquences, qui était si surpeuplée qu’une ou plusieurs chaînes ne seraient pas disponibles dans certaines petites villes.

Cependant, à la fin de 2013 , toutes les chaînes de télévision ont cessé de diffuser sur les bandes VHF, car la Nouvelle-Zélande est passée à la diffusion de télévision numérique, obligeant toutes les stations à diffuser sur UHF ou par satellite (où l’UHF n’était pas disponible) en utilisant le service Freeview . ^[5]

Reportez-vous aux Fréquences de télévision australasiennes pour plus d’informations.

Royaume-Uni

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La télévision britannique utilisait à l’origine la bande VHF I et la bande III . La télévision sur VHF était en noir et blanc au format 405 lignes (bien qu’il y ait eu des expériences avec les trois systèmes de couleur – NTSC , PAL et SECAM – adaptés pour le système 405 lignes à la fin des années 1950 et au début des années 1960).

La télévision couleur britannique a été diffusée sur UHF (canaux 21 à 69), à partir de la fin des années 1960. Dès lors, la télévision a été diffusée à la fois sur VHF et UHF (VHF étant une conversion descendante monochromatique du signal couleur 625 lignes), à l’exception de BBC2 (qui avait toujours diffusé uniquement sur UHF). Les derniers émetteurs de télévision VHF britanniques ont fermé le 3 janvier 1985. La bande VHF III est maintenant utilisée au Royaume-Uni pour la diffusion audio numérique , et la bande VHF II est utilisée pour la radio FM , comme c’est le cas dans la plupart des pays du monde.

Exceptionnellement, le Royaume-Uni a une attribution de radio amateur à 4 mètres , 70-70,5 MHz.

États-Unis et Canada

Les attributions de fréquences entre les utilisateurs américains et canadiens sont étroitement coordonnées puisqu’une grande partie de la population canadienne se trouve à portée radio VHF de la frontière américaine. Certaines fréquences discrètes sont réservées à la radioastronomie . Les services généraux dans la bande VHF sont :

• 30–49,6 MHz : communication mobile terrestre bidirectionnelle sous licence, avec diverses sous-bandes. ^[un]
• 30–88 MHz : VHF FM militaire , y compris SINCGARS
• 43–50 MHz : téléphones sans fil , talkies-walkies FM 49 MHz et jouets radiocommandés, et communication mobile bidirectionnelle mixte. La bande de diffusion FM fonctionnait à l’origine ici (42–50 MHz) avant d’être déplacée vers 88–108 MHz.
• 50–54 MHz : bande radioamateur de 6 mètres
  • 50,8–51 MHz : Aéronef radiocommandé (sur dix fréquences fixes espacées de 20 kHz) avec une licence de service de radio amateur FCC , piloté conformément à la partie 97 de la FCC, règle 97.215. ^[6]
• 54–88 MHz, connue sous le nom de ” Bande I ” au niveau international ; certaines stations DTV apparaîtront ici. Voir les fréquences de diffusion nord-américaines
  • Chaînes TV 54–72 MHz 2–4 (VHF-Lo)
  • 72–76 MHz : modèles radiocommandés, télécommandes industrielles et autres appareils. Les modèles réduits d’aéronefs fonctionnent sur 72 MHz tandis que les modèles de surface fonctionnent sur 75 MHz aux États-Unis et au Canada, les balises de navigation aérienne 74,8–75,2 MHz.
  • Chaînes TV 76–88 MHz 5–6 (VHF-Lo)
• 87,5–108 MHz : diffusion radio FM (87,9–91,9 non commerciale, 92–108 commerciale aux États-Unis) (connue sous le nom de « Band II » au niveau international)
• 108–118 MHz : balises de navigation aérienne VOR
• 118–137 MHz : bande aérienne pour le contrôle du trafic aérien , AM
  • 121,5 MHz est une fréquence d’urgence
• 137–138 MHz Recherche spatiale, opérations spatiales, satellite météorologique ^[7]
• 138–144 MHz : service mobile terrestre, services civils auxiliaires, satellite, recherche spatiale et autres services divers
• 144–148 MHz : bande radioamateur de 2 mètres
• 148–150 MHz : mobile terrestre, fixe, satellite
• 150–156 MHz : « bande commerciale VHF », sécurité publique, service radio multi-usage sans licence (MURS) et autres mobiles terrestres bidirectionnels, FM
• Radio marine VHF 156–158 MHz
  • 156,8 MHz (canal 16) est la fréquence maritime d’urgence et de contact.
• Chemins de fer 159,81-161,565 MHz ^[b]
  • 159.81–160.2 sont des chemins de fer au Canada uniquement et sont utilisés par des entreprises de camionnage aux États-Unis
• 160.6–162 Microphones sans fil et captation à distance de diffusion TV/FM
• 162.4–162.55 : Stations météorologiques NOAA , FM à bande étroite, Stations Radio-Météo Canada
• 174–240 MHz, connue sous le nom de ” bande III ” au niveau international. Un certain nombre de chaînes DTV ont commencé à diffuser ici, en particulier de nombreuses stations qui ont été attribuées à ces chaînes pour un fonctionnement analogique précédent.
  • Chaînes de télévision 174–216 MHz 7–13 (VHF-Hi)
  • 174–216 MHz : microphones sans fil professionnels (faible puissance, certaines fréquences exactes uniquement)
  • 216–222 MHz : mobile terrestre, fixe, mobile maritime, ^[7]
  • 222–225 MHz : 1,25 mètre (États-Unis) (Canada 219–220, 222–225 MHz) radio amateur
• 225 MHz et plus (UHF) : radio pour avions militaires, 243 MHz est une fréquence d’urgence (225–400 MHz) AM, y compris HAVE QUICK , dGPS RTCM-104

La télévision par câble , bien que non transmise par voie aérienne, utilise un spectre de fréquences chevauchant la VHF. ^[8]

Télévision VHF

La FCC américaine a attribué la diffusion télévisuelle à une liste canalisée dès 1938 avec 19 chaînes. Cela a encore changé trois fois : en 1940 lorsque la chaîne 19 a été supprimée et que plusieurs chaînes ont changé de fréquence, puis en 1946 avec la télévision passant de 18 chaînes à 13 chaînes, toujours avec des fréquences différentes, et enfin en 1948 avec la suppression de la chaîne 1 (chaînes analogiques 2-13 restent tels quels, même à la télévision par câble ). ^[9] Les canaux 14-19 sont apparus plus tard sur la bande UHF, tandis que le canal 1 reste inutilisé.

87,5–87,9 MHz

87,5–87,9 MHz est une fréquence radio qui, dans la majeure partie du monde, est utilisée pour la diffusion FM . En Amérique du Nord , cependant, cette bande passante est attribuée au canal de télévision VHF 6 (82–88 MHz). L’audio analogique du canal TV 6 est diffusé à 87,75 MHz (réglable jusqu’à 87,74). Plusieurs stations, connues sous le nom de Frankenstations , notamment celles qui rejoignent la franchise Pulse 87 , ont exploité cette fréquence en tant que stations de radio, bien qu’elles utilisent des licences de télévision. En conséquence, les récepteurs de radio FM tels que ceux trouvés dans les automobiles qui sont conçus pour se syntoniser sur cette gamme de fréquences pourraient recevoir l’audio pour la programmation en mode analogique sur le canal de télévision local 6 en Amérique du Nord. La pratique s’est en grande partie terminée avec laTransition DTV en 2009, bien que certains existent encore.

Le canal de diffusion FM à 87,9 MHz est normalement interdit pour la diffusion audio FM; il est réservé aux stations de classe D déplacées qui n’ont pas d’autres fréquences dans la sous-bande normale 88,1–107,9 MHz vers lesquelles se déplacer. Jusqu’à présent, seules deux stations se sont qualifiées pour fonctionner sur 87,9 MHz : KSFH de 10 watts à Mountain View, Californie et traducteur de 34 watts K200AA à Sun Valley, Nevada .

Opération sans licence

Dans certains pays, en particulier aux États-Unis et au Canada, un fonctionnement limité sans licence à faible puissance est disponible dans la bande de diffusion FM à des fins telles que la micro-diffusion et l’envoi de la sortie de CD ou de lecteurs multimédias numériques vers des radios sans prises d’entrée auxiliaires, bien que cela soit illégal dans certains autres pays. Cette pratique a été légalisée au Royaume-Uni le 8 décembre 2006. ^[10]

Voir également

• Radio VHF marine
• radiotélévision
• Liste des radios les plus anciennes
• Apex (bande radio)
• Bande de diffusion FM
• Formats d’images animées
• Échos d’été de la mésosphère polaire
• Fréquences des chaînes de télévision
• Effet couteau
• Système d’atterrissage aux instruments
• Portée omnidirectionnelle VHF
• Haute fréquence
• Basse fréquence
• Fréquence extrêmement basse
• Ultra basse fréquence

Remarques

1. ^ Le segment 42 MHz est toujours utilisé par la California Highway Patrol , la police de l’État du New Jersey , la Tennessee Highway Patrol et d’autres organismes d’application de la loi de l’État.
2. ^ Les zones 160 et 161 sont des radios de chemin de fer à 99 canaux de l’Association of American Railroads (AAR) , délivrées au chemin de fer. Par exemple, AAR 21 est de 160,425 MHz et est délivré au Tennessee Valley Railroad Museum , ainsi qu’à d’autres chemins de fer qui veulent AAR Channel 21.

Références

1. ^ “Rec. UIT-R V.431-7, Nomenclature des bandes de fréquences et de longueurs d’onde utilisées dans les télécommunications” (PDF) . UIT. Archivé de l’original (PDF) le 31 octobre 2013 . Récupéré le 20 février 2013 .
2. ^ Seybold, John S. (2005). Introduction à la propagation RF . John Wiley et fils. p. 9–10. ISBN 978-0471743682.
3. ^ “Radio VHF marine” . ACMA.
4. ^ “Plan de spectre de radiofréquence australien” . Planification. ACMA.
5. ^ “Going Digital – Quand ma région passe-t-elle au numérique?” . godigital.co.nz . Ministère de la Culture et du Patrimoine. Archivé de l’original le 17 octobre 2011 . Récupéré le 20 octobre 2011 .
6. ^ “Copie archivée” . Archivé de l’original le 2021-01-26 . Récupéré le 05/03/2019 . {{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
7. ^ ^{a b} Tableau canadien des attributions de fréquences 9 kHz – 275 GHz (éd. 2005 (révisé en février 2007).). Industrie Canada. Février 2007. p. 29–30.
8. ^ “Fréquences des chaînes de télévision par câble” . www.jneuhaus.com . Archivé de l’original le 23 août 2017 . Récupéré le 27 avril 2018 .
9. ^ “Qu’est-il arrivé au canal 1?” . notes-tech.tv . Notes techniques. Tableau 1. Archivé de l’original le 17 mars 2017 . Récupéré le 27 avril 2018 .
10. ^ “Modification de la loi pour autoriser l’utilisation d’émetteurs FM de faible puissance pour les lecteurs MP3” . Ofcom. 23 novembre 2006. Archivé de l’original le 7 août 2011 . Récupéré le 2 octobre 2012 .