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Très basse fréquence

La très basse fréquence, en anglais Very low frequency (VLF), désigne la bande de radiofréquences qui s'étend de 3 kHz à 30 kHz[1] (longueur d'onde de 100 à 10 km). Les ondes VLF sont aussi appelées ondes myriamétriques (le myria- est un préfixe obsolète valant 10 000).

Applications

Une partie de l’antenne VLF de Grimeton.

Les ondes VLF pénètrent dans l’eau jusqu'à une profondeur de 10 à 50 mètres, selon la fréquence et la salinité. Elles sont utilisées pour les télécommunications avec les sous-marins proches de la surface, et permettent de transmettre un débit supérieur aux ELF ou SLF, utilisées à grande profondeur. Elles sont également utilisées en radionavigation ou en diffusion des signaux horaires et de temps, et en recherche géophysique[2]. Les VLF sont partagées en deux sous-bandes dont voici les principaux usages :

De 3 à 9 kHz

La partie de la bande sous kHz n’est pas réglementée par l’UIT et peut être expérimentée sans licence. De nombreuses émissions naturelles peuvent y être entendues[3].

  • Raies spectrales des orages électromagnétiques solaires.
  • Bruits électromagnétiques des aurores polaires.
  • Résonance électromagnétique des orages terrestres.
  • Électrothérapie.
  • Détecteurs de métaux.

De 9 à 30 kHz

  • Applications inductives diverses autorisées par l'Arcep (boucles antivol, etc.).
  • Implants médicaux.
  • Bruits de fond des ondes cosmiques.
  • Recherches scientifiques.
  • Radionavigation et radiolocalisation submaritime.
  • Liaisons radio des sous-marins.
  • Signaux horaires et étalons de fréquences.
  • Recherches scientifiques sur les champs électromagnétiques naturels.
  • Liaisons radio utilisées en spéléologie lors des opérations de secours.
  • Réseau de radionavigation Alpha.
  • Ancien système civil de radionavigation Oméga entre 10,2 kHz et 13,6 kHz.
  • Version militaire de la radionavigation Oméga entre 9 et 14 kHz maintenue par l'OTAN.

Histoire

Les ondes de fréquence inférieure à 20 kHz ont été utilisées dès les débuts de la radio-télécommunication, car les émetteurs pouvaient être réalisés avec des générateurs électromécaniques (alternateurs). Elles furent très vite abandonnées en raison de la faible bande passante disponible.

Aux États-Unis, la station de temps WWVL commença à transmettre en à 20 kHz. La modulation était en FSK entre 20 et 26 kHz. Ce service fut arrêté en . La station VLF de Grimeton près de Varberg en Suède peut être visitée à certaines dates, comme le Alexanderson Day. Elle contient un alternateur d'émission encore opérationnel.

Transmissions sous-marines en VLF

Les émetteurs à forte puissance des pays opérant une flotte de sous-marins stratégiques peuvent être reçus à des milliers de milles nautiques. Ces émetteurs terrestres couvrent des surfaces de plusieurs kilomètres carrés, avec des puissances de 20 kW à MW. Les sous-marins reçoivent les signaux avec des antennes filaires remorquées proches de la surface. La faible bande passante ne permettant pas de transmettre en téléphonie, toutes les transmissions s’effectuent en alphanumérique à très faible débit (quelques caractères par seconde). Trois modulations sont utilisées :

  • OOK / CWK : télégraphie en onde continue, en simple code morse avec porteuse on = mark’’ et ’’off = space’’, utilisée en test ou secours.
  • FSK : Frequency-shift keying. Avec un rythme de 50 bit/s ou 75 bit/s.
  • MSK : Minimum-shift keying. C’est le mode principal utilisé, avec un débit jusqu’à 300 bit/s.

Les caractères sont codés en 5-bit Baudot ou 8-bit ASCII, puis chiffrés.

Outre les émetteurs fixes, des émetteurs embarqués sur avions de commandement ont été également développés, utilisant des antennes tractées très longues.

Liste d’émetteurs VLF

Indicatif Fréquence Emplacement Remarques
-11.905 kHzRussie (divers sites)Alpha-Navigation
-12.649 kHzRussie (divers sites)Alpha-Navigation
-14.881 kHzRussie (divers sites)
-15.625 kHz-Fréquence émise par le balayage ligne (PAL)
-15.734 kHz-Fréquence émise par le balayage ligne (NTSC)
GBR15.8 kHzRugby (Royaume-Uni)(Arrêté en ) souvent indiqué à 16 kHz
JXN16.4 kHzAldra Island (Norvège)
VTX17.0 kHzVijaya Narayanam (Inde)
SAQ17.2 kHzGrimeton (Suède)Actif seulement pour des occasions nationales (Alexanderson Day)
-17.5 kHz ?-
?17.8 kHz ?Transmet occasionnellement des impulsions
RDL/UPD/UFQE/UPP/UPD818.1 kHzRussie (divers sites)
HWU18.3 kHzRosnay (France)Souvent inactif
NTS18.6 kHzWoodside, Victoria (Australie)
RKS18.9 kHzRussie (divers sites)Rarement actif
GBZ19.6 kHzSkelton (Royaume-Uni)Divers modes, incluant des impulsions
NWC19.8 kHzNorth West Cape, Exmouth, Australie-Occidentale (AUS)Communications sous-marines, 1 mégawatt
ICV20.27 kHzIsola di Tavolara (Italie)
RJH63, RJH66, RJH69, RJH77, RJH9920.5 kHzRussie (divers sites)Système de temps Beta
ICV20.76 kHzTavolara (Italie)
FTA20.9 kHzSainte-Assise (France)
RDL21.1 kHzRussie (divers sites)Rarement actif
HWU21.75 kHzLe Blanc (France)
GQD22.1 kHzAnthorn (Royaume-Uni)
NDT22.2 kHzEbino (Japon)
?22.3 kHzRussie ?Actif seulement le 2 du mois une courte période
de 11h à 13h (10h à 12h en hiver), sauf dimanche
HWU22.60 kHzLe Blanc (France)
RJH63, RJH66, RJH69, RJH77, RJH9923 kHzRussie (divers sites)Système de temps Beta
DHO3823.4 kHzPrès de Rhauderfehn (Allemagne)Communications sous-marines
NAA24 kHzCutler, Maine (USA)Communications sous-marines, 2 mégawatts
NLK24.80 kHzOso Wash, Jim Creek, WA (USA)
NML25.20 kHzLa Moure, ND (USA)
TBB26.70 kHzBafa, (Turquie : Précision inconnue)

Références

  1. RECOMMENDATION ITU-R V.431-7
  2. Geonics Limited
  3. (en) R.A. Helliwell, Whistlers and Related Ionospheric Phenomena, Dover Publications, Inc, (ISBN 0-486-44572-0)

Articles connexes

Sources

  • (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Very low frequency » (voir la liste des auteurs).
  • (it) Renato Romero, Radio Natura, Albino, SANDIT S.r.l.,
  • (en) Renato Romero, Radio Nature, Radio Society of Great Britain, (ISBN 978-1-905086-37-5)
  • (de) M. Oexner, K. Herold et G. Klawitter, Langwelle und Längstwelle, Meckenheim, Siebel Verlag GmbH, (ISBN 3-89632-043-2)

Liens externes

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