La propagation en visibilité
1. Introduction
On parle d’une propagation en visibilité si entre l’émetteur et le récepteur ne se trouve pas un obstacle : montagne, bâtiment...
Ici le terme "ne se trouve pas un obstacle" veut tout simplement dire que les obstacles sont quasi-négligeables.
Pour que les obstacles (diffraction) soient négligeables, il suffit qu’il n’ait pas quelque chose dérangeant la visibilité entre l’émetteur et le récepteur, dans un ellipsoïde de révolution appelé premier ellipsoïde de Fresnel.
Le premier ellipsoïde de Fresnel a pour foyers les antennes émettrices et réceptrices tel que la somme des distances d’un point de l’ellipsoïde aux antennes émettrices et réceptrices dépasse de 1/2 longueur d’onde la distance entre ces antennes.
Le rayon R du premier ellipsoïde de Fresnel est défini par la formule :
λ: longueur d’onde ;
C0: vitesse des ondes ;
F: Fréquence des ondes.
2. Réflexion des ondes - critères de Rayleigh
Lorsqu’une onde en déplacement se trouve entre deux milieux d’indices différents, elle se divise en deux ondes :
- une onde réfléchie
- une onde réfractée
L’intensité de l’onde réfléchie dépend de plusieurs facteurs :
- caractéristiques électrique du milieu réfléchissant
- de l’angle de réflexion
- d’incidence
- de la polarisation
Si α l’angle de réflexion sur le sol (angle formé par le sol et le rayon de l’incidence), h la hauteur
moyenne des irrégularités; selon les critères de Rayleigh, nous avons:
h sinα < λ /100 pour le sol lisse
h sinα = λ /16 si le coeficient de réflexion est reduit de moitié
3. La réfraction des ondes dans l’atmosphère
Dans l’atmosphère, les ondes peuvent être réfractées car l’atmosphère est caractérisée par un indice de réfraction qui dépend des paramètres météorologiques (pression, température,…)
Si l’on suppose que l’atmosphère est à symétrie sphérique et que r la distance du point considéré au centre de
la terre, n(r) l’indice de réfraction de r et a l’angle de la trajectoire radioélectrique avec l’horizontale local ;
on obtient :
h(r).r.cos α=k
k est une constante
4. L’absortion des ondes dans l’atmosphere
Les ondes deviennent facilement absorbables par divers éléments de l’atmosphère (oxygène, vapeur d’eau, pluie, brouillards, neige, grêle…) si leur fréquence dépasse 10GHz.
5. Distance maximal de visibilité
Si on a des antennes de hauteurs h1 et h2, la distance maximal de visibilité dm est donnée par la formule:
dm : en Kilomètre
h1 et h2 : en mètre
