EME (radio)

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EME Earth-Moon-Earth désignée en français par radiocommunication Terre Lune Terre est une discipline fondée sur la propagation d'ondes radios par réflexion sur la Lune utilisé entre plusieurs services de télécommunication. Les stations radios sur la Terre doivent voir la Lune en même temps pour communiquer.

la Lune en vue directe des pays (sans couverture nuageuse)
Propagation par réflexion sur la Lune vers tous pays en vue directe de cet astre (sans couverture nuageuse)

Histoire[modifier | modifier le code]

Note des radiocommunications EME

Technique[modifier | modifier le code]

Les bandes radios employées sont la bande VHF, la bande UHF et la bande SHF, avec une puissance rayonnée de plusieurs millions de watts rayonnées en direction de la Lune obtenue par des antennes à grand gain et un émetteur radio de grande puissance de l'ordre de 500 W à 20 kW. Ceci est dû à la faible valeur de l'albédo lunaire (environ 12 %) et à l'importance de la distance entre la Terre et la Lune (en moyenne 384 400 km, le signal radio nécessaires pour parcourir environ 770 000 km de la Terre à la Lune et de retourner à la Terre arrive en environ 2,5 secondes. L'affaiblissement de propagation « Path-loss ») est donc très important de l'ordre de plusieurs centaines de dB.

Exemple : Bilan de liaison dans la bande 1 296 MHz avec une puissance de 500 W en radiotélégraphie, une température de bruit du récepteur radio de 300 K, une bande passante de 100 Hz et des antennes paraboliques avec 35 dB de gain à chaque extrémité, une pour l'émission et une pour la réception radio, le signal sera de 5 dB au-dessus du bruit[2]. L'affaiblissement par réflexion sur la Lune est dans cette bande 1 296 MHz par une atténuation 271 dB avec en plus un affaiblissement de propagation de l'ordre de 20 dB pour chaque traversée de nuage sur le parcours antenne d'émission - Lune - antenne de réception. Et un affaiblissement de propagation supplémentaire de l'ordre de 12 dB en cas de pluie.

Des bruits radios cosmiques sont reçus dans la bande 144,000 MHz et les bruits radios cosmiques sont très importants dans la bande 50 MHz.

Antenne[modifier | modifier le code]

Groupe de 8 antennes Yagi pour la bande 144 MHz EME
Antenne parabolique EME 432 MHz. WA6PY, California, USA
Antenne parabolique EME pour la bande UHF. I2FZX, Milan, Italy
Cette image a été reçue par réflexion sur la lune.

Les antennes utilisées pour ce type de trafic est l'Antenne parabolique et les Réseaux d'antennes de type Antenne Yagi, Antenne hélice axiale, Antenne log-périodique, Antenne dièdre, Antenne plate, Antenne quad, Antenne cornet.

Ce groupement d'antennes travaille en Antenne réseau à commande de phase pouvant être installée dans un Radôme. Dépointage.

Effet Doppler[modifier | modifier le code]

  • Au Lever de la Lune, les signaux arrivant sont décalées d'environ 300 Hz plus haut en fréquence en raison de l'effet Doppler entre la Terre et la Lune.
  • Puis la Lune arrive jusqu'au zénith, l'effet Doppler se rapproche de 0 Hz.
  • Au coucher de la lune, les signaux arrivant sont décalées d'environ 300 Hz plus bas en fréquence en raison de l'effet Doppler entre la Terre et la Lune.

L'Effet Doppler par le décalage en fréquence cause des problèmes pour les radiocommunication utilisant des faibles bandes passantes donc la Radiotélétype, la Radiotélégraphie, la téléphotographie etc.

Radioamateur[modifier | modifier le code]

Tableau de d'affaiblissement électromagnétique par réflexion sur la Lune "EME" et en fonction des fréquences.

Fréquences Atténuation
en dB
Bande 50.310 à 50,320 MHz 243 dB
Bande 144.000 à 144,035 MHz
et Bande 144.120 à 144,160 MHz
252 dB
Bande 222.000 à 222,050 MHz 257 dB
Bande 432.000 à 432,025 MHz 262 dB
Bande 1296.000 à 1 296,025 MHz 271 dB
Bande 2320.000 à 2 320,025 MHz 276 dB
Fréquence d’appel 10,368 GHz 289 dB
Fréquence d’appel 24,0482 GHz 306 dB
Exemple d'une liaison EME

Un signal de 1 kW (+60 dBm) fourni à une antenne de gain de +35 dB pointé vers la lune,
avec une antenne de réception de gain de +35 dB pointé aussi vers Lune alimentant un préamplificateur d'antenne faible bruit.
La totalité des gains est de (60dBm + 35dB + 35dB) = 130 dB.
L'atténuation sur la bande 144 MHz est de 252 dB, soit (130 dB - 252 dB) = -122 dBm ;
ce signal de 1 kW (+60 dBm) arrivera : S4 soit 0,16 μV (50 Ω), -122dBm, -15dBμV (50 Ω), 631 aW.

Sur les bandes VHF/UHF/SHF, sur les S-mètre le point S9 est réglé pour une puissance de -93 dBm, soit l'équivalent de μV à l'entrée antenne du récepteur, pour une impédance de 50 Ω.


Article connexe : S-mètre.
Correspondance VHF/UHF
points S / μV (50Ω) / dBm / dBμV / Watt
Points S μV (50 Ω) dBm dBμV (50 Ω) Watt
S9 5.0 - 93 + 14 500 fW
S8 2.5 - 99 + 8 125 fW
S7 1.26 - 105 + 2 31.6 fW
S6 0.63 - 111 - 4 7.94 fW
S5 0.32 - 117 - 10 2 fW
S4 0.16 - 123 - 16 500 aW
S3 0.08 - 129 - 22 126 aW
S2 0.04 - 135 - 28 31.6 aW
S1 0.02 - 141 - 34 7.94 aW

144 MHz[modifier | modifier le code]

Tableau des gain d’antenne électromagnétique et des largeurs de bande pour un facteur de signal/bruit de 3 dB dans la bande 144.000 à 144,035 MHz avec 600 W d'émission[3].
Même gain pour l'antenne d'émission et pour l'antenne de réception.

Largeur de
bande en Hz
Gain de
chaque antenne
100 Hz 22 dB
400 Hz 25 dB
1 000 Hz 27 dB
4 000 Hz 30 dB

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. US Navy, radiotélétype antenne entre Pearl Harbor et Washington.
  2. Les Documents du REF QO-22-1 et QO-22-2 de décembre 1972, Détermination des possibilités de liaisons par réflexion lunaire.
  3. Les Documents du REF QO-51-2 de décembre 1963, Propagation THF.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]