Les ondes hertziennes

          Les satellites utilisent pour assurer leur fonction principalement types d'ondes : les ondes hertziennes et les infrarouges. Les ondes hertziennes sont utilisées pour les fonctions de communication tandis que les infrarouges sont mis à contribution pour la détection et la recherche.

Situation des ondes hertziennes et infrarouges dans l'échelle des ondes électromagnétiques.

          Les ondes hertziennes sont divisées en plusieurs bandes, de largeur bien définie. Chacune de ces bandes est caractérisée par les utilisations effectuées sur son domaine de fréquences :

• La bande L (1,6/1,4 GHz), de 80 MHz de largeur, réservée aux communications mobiles. Constituant la bande de fréquence la moins sujette aux perturbations atmosphériques, elle est utilisée par de petites stations terrestres mobiles (bateaux, véhicules terrestres et avions). Étant donné le nombre de projets en cours de téléphonie mobile (Iridium, GlobalStar, Odyssée, Inmarsat), elle risque de devenir rapidement insuffisante.
• La bande C (6/4 GHz), d'une largeur de 500 MHz, très employée par les centaines de satellites actifs aujourd'hui en orbite. De fait, elle est maintenant saturée.
• La bande X (8/7 GHz), réservée aux applications militaires.
• La bande Ku (14/12 GHz), également beaucoup utilisée, principalement par de grandes stations terrestres fixes.
• La bande Ka (30/20 GHz), qui demeure la seule encore vacante. Mais l'utilisation de fréquences élevées induit un coût technologique important, ces dernières étant, de plus, fort sensibles aux perturbations atmosphériques.

          Bien souvent, le signal émis par une antenne peut parvenir par deux chemins : un chemin en ligne droite (onde directive) et un chemin indirect comportant une réflexion sur les couches ionisées de l'atmosphère (onde réfléchie). Les couches ionisées situées entre 80 km et 400km d'altitude constituent l'ionosphère. Elles jouent le rôle d'un miroir pour les ondes qui arrivent sous un certain angle et qui ont une longueur d'onde convenable. Suivant leur angle d'indice, les ondes réfractées ou réfléchies vers la Terre. Certaine sont à nouveau réfléchies par la Terre vers l'ionosphère qui les renvoient vers la terre. Ainsi, il est possible de communiquer à des distances bien supérieures à celle que permettrait l'onde directe. Les signaux de très hautes fréquences, supérieurs à 50 MHz, traversent l'ionosphère sans être réfléchis.
          C'est la raison pour laquelle les communications par satellite utilisent en général des fréquences égales ou supérieures à 144 MHz. Les satellites géostationnaires dont l'altitude est de 36000 km environ exploitent les ondes SHF (super hautes fréquence) entre 10.950 et 12.740 GHz.