Illustration 3.1

Le talkie-walkie est un appareil de télécommunication individuel. Grâce à ses accessoires, tels qu'un microphone séparé ou une antenne à haute performance, l'émetteur-récepteur portable peut être adapté à des besoins spéciaux.

Les chargeurs de batteries, à brancher soit sur le secteur soit sur la batterie d'un véhicule, constituent un accessoire indispensable. Les services d'urgence institutionnels tels que la police ou le service incendie préfèrent des chargeurs capables de charger plusieurs batteries dans leurs locaux; si l'utilisateur a besoin de son appareil en permanence, il est généralement préférable de lui fournir des chargeurs individuels. Les chargeurs devraient de toute façon pouvoir également charger les batteries séparément de l'appareil. De cette manière, il sera possible de remplacer rapidement la batterie vidée par une batterie de rechange chargée.

Les émetteurs-récepteurs que l'on voit sur la photographie sont tous équipés d'antennes très courtes tout à fait commodes pour des communications à courte distance. Pour obtenir une portée plus grande, il faudra nécessairement une antenne plus longue.

Illustration 3.2

Les émetteurs-récepteurs VHF à usage mobile ou fixe ont à peu près la taille d'un autoradio. Ils ont davantage de puissance que les émetteurs-récepteurs portables et leurs antennes, d'ordinaire montées sur le toit d'un véhicule, sont plus performantes.

L'émetteur-récepteur mobile en bas de l'illustration est doté d'une "commande" séparée. Cette configuration permet d'avoir les boutons de contrôle dans un endroit commode pour l'utilisateur tout en installant l'appareil radio proprement dit là où il y a de la place. On voit également un microphone avec un clavier qui permet de contrôler certaines des fonctions de l'émetteur-récepteur sans avoir à toucher à l'appareil radio ou au tableau de commande lui-même.

L'équipement mobile est normalement alimenté par la batterie du véhicule. Dans les installations fixes, une batterie et un chargeur constituent une meilleure solution qu'une alimentation en courant continu de 12 volts à partir du secteur: en cas de coupure de courant, avec une batterie chargée, la radio continuera de fonctionner sans interruption. Un chargeur dit "intelligent" peut rester constamment connecté au secteur et à la batterie sans risque de surcharge car il réduit automatiquement le courant de charge lorsque la batterie est complètement chargée.

 

Illustration 3.3

Les réseaux VHF et UHF fonctionnent d'ordinaire en mode simplex. A tout moment, chacune des stations peut soit recevoir soit émettre. Les stations signalent la fin de leur émission d'ordinaire par l'expression "A vous" invitant de la sorte l'autre station à émettre.

Ce mode simplex est également le plus utilisé sur les liaisons à ondes courtes.

Illustration 3.4

Le mode duplex est le mode dont nous avons tous l'habitude comme usagers du téléphone. En émettant et recevant simultanément, les deux correspondants s'entendent constamment l'un et l'autre et peuvent s'interrompre à tout moment.

La plupart du temps, les réseaux VHF, UHF et HF n'ont pas cette possibilité mais fonctionnent dans le mode simplex décrit dans l'illustration précédente.

Illustration 3.5

Une colline empêche la liaison VHF ou UHF directe entre les stations A et B. Une station de répéteur située au sommet de la colline peut communiquer avec les deux stations simultanément.

La station A et la station B émettent toutes deux sur le canal 1 et reçoivent sur le canal 2. La station de répéteur reçoit sur le canal 1 et émet sur le canal 2.

Comme dans le cas d'une communication directe entre deux stations, la liaison fonctionne en mode simplex. Seule la station de répéteur peut recevoir et émettre simultanément, les stations A et B ne pouvant qu'émettre ou recevoir à un moment donné. De ce fait, les deux stations ne peuvent émettre simultanément.

Si les stations A et B sont des stations mobiles ou portables et qu'elles doivent être déplacées pour pouvoir communiquer directement, elles devront l'une et l'autre se régler sur un canal commun. Recevoir sur un canal et émettre sur un autre ne permet pas de s'entendre directement sans passer par une station de répéteur.

Illustration 3.6

La carte montre un exemple de zone de couverture d'une station de répéteur VHF.

Une zone intérieure d'un rayon d'environ 50 km est totalement couverte; la communication restera possible sur une plus grande distance à partir d'emplacements tels que le sommet d'une colline.

Sur le sommet d'une colline, c'est-à-dire l'emplacement qui convient le mieux aux répéteurs VHF ou UHF, il est souvent impossible de se brancher sur le secteur. Des batteries peuvent fournir l'alimentation nécessaire mais doivent être rechargées périodiquement. Si les conditions météorologiques locales le permettent, l'utilisation de panneaux solaires ou d'aérogénérateurs constitue souvent une solution.

Illustration 3.7

Les émetteurs-récepteurs à ondes courtes ressemblent à l'équipement VHF et UHF que nous avons déjà vu. Les stations de base développant une plus grande puissance ou offrant des fonctions supplémentaires telles que la communication de données (courrier électronique), elles sont souvent plus grosses.

Les antennes à ondes courtes sont toujours plus grosses que les antennes VHF ou UHF. Les antennes utilisées sur les véhicules constituent donc un compromis entre un équipement pratique et un équipement efficace. De ce fait, la portée d'une station mobile à ondes courtes est d'ordinaire assez limitée. Les antennes fixes permettent d'utiliser pleinement les possibilités de communication de portée mondiale offertes par l'équipement à ondes courtes.

Illustration 3.8

Tous les satellites géostationnaires sont positionnés au-dessus de l'équateur, à environ 35 000 km de la surface de la Terre. A cette distance, ils font le tour du globe une fois par jour. Un satellite géostationnaire reste donc toujours dans la même position par rapport à la surface de la Terre.

Si plusieurs satellites sont utilisés sur un réseau, leurs couvertures ou leurs "empreintes" peuvent se chevaucher ou laisser des espaces vides selon leur position sur l'orbite géostationnaire.

Si un réseau ne comporte qu'un seul satellite géostationnaire, celui-ci ne peut assurer la connectivité que dans la zone qu'il couvre.

Illustration 3.9

Positionnés au-dessus de l'équateur, les satellites géostationnaires ne "voient" pas le pôle Nord ni le pôle Sud!

Illustration 3.10

Les orbites non géostationnaires peuvent en principe être établies à n'importe quelle distance de la surface de la Terre. La communication sera d'autant plus facile que la distance jusqu'au satellite sera courte. Les satellites sur orbite terrestre basse, les "LEO", sont donc très utiles pour communiquer avec des petits terminaux ou téléphones portables.

Plus l'orbite est basse, plus un satellite doit faire de tours autour de la Terre en un temps donné et moins il faut de l'énergie pour établir la communication. Le satellite modifiera constamment sa position par rapport à un quelconque point à la surface du globe mais même des téléphones satellitaires portables à faible puissance pourront, sans qu'il soit besoin d'une antenne directive à fort rendement, communiquer avec lui.

Les satellites de télécommunication non géostationnaires se déplacent normalement autour de la Terre à une distance de 500 à 1 500 km, soit une distance plusieurs fois inférieure à celle de leurs homologues géostationnaires, et ont parcouru leur orbite toutes les 90 à 120 minutes.

Illustration 3.11

Le temps pendant lequel un utilisateur peut avoir accès à un satellite donné est limité au temps très court pendant lequel celui-ci passe au-dessus de sa position.

Afin de maintenir la liaison pendant plus de quelques minutes, une commutation automatique d'un satellite sur une autre est nécessaire. Cette procédure est rendue possible par un logiciel complexe embarqué à bord des satellites. La situation est semblable à celle qui se produit lorsqu'un utilisateur d'un réseau téléphonique mobile passe de la zone de couverture d'une station de base cellulaire de Terre à celle d'une autre – à cela près que dans le cas présent c'est la cellule et non l'utilisateur qui change de position.

Les satellites non géostationnaires servent également à l'enregistrement et à la retransmission: une station au sol transmet au satellite des informations qui y sont enregistrées jusqu'à ce qu'il parvienne à une position où il peut atteindre la station au sol à laquelle le message est destiné et ne retransmet les informations qu'à ce moment-là. Ces systèmes peuvent assurer des télécommunications efficaces à très bas prix, notamment pour les zones rurales éloignées; dans le domaine des communications d'urgence, cette utilisation est cependant très limitée dans la mesure où le système ne permet pas de communiquer en temps réel.