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
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 9 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 2 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 kHz | Russie (divers sites) | Alpha-Navigation | |
| - | 12.649 kHz | Russie (divers sites) | Alpha-Navigation | |
| - | 14.881 kHz | Russie (divers sites) | ||
| - | 15.625 kHz | - | Fréquence émise par le balayage ligne (PAL) | |
| - | 15.734 kHz | - | Fréquence émise par le balayage ligne (NTSC) | |
| GBR | 15.8 kHz | Rugby (Royaume-Uni) | (Arrêté en ) souvent indiqué à 16 kHz | |
| JXN | 16.4 kHz | Aldra Island (Norvège) | ||
| VTX | 17.0 kHz | Vijaya Narayanam (Inde) | ||
| SAQ | 17.2 kHz | Grimeton (Suède) | Actif seulement pour des occasions nationales (Alexanderson Day) | |
| - | 17.5 kHz | ? | - | |
| ? | 17.8 kHz | ? | Transmet occasionnellement des impulsions | |
| RDL/UPD/UFQE/UPP/UPD8 | 18.1 kHz | Russie (divers sites) | ||
| HWU | 18.3 kHz | Rosnay (France) | Souvent inactif | |
| NTS | 18.6 kHz | Woodside, Victoria (Australie) | ||
| RKS | 18.9 kHz | Russie (divers sites) | Rarement actif | |
| GBZ | 19.6 kHz | Skelton (Royaume-Uni) | Divers modes, incluant des impulsions | |
| NWC | 19.8 kHz | North West Cape, Exmouth, Australie-Occidentale (AUS) | Communications sous-marines, 1 mégawatt | |
| ICV | 20.27 kHz | Isola di Tavolara (Italie) | ||
| RJH63, RJH66, RJH69, RJH77, RJH99 | 20.5 kHz | Russie (divers sites) | Système de temps Beta | |
| ICV | 20.76 kHz | Tavolara (Italie) | ||
| FTA | 20.9 kHz | Sainte-Assise (France) | ||
| RDL | 21.1 kHz | Russie (divers sites) | Rarement actif | |
| HWU | 21.75 kHz | Le Blanc (France) | ||
| GQD | 22.1 kHz | Anthorn (Royaume-Uni) | ||
| NDT | 22.2 kHz | Ebino (Japon) | ||
| ? | 22.3 kHz | Russie ? | Actif seulement le 2 du mois une courte période de 11h à 13h (10h à 12h en hiver), sauf dimanche |
|
| HWU | 22.60 kHz | Le Blanc (France) | ||
| RJH63, RJH66, RJH69, RJH77, RJH99 | 23 kHz | Russie (divers sites) | Système de temps Beta | |
| DHO38 | 23.4 kHz | Près de Rhauderfehn (Allemagne) | Communications sous-marines | |
| NAA | 24 kHz | Cutler, Maine (USA) | Communications sous-marines, 2 mégawatts | |
| NLK | 24.80 kHz | Oso Wash, Jim Creek, WA (USA) | ||
| NML | 25.20 kHz | La Moure, ND (USA) | ||
| TBB | 26.70 kHz | Bafa, (Turquie : Précision inconnue) | ||
Références
- RECOMMENDATION ITU-R V.431-7
- Geonics Limited
- (en) R.A. Helliwell, Whistlers and Related Ionospheric Phenomena, Dover Publications, Inc, (ISBN 0-486-44572-0)
Voir aussi
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
- (en) Tomislav Stimac, Definition of frequency bands (VLF, ELF... etc.)
- (en) NASA live streaming ELF → VLF Receiver
- (en) World Wide Lightning Location Network
- (en) Stanford University VLF group
- (en) Liste des émetteurs de la gamme 20-25 kHz
Portail des télécommunications